古高梁河是约4000— 2000 a BP间永定河的一条干流, 它由石景山向东, 经紫竹院、前后三海、左安门至亦庄(孙秀萍和赵希涛, 1982)。古高梁河对北京城的起源和发展起到过重要作用, 北京城的前身古蓟城即选址于古高梁河畔, 金中都的太宁宫、元大都规划和明清北京城建设都利用了它故道中形成的湖泊。

对于古高梁河的研究始于清代, 但真正开始科学研究, 则是1976年唐山地震之后开展的北京地震地质会战。在这次大规模的地震地质研究中, 研究者们分析了晚更新世晚期以来永定河在北京小平原上的变迁轨迹, 对其变迁机制做了探讨(张青松, 1976; 王乃樑等, 1982; 王挺梅, 1982^①(①王挺梅．1982．北京地区近代构造与地震活动的初步研究．地震会战资料．); 杨景春, 1982^②(②杨景春．1982．用地质地貌方法研究北京平原全新世断裂活动．见：北京市地震地质会战办公室．北京市地震地质会战专题成果：北京平原区全新世构造运动调查研究（第四专题组）, 41– 48．); 孙秀萍和赵希涛, 1982^③(③孙秀萍和赵希涛．1982．北京市城区以南永定河古河道变迁．见：北京市地震地质会战办公室．北京市地震地质会战专题成果：北京平原区全新世构造运动调查研究（第四专题组）, 158– 164．); 李华章, 1982^④(④李华章．1982．从航片解译看北京平原地貌、古河道及隐状断裂．见：北京市地震地质会战办公室．北京市地震地质会战专题成果：北京平原区全新世构造运动调查研究（第四专题组）, 49– 57．), 1995; 赵希涛, 1984; 孙秀萍, 1985)。在此基础上, 历史地理、考古和历史研究者对永定河与北京城的关系做了新的探索(侯仁之, 1989, 2009a, 2009b; 王北辰, 1984; 苏天钧, 1984; 尹钧科和吴文涛, 2005; 陈平, 2008^⑤(⑤陈平．2008．关于什刹海早期形成上的几个问题．http：／／wwwbjwwgovcn／2008／6– 24／131214html．), 2010)。 但受当时研究条件限制, 这些研究尚存在一些不足: 其一是对古高梁河定义不统一, 定名不一致, 或称之为“ 三海大河” , 或称之为“ 古高梁河” 。其二是缺少准确的年代数据, 把一些不相干的测年数据用到了古高梁河的研究中。其三是对河流规模、分布和变迁过程认识不一致, 把全新世永定河看成是由北向南单向摆动的。这些不足进而影响到北京史的研究, 在对古高梁河的描述上出现一些不必要的混乱。因此有必要再做探讨, 以促进研究的深入。

作者借助地貌学、考古学和历史地理学的方法, 以历史文献为线索, 通过考察河流地貌的典型剖面, 分析河流过程的演变, 利用¹⁴C、光释光、热释光等测年数据, 结合古河道中文化遗物的考古地层学和考古类型学的判别, 确定古河道的年代, 以此近似地复原古高梁河的演变和分布特征。

古高梁河的形成源自于全新世的永定河变迁。20世纪80年代的研究者多认为, 全新世永定河从石景山出山后, 在北京平原上经历了由北向南的摆动(周进按, 1982^①(①周进按．1982．北京平原区全新世构造活动调查研究．见：北京市地震地质会战办公室．北京市地震地质会战专题成果：北京平原区全新世构造运动调查研究（第四专题组）, 13．); 邹宝山和何凡能, 1989)。本世纪初有的研究者对此提出质疑, 认为永定河“ 不可能很规矩地由北向南一步一步地迁移” (尹钧科和吴文涛, 2005), 却缺乏必要的证据。

在全新世的早、中期, 永定河在北京小平原上的大摆动主要发生于永定河冲洪积扇顶部。在石景山永定河出山口以东约5, km的地方, 有一条独立的小山岭突兀于平原之上, 即老山、八宝山山体。受其影响, 永定河在出山口处的变动, 主要发生在老山以西的狭小地带, 并呈现为在老山、八宝山南北两边的摆动。

