7月26日,在蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院董廣輝教授的指導(dǎo)下,該學(xué)院博士生仇夢(mèng)晗牽頭,聯(lián)合新疆維吾爾自治區(qū)文物考古研究所、中國人民大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的科研人員,在Science Advances(《科學(xué)·進(jìn)展》)期刊合作發(fā)表了題為“Earliest systematic coal exploitation for fuel extended to ~3600 B.P.”(最早系統(tǒng)開發(fā)煤炭燃料推前至距今約3600年)的研究成果。
據(jù)蘭州大學(xué)方面介紹,有關(guān)史前時(shí)代系統(tǒng)開發(fā)煤炭燃料的直接證據(jù)始終缺失,直到中國新疆伊犁尼勒克縣吉仁臺(tái)溝口遺址的考古發(fā)掘工作浮出水面。
2015年,新疆維吾爾自治區(qū)文物考古研究所開始對(duì)吉仁臺(tái)溝口遺址和墓地進(jìn)行考古挖掘,發(fā)現(xiàn)了煤炭的使用,還發(fā)現(xiàn)了冶銅活動(dòng)的相關(guān)證據(jù)。截至2020年,新疆文物考古研究所聯(lián)合中國人民大學(xué)對(duì)吉仁臺(tái)溝口遺址進(jìn)行了系統(tǒng)的考古發(fā)掘,清理出土了豐富的考古遺存,其中包括中國新疆史前時(shí)代最大的單體建筑和規(guī)模宏大的高臺(tái)墓葬。這些發(fā)現(xiàn)表明吉仁臺(tái)溝口遺址很可能是該時(shí)期伊犁河上游地區(qū)的一處中心性聚落。
“中國人民大學(xué)的韓建業(yè)教授知道我們有一個(gè)出色的環(huán)境考古研究團(tuán)隊(duì),擅長(zhǎng)動(dòng)植物遺存分析、同位素分析,也可以做測(cè)年、元素分析等多項(xiàng)工作,所以推薦我們到考古工地合作開展研究。”董廣輝教授說。
已在蘭大求學(xué)9年的仇夢(mèng)晗如今是資源環(huán)境學(xué)院自然地理學(xué)專業(yè)的直博生,當(dāng)時(shí)剛剛本科畢業(yè)確定保研的他也參與到這項(xiàng)研究中。為了更加了解考古發(fā)掘工作、對(duì)遺址本身的考古學(xué)意義有更清晰的認(rèn)識(shí),從2019年開始,他每年都要在吉仁臺(tái)溝口遺址待上兩個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。
研究團(tuán)隊(duì)通過大量地對(duì)吉仁臺(tái)溝口遺址進(jìn)行碳十四測(cè)年,并利用貝葉斯模型對(duì)年代數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,將遺址主要的人類活動(dòng)厘定為兩個(gè)時(shí)段,即距今4500–4300年(早期)和距今3600–2900年(晚期)。其中遺址的主體屬于晚期階段,大量的煤炭遺存廣泛出土于這一時(shí)代的文化地層中。
在遺址中有成堆放置的煤炭,一般分布在房址的周邊,這很可能是古人有意為之,方便隨時(shí)取用。在房址的地面上,有時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)灰色的煤灰,還有一些沒有完全燃燒的煤,在一些爐子和房址的火塘里也存在煤渣。
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)遺址周邊的6處煤層露頭和遺址中采集的部分煤炭樣品進(jìn)行了鍶釹同位素、碳氮元素含量、以及38種微量元素含量的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)其中三處煤炭露頭與遺址遺存的煤炭聯(lián)系更緊密,很可能是遺址煤炭的來源,表明古人煤炭選擇的多源性。同時(shí),遺址中的煤炭碳含量相對(duì)較高且比較穩(wěn)定,但是不同露頭的煤炭碳元素含量的波動(dòng)比較大,說明人類可能已經(jīng)了解到不同地點(diǎn)煤炭性質(zhì)的差異,進(jìn)而有選擇地取用了更優(yōu)質(zhì)的煤炭。
在后來的發(fā)掘中,考古隊(duì)還在遺址中發(fā)現(xiàn)了木車,或許能解釋古人運(yùn)輸煤的交通工具問題。“這些考古學(xué)現(xiàn)象揭示了一個(gè)完整的有關(guān)煤炭燃料開發(fā)的證據(jù)鏈,表明當(dāng)時(shí)人類已經(jīng)系統(tǒng)地開發(fā)使用煤炭燃料。”仇夢(mèng)晗說。
團(tuán)隊(duì)推測(cè),到遺址晚期時(shí),相對(duì)寒冷的氣候?qū)е铝酥苓呏脖坏耐嘶?,特別是針葉林的萎縮。規(guī)模更大的聚落和更強(qiáng)的冶金活動(dòng)所帶來的燃料能源需求,疊加上木材資源供給的減少,共同激化了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)與環(huán)境間的矛盾,最終促使當(dāng)?shù)厝巳捍蚱苽鹘y(tǒng),進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型。
選擇性開采、有計(jì)劃的存儲(chǔ)以及生產(chǎn)生活中廣泛的燃燒利用,表明煤炭并非為某一社會(huì)階級(jí)或某個(gè)生產(chǎn)部門所獨(dú)據(jù)。“在吉仁臺(tái)溝口,系統(tǒng)開發(fā)煙煤燃料最終促進(jìn)了一個(gè)獨(dú)特的復(fù)雜化社會(huì)的形成。”仇夢(mèng)晗說。
下一步,團(tuán)隊(duì)一方面會(huì)繼續(xù)拓展研究區(qū)域,探尋周邊甚至更遠(yuǎn)的地方是否有新的證據(jù),推進(jìn)對(duì)于早期用煤的時(shí)空分布特征的認(rèn)識(shí)。另一方面,團(tuán)隊(duì)著眼大量燃煤后產(chǎn)生的環(huán)境影響,不只局限于局部的土壤污染,還計(jì)劃對(duì)遺址不遠(yuǎn)處的湖相沉積地層開展研究,進(jìn)一步完善對(duì)史前時(shí)代煤炭資源利用的認(rèn)識(shí)。
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