岩层地层学、地质年代学与早期人类：第四纪火山序列的演化及其对亚美尼亚阿拉拉特凹地西北边缘考古遗址的影响

《Quaternary Science Reviews》：Lithostratigraphy, Geochronology and Early Humans: The evolution of Quaternary volcanic successions and their impact on archaeological sites in the north-western edge of the Ararat Depression, Armenia

火山活动与河流侵蚀交互作用形成的Dalarik-1洞穴，通过钾氩定年（656.6±40.0 ka）与光释光测年（32.5±2.3 ka）揭示其形成与晚更新世至全新世地貌演化的关联。洞穴发育于稳定河段期（对应+11m阶地），后因河流下切形成四级阶地，晚期人类活动（旧石器时代）叠加于洞穴堆积中。研究整合了火山岩地球化学（显示 slab-derived fluid influence）、地貌序列重建（揭示气候变化与构造活动的耦合）及年代学约束，为高加索地区火山地貌与人类适应性提供新证据。

　　### 了解Dalarik-1洞穴的地质背景与形成机制

在亚美尼亚的阿拉加茨火山省（AVP）内，位于马斯塔拉赫格赫特河峡谷中的Dalarik-1洞穴，为研究火山活动、河流地貌及古人类活动提供了独特的视角。通过整合岩石地层学、地质年代学和地貌学的研究方法，本文探讨了洞穴及其相关阶地序列的形成过程，并明确了洞穴基岩及其在广阔河谷地貌中的发展时间线。研究发现，该区域的火山岩显示出地化证据，表明其来源于受俯冲带影响的地幔，可能受到来自俯冲板片的流体或熔岩的影响。

### 火山活动与河流地貌的相互作用

在研究区域，火山活动主要发生在大约900至660千年前，覆盖了AVP的第一和第二喷发阶段。Dalarik-1洞穴的形成与马斯塔拉赫格赫特河的下切作用密切相关，这种下切作用发生在当地高原上最新火山单元沉积之后，该单元的年代为656.6±40.0千年前。河流的下切作用促成了四个河谷阶地（T1至T4）的形成，其中较低的阶地（T3和T4）的年代在约35至9千年前之间，反映了气候波动和/或构造活动的时期。洞穴的形成被认为发生在河流活动相对稳定的阶段，与T2阶地的形成相吻合。洞穴的发育过程涉及火山岩的化学和机械侵蚀，这种侵蚀过程与河流的动态演化密切相关。

### 古人类活动的考古证据

Dalarik-1洞穴中发现的下更新世遗物，提供了人类在此地定居的证据。这些遗物主要由黑曜石制成，还包含少量由 dacite 制作的工具。这些工具的高频率再加工表明，它们主要是使用和再利用的产物，而非现场制作。此外，洞穴中还发现了大型哺乳动物的化石残片，可能属于马科动物。这些考古发现不仅揭示了早期人类在该地区的活动情况，也为理解下更新世人类适应不同环境的能力提供了重要线索。

### 区域地貌演变与火山、河流及气候过程的相互作用

研究该区域的地貌演变，有助于理解火山、河流和气候过程之间的复杂互动。这种互动塑造了整个高加索地区的地貌格局，包括火山活动的动态变化和河流阶地的形成。通过分析这些过程，可以更全面地理解洞穴形成机制在火山地貌中的作用，为未来在亚美尼亚高原的旧石器时代遗址研究提供有价值的参考。

### 研究方法与数据采集

为了深入了解Dalarik-1洞穴的地质背景，研究团队采用了多种方法进行分析。其中包括对研究区域的地质-考古剖面进行详细记录，以及对马斯塔拉赫格赫特河峡谷的地质-地貌剖面进行制图。此外，还利用了遥感数据，如15米分辨率的Terra彩色影像、2.5米分辨率的SPOT影像和Vivid高级影像基础图，以支持研究。地质地图的制图工作基于1:500,000比例的地质图，以及高程模型（DEM）等数据。这些方法的结合使得研究团队能够准确地描绘出研究区域的地貌特征。

### 火山岩的岩石学与矿物学特征

研究团队对16个薄片进行了岩石学和矿物学分析，揭示了研究区域火山岩的多样性和特征。这些火山岩可以分为两类：晶质贫乏的隐晶质岩（如DVOL 1-3、5-8、13-14）和晶质丰富的斑晶/胶结质岩（如DVOL 4、9-12）。晶质贫乏的隐晶质岩主要由长石、单斜辉石和正长辉石组成，显示出微晶质到粒间质的结构。而晶质丰富的斑晶/胶结质岩则含有较多的长石、橄榄石和辉石斑晶，结构上呈现出斑晶质到粒间质的特征。这些岩石的矿物学和岩石学特征反映了其形成过程中的不同条件和机制。

### 全岩地球化学特征

通过对研究区域火山岩的全岩地球化学特征进行分析，研究团队发现这些岩石在主要元素和微量元素组成上存在显著差异。这些差异主要体现在二氧化硅（SiO?）含量、氧化镁（MgO）和氧化钙（CaO）含量，以及钠和钾的比值（Na?O/K?O）上。研究还发现，这些岩石显示出负的铌（Nb）、钽（Ta）和钛（Ti）异常，以及正的铪（Hf）、锆（Zr）和轻稀土元素（LREE）异常。这些地球化学特征表明，这些火山岩可能来源于受俯冲带影响的地幔，其中可能涉及来自俯冲板片的流体或熔岩的影响。

### 地质年代学分析

研究团队采用了多种地质年代学方法，包括通过40Ar/39Ar测年法对火山岩进行测年，以及通过光释光测年法对沉积特征进行测年。这些方法的结合使得研究团队能够准确地确定研究区域的地质年代，从而更好地理解洞穴和阶地序列的形成时间。40Ar/39Ar测年法的结果显示，研究区域的火山活动主要发生在大约900至660千年前，覆盖了AVP的第一和第二喷发阶段。而光释光测年法的结果则显示，较低的阶地（T3和T4）的年代在约35至9千年前之间，反映了气候波动和/或构造活动的时期。

### 研究区域的地貌演变

研究区域的地貌演变反映了火山活动、河流侵蚀和气候波动之间的复杂互动。通过分析阶地序列，研究团队能够重建该区域的地质历史，揭示出河流下切、沉积和地貌变化的详细记录。这些阶地不仅提供了关于古环境条件的重要信息，还与重要的气候和构造事件相联系。例如，较低的阶地（T3和T4）的年代与冰期和间冰期的转换相吻合，反映了河流对气候变化的响应。而最高阶地（+21–24米）的形成则与河流的早期活动相联系，表明该区域在相对较早的时期就已形成了稳定的河流系统。

### 地质研究的意义

本研究不仅揭示了Dalarik-1洞穴及其相关阶地序列的形成机制，还提供了关于早期人类活动的重要证据。这些发现对于理解下更新世人类在高加索地区的适应和生存策略具有重要意义。此外，研究结果还为未来在亚美尼亚高原进行旧石器时代遗址的研究提供了重要的参考，特别是在地质、地貌和年代学背景下的研究。通过整合地质和考古数据，研究团队能够更全面地理解该区域的景观演变过程，以及火山活动、河流侵蚀和气候波动之间的相互作用。这些研究不仅有助于揭示古人类活动的时空分布，还为理解区域内的地质和环境变化提供了重要的基础。