全新世初期, 永定河在石景山出山口最早的摆动是向老山、八宝山北面的摆动, 形成流经海淀、清河一线的古清河。测年数据显示, 古清河形成年代约为10 000 a BP, 至5000 a BP最终结束(岳升阳等, 2009)。约9000 a BP至5000— 4000 a BP, 永定河曾多次流经老山、八宝山南, 在莲花池与丰台之间的区域流向东南, 因后代在此故道中有 水, 可称之为古 水。约4000— 2000 a BP, 永定河的一支干流由老山、八宝山山南摆回到山北, 向东流经紫竹院、前后“ 三海” 、至亦庄东南, 因后代在此河流故道中有高梁河存在, 今人称之为古高梁河。在约2000 a BP前的汉代, 古高梁河向南摆动至今北京城南, 为 水。此后永定河继续向南摆动, 直至今天的位置。因而, 全新世永定河在北京小平原上不是简单地由北向南依次摆动, 而是在总体向南摆动的趋势下, 不断发生往复摆动, 古高梁河正是古 水向北摆动时形成的(图1)。

图1

Fig.1

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	图1 全新世古高梁河故道及采样剖面Fig.1 Diagram for paleochannel of Paleo-Gaoliang River in the Holocene and sample sections

在古高梁河发现后, 人们给它以不同的命名, 或称其为“ 三海大河” (北京市地质地形勘测处, 1978^②(②北京市地质地形勘测处．1978．北京城区全新世埋藏河、湖、沟、坑的分布及演变．见：北京市地震地质会战办公室．北京市地震地质会战成果汇编（3）, 83．); 孙秀萍, 1985; 李华章, 1995), 或称其为“ 古高梁河” (孙秀萍和赵希涛, 1982; 王乃樑等, 1982)。称其为“ 三海大河” , 是因为在这条河流故道中有后世的北海、中海、南海分布, 它是人们根据地物提出的临时名称。称其为“ 古高梁河” , 是由于《水经注》记载在此曾有一条名为高梁水的小河, 唐辽时期称之为高梁河, 高梁河是在古高梁河故道中形成的一条小河, 它起于平地泉水, 沿古高梁河故道注入 水, 属于永定河的支流。以后代河名命名早期大河, 更符合研究惯例, 且与古清河、古 水的命名方法一致, 所以在今天的研究中, 应放弃不规范的“ 三海大河” 称呼, 只采用“ 古高梁河” 的名称。

地震地质会战时期还出现了“ 古金沟河” (孙秀萍和赵希涛, 1982; 王乃樑等, 1982; 李华章, 1995)的名称, 它借用了八宝山北面现存的“ 金沟河” 地名, 把流经北京城的永定河故道称为 “ 古金沟河” 。但是在古金沟河名称的运用上, 研究者们存在分歧, 有的人用其指称晚更新世至全新世初期流经北京旧城、宽7~8, km的永定河故道(王乃樑等, 1982), 其中就包括了古高梁河; 有的人把古高梁河上游河道同其他古河道一起统称为“ 古金沟河” , 而在中下游区分出古高梁河、古蓟河等河流(孙秀萍和赵希涛, 1982)。事实上, 晚更新世晚期形成的“ 古金沟河” 与全新世的古高梁河之间并不存在连续的河流发育过程, 二者在分布和走向上有很大差异。为此, 应对该地区晚更新世晚期永定河河道与全新世永定河河道做一个区分, 用“ 古金沟河” 表达晚更新世晚期流经北京旧城、宽达7~8, km的永定河故道, 用“ 古高梁河” 表达全新世中晚期由石景山经“ 三海” 到亦庄的永定河故道。

