钱塘江上游桥头遗址古泥石流活动及其对新石器时代人类定居的影响

为解决全新世早期人类定居模式与地貌过程的关联问题，研究人员通过沉积学、探地雷达(GPR)和地形分析相结合的方法，重建了中国长江下游桥头遗址周边晚更新世至全新世的山前扇体形成过程。研究发现该遗址在10–8.5 ka BP期间受上山文化主导，但多次泥石流活动（31、8、7、～6.2、4 ka cal BP）影响了定居稳定性。GPR揭示泥石流影响范围达扇顶外2.4–3 km，流域形态计量学表明高Melton比值的支流盆地易发泥石流。该研究首次揭示了钱塘江上游古环境变化与聚落废弃的关系，为理解早期人类适应气候-地貌协同演化提供了关键证据。

　　

在中国东南部的长江下游地区，新石器时代的上山文化（10–8.5 ka BP）作为东亚最早的水稻农业文明之一，其聚落分布与地貌过程的相互作用一直是考古学和环境科学交叉研究的焦点。然而，关于气候波动如何通过泥石流等灾害事件影响早期人类定居的机制仍不明确。特别是在钱塘江上游的金衢盆地，上山文化及其后继的跨湖桥文化（8.3–7.2 ka BP）遗址的突然废弃，成为未解的考古学谜题。桥头遗址作为上山文化中晚期的代表性聚落，其人工壕沟和发酵饮料遗迹表明该地区存在长达千年的定居历史，但约8 ka cal BP的废弃时间点与区域气候转型期重合，暗示环境压力可能是关键因素。

为揭示这一科学问题，浙江自然基金资助的研究团队联合国内外专家，采用多学科方法对桥头遗址周边山前扇体开展系统研究。通过沉积学分析、探地雷达(GPR)扫描和流域形态计量学，团队重建了晚更新世至全新世的泥石流活动序列，并探讨其与人类聚落演替的关联。研究成果发表在环境地学权威期刊《CATENA》上，首次揭示了钱塘江上游古灾害事件对人类文明的深层影响。

研究方法上，团队首先通过工程开挖剖面识别沉积相，结合放射性碳测年建立年代框架；利用250 MHz天线频率的GPR系统对扇体进行网格化扫描，通过反射波组解译泥石流沉积的空间分布；基于30 m分辨率DEM数据计算流域Melton比值（流域高差与长度的平方比），评估支流盆地的泥石流敏感性；最后整合考古学证据与古气候记录，分析环境-社会耦合机制。

Palaeo debris flow activities on the fan
开挖剖面显示，桥头遗址北侧的南北向探槽揭露了两套连续的砾石相沉积，中间被厚层粉砂分隔。南端出现更多水动力影响的颗粒支撑结构，而北端则以基质支撑的混杂砾石为主，反映泥石流向稀性流的过渡特征。放射性碳测年表明，31、8、7、～6.2和4 ka cal BP存在多次泥石流活跃期，其中8 ka cal BP的事件与遗址废弃时间高度吻合。

Debris-flow events and timing around the Qiaotou archaeological site
GPR数据显示，泥石流优势影响区从扇顶向外延伸2.4–3 km，恰好覆盖桥头遗址所在位置。雷达相分析识别出块状高振幅反射（泥石流）与平行层理反射（河流相）交替出现，揭示扇体建造过程中主导输运机制的时空变异。流域分析表明，供给扇体的支流盆地Melton比值普遍高于0.3，符合泥石流易发盆地的形态特征，这与区域易侵蚀的沉积岩基底共同构成灾害发生的物质基础。

Summary and conclusions
研究首次证实，晚更新世以来桥头遗址周边山前扇体主要受泥石流主导，全新世早期（特别是8 ka cal BP）的强活动期与上山-跨湖桥文化聚落废弃存在时空耦合性。东亚夏季风(EASM)减弱导致的极端降水事件可能触发泥石流，而流域高Melton比值的地形放大了这种气候信号。这一发现为理解中国东南部新石器时代文化更替提供了地貌灾害视角，也为现代山区聚落风险评估提供了古环境类比。

该研究的创新性在于将GPR技术应用于考古地貌重建，克服了冲积扇沉积不连续的解读难题；通过整合地形指数与沉积学证据，建立了从流域过程到人类响应的完整证据链。未来研究可扩展至整个金衢盆地的上山文化遗址群，进一步验证气候-灾害-社会协同演化的普适性模式。