古高梁河形成于何时至今没有统一的说法, 地震地质会战时期, 人们把古高梁河与古金沟河都看做是晚更新世晚期以来形成的河流(北京市地质地形勘测处, 1978^①(①北京市地质地形勘测处．1978．北京城区全新世埋藏河、湖、沟、坑的分布及演变．见：北京市地震地质会战办公室．北京市地震地质会战成果汇编（3）, 83．)), 没有界定古高梁河的形成年代。此后, 人们只是笼统地认为它存在于汉代或3000— 2000 a BP(王伟杰, 1982^②(②王伟杰．1982．第四纪冰后期气候变迁与北京平原区永定河的流向．见：北京史研究会编印．北京史论文集（第二辑）, 9– 13．); 苏天钧, 1984; 孙秀萍, 1985; 邹宝山和何凡能, 1989)。

地震地质会战之后, 人们对古高梁河沉积地层做了许多测年, 对于古高梁河的年代有了大致的认识。1988年, 在位于古高梁河故道上的方庄小区建筑工地(图1)地下8, m的砂层中, 发现古代木船, 船板的¹⁴C测年为2205± 70 a BP, 树轮校正年龄399— 91 BC(94.8%), 约当秦至西汉时期。河流砂砾石层中的古树¹⁴C测年为1737± 86 a BP, 树轮校正年龄80— 434 AD(91.0%), 约当东汉时期(徐海鹏等, 1994)。这是第1次得到古高梁河砂层的测年数据, 以实物证明了《水经》记载的正确。

2000年国家大剧院工程开工, 该工程正好坐落在古高梁河故道上, 我们同北京市勘察设计研究院合作, 对大剧院工地的古高梁河沉积地层做了多项测年(岳升阳, 2004^③(③岳升阳．2004．北京市自然科学基金项目“ 国家大剧院岩土工程剖面的多学科综合研究” 结题报告．))。

国家大剧院工地(图2)东西宽愈200, m, 南北长愈300, m, 在其地表以下11, m的含砾砂层中广泛分布着战国至西汉时期的陶片, 陶片包括绳纹灰陶、素面灰陶、羼云母红陶等。陶片的器物类型包括瓦、器皿和井圈等。含陶片砂层位于古高梁河沉积层的上部, 属于古高梁河晚期沉积。

图2

Fig.2

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	图2 国家大剧院古高梁河故道沉积剖面Fig.2 Paleochannel section of Paleo-Gaoliang River in National Centre for the Performing Arts

调查中还做了2个热释光测年、2个光释光测年(表 1)和4个¹⁴C测年(表 2)。测年(样品位置见图3)结果如下:

表1

Table1

表1(Table1)

表1 国家大剧院古高梁河故道沉积剖面热释光和光释光测年数据 Table1 TL and OSL dating data of paleochannel section of Paleo-Gaoliang River in National Centre for the Performing Arts 测年方法 野外编号 样品物质 采样地点 距今年代/a BP 热释光 18#-1 暗黄色细砂 剧院孔18# 埋深9.7, m 3170± 520 热释光 28#-3 褐黄色细砂 剧院28# 埋深11.1, m 6400± 1150 光释光 东南壁上 砂砾层 黄色砂 剧院东南壁 埋深11, m 3000± 300 光释光 深探孔上砂层 黄色砂 剧院孔埋深11, m 1500± 100

表1 国家大剧院古高梁河故道沉积剖面热释光和光释光测年数据 Table1 TL and OSL dating data of paleochannel section of Paleo-Gaoliang River in National Centre for the Performing Arts

表 2

Table2

表 2(Table2)

表 2 国家大剧院、什刹海、昆玉河段和长河湾小区部面14C测年数据 Table2 14C dating data from sections of National Centre for the Performing Arts, Shichahai, Kunyu River and Changhewan community 采样地点 样品物质 14C年龄 /a BP 树轮校正年龄 (2σ ) 国家大剧院中区西南埋深约10, m粉细砂层 树枝 2775± 60 1058— 808 BC (94.2%) 国家大剧院中区南部约11, m细砂层透镜体 树木 2100± 70 259— 28 AD (81.2%) 国家大剧院11.7, m砂层 木屑 2510± 60 798— 472 BC (91.5%) 国家大剧院北区的西南部11.6, m粉砂层 土壤沉积物 3995± 70 2698— 2294 BC (89.6%) 什刹海北小石碑胡同地下8.4, m深细砂层 土壤沉积物 2105± 30 201— 46 BC (95.4%) 昆玉河段古高梁河故道上层黑色粉砂层 土壤沉积物 2145± 25 212— 93 BC (70.9%) 北下关长河湾小区地下6, m灰色土层 土壤沉积物 3070± 35 1418— 1256 BC (91.8%) 注: 树轮校正年龄根据牛津大学OxCal4.2校正。

表 2 国家大剧院、什刹海、昆玉河段和长河湾小区部面14C测年数据 Table2 14C dating data from sections of National Centre for the Performing Arts, Shichahai, Kunyu River and Changhewan community

图3

Fig.3

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	图3 国家大剧院古高梁河故道沉积剖面测年点及遗迹位置Fig.3 Locations of dating position and relics in paleochannel section of Paleo-Gaoliang River in National Certre for the Performing Arts

热释光测年中数据6400± 1150 a BP有可能来自古高梁河的早期沉积, 年代似乎偏早, 若取其误差的下限, 约为5000 a BP, 或与形成年代接近。光释光数据中的数据1500± 100 a BP, 位于大剧院西南, 那里正是晚期的高梁河故道砂层分布区, 它反映的应是后期高梁河的年代, 只有大剧院东南约3000± 300 a BP的数据反映了古高梁河的年代。

¹⁴C测年有多个样品(表 2)。其中, 中区埋深近11, m处有1个细砂层透镜体, 该砂透镜体处于古高梁河砂层的顶面, 应是古高梁河后期的砂层。砂层中有1棵直径近30, cm的古树干, 树干呈南北向平躺于砂层中, 与水流方向一致。在树干表层取样做¹⁴C测年为2100± 70 a BP, 属于西汉时期。其下含砾砂层中的植物样品测年为2775± 60 a BP和2510± 60 a BP, 属于西周晚期至春秋时期(表 2)。

此外, 我们分别在大剧院上游什刹海北小石碑胡同、海淀区车道沟西南昆玉河段古高梁河故道和北下关长河湾小区的古高梁河沉积地层采集样品, 做了¹⁴C测年(表 2), 年代在3100— 2100 a BP之间。

上述数据除了6400± 1150 a BP的热释光测年样品外, 都采自古高梁河沉积地层的中上层, 综合测年结果来看, 至少可以肯定古高梁河在约4000 a BP就已经存在, 而它最初的形成时间有可能早到5000— 4000 a BP, 确切年代还有待进一步调查。它的结束时间应在西汉末至东汉初年。结合什刹海小石碑胡同的沉积环境的研究(马悦婷等, 2015), 可见古高梁河沉积约在2000— 1900 a BP左右已经由河流相逐渐向湖泊相转变, 到1820 a BP左右即东汉中期, 什刹海开始成湖。古高梁河结束与古高梁河故道中形成湖泊之间应有演变过程, 古高梁河的结束时间应在1820 a BP之前。

古高梁河作为永定河的干流或干流之一, 其规模虽然比不上古清河和古 水, 但仍称得上是当时北京小平原上的一条大河。地震地质会战的调查表明, 古高梁河的宽度一般在300, m左右, 在人民大会堂南侧的供电局至棋盘街一带, 河道宽度达到600, m(北京市地质地形勘测处, 1978^①(①北京市地质地形勘测处．1978．北京城区全新世埋藏河、湖、沟、坑的分布及演变．见：北京市地震地质会战办公室．北京市地震地质会战成果汇编（3）, 83．))。我们在动物园一带调查发现, 古高梁河的北岸在极乐寺前, 南岸在西外大街北, 宽度超过600, m。

古高梁河沉积地层的埋藏深度由上游至中游逐渐加大, 其中在旧城区受到城市堆积层的叠加影响, 埋深最大。积水潭地铁线古高梁河砂层埋深约10, m(周昆叔等, 1978), 什刹海北岸小石碑胡同南段古高梁河砂层顶面埋深约8, m, 国家大剧院古高梁河砂层顶面埋深约为10, m, 砂层和砂砾石层厚2~3, m。其沉积物在上游河段以砂砾石层为主, 中游以含砾砂层和砂层为主, 下游以砂层为主, 北京旧城位于中游, 以含砾砂层和砂层为主。国家大剧院剖面显示的古高梁河底部埋深为12, m, 包括了部分砂层和砂砾石层。

总体来看, 古高梁河河床比古清河和古 水河床要小得多, 沉积物也要细一些, 这可能与它存在时间较短、水量较小、水动力较弱有关。因为在古高梁河存在的期间, 北京旧城西南部也有永定河的河道存在(岳升阳和苗水, 2008), 这势必会分散古高梁河的水量。

古高梁河的存在, 必然会影响到北京城市的选址和变迁。永定河在石景山出山后, 受到老山、八宝山的阻挡和分流, 在八宝山东面的被水一面, 形成1条断断续续向东延伸的高地, 由八宝山一直伸展到亦庄。全新世中后期在这条高地两侧, 分布着古高梁河和古 水故道, 在古 水故道中有永定河的分支河道, 也有莲花池流出的洗马沟水, 它们汇流成为古蓟城南面的河道后, 与高梁河在马驹桥附近会合。在3000— 2000 a BP, 作为北京城前身的古蓟城, 就选址在这条两面临河的长形高地中段一处较为开阔的地段上(图 4)。

图4

Fig.4

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	图4 古高梁河与古蓟城位置示意图Fig.4 Location of Paleo-Gaoliang River and ancient Ji City

历史地理学家侯仁之先生在半个多世纪以前就已提出, 太行山东麓的古代大道决定了北京城的选址, 古蓟城选址的具体地点与永定河畔的要津关系密切。由于当时人们尚未认识古高梁河, 因而侯先生的推测是以现代永定河位置为依据的。他假设, 由于永定河时常泛滥, 最初的聚落只能选址在距河较远的高地上, 以避水患(侯仁之, 1981), 于是选择蓟丘建设古蓟城。

今天我们知道古高梁河的出现早于古蓟城, 古蓟城不是远离大河的城市, 而是一座临永定河渡口兴建的城市。当然, 这一结论并没有否定侯先生的基本论点, 即古代交通道路对古蓟城起源的决定作用。正是由于古蓟城选址于古代大道的交通要津, 才使它没有像同时期的琉璃河燕国早期都城和易县燕下都那样被废弃, 而是一直延续、发展到今天。

全新世永定河在老山、八宝山以北有过2次大变动, 第1次是10 000 a BP古清河的出现。改道地点在石景山东, 形成古清河与古 水之间的摆动, 第2次是5000— 4000 a BP古高梁河的出现, 与这2次变动对应的也有气候上的大波动(孔昭宸等, 1982), 影响到河流沉积的变化: 永定河在石景山东冲洪积扇顶端再次改道, 形成古高梁河与古 水故道之间的摆动。汉代是北京地区洪水频发的时期, 永定河的平稳状态被打破, 永定河向南摆动, 摆动的顶点由石景山附近下移至老山、八宝山以南的区域, 古高梁河沉积时期结束。

“ 古高梁河” 的名称是今人根据高梁河命名的, 它与古清河和古 水的命名方法相同。古高梁河是全新世中晚期形成的河流, 与晚更新世晚期流经北京旧城的“ 古金沟河” 不同, 这两条河流之间没有连续的河流过程, 河流方向和规模也不相同, 因此在研究中应将“ 古高梁河” 与“ 古金沟河” 区别开来, 用“ 古金沟河” 指称晚更新世晚期流经北京旧城的永定河, 用“ 古高梁河” 指称流经北京内城和亦庄地区的全新世永定河。

古高梁河是一条与北京城市发展关系十分密切的河流, 它出现的时间早于古蓟城, 古蓟城是依古高梁河而建的。古蓟城南面的古 水故道中也有同时期的河道存在, 古蓟城选择于2条河流之间, 取二水夹一城之势。它在选址上与同时代的许多诸侯国都城一样, 遵循的是共同的选址原则。古蓟城是古高梁河边的城市, 是古代交通要津, 在这一点上, 侯仁之先生的分析依然是十分正确的。