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近年来盘龙城遗址的碳十四年代测定

时间: 2021-04-18 13:13:11 | 作者：文博前沿 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 103次

近年来盘龙城遗址的碳十四年代测定

​摘要：近年我们对盘龙城遗址杨家湾、小嘴地点考古发掘采集的炭样进行了碳十四测年。利用OxCal软件，并参考测年单位层位和出土遗物反映的相对年代关系，我们分地点进一步校正了这批碳十四测年数据。其中杨家湾地点起始年代最大概率密度落在公元前1490年，结束年代最大概率密度落在1230年；小嘴地点起始年代最大概率密度落在公元前1440年，结束年代最大概率密度落在1250年。本次碳十四测年工作为盘龙城遗址首次成系列的采样和检测，极大细化、补充了该遗址的碳十四测年数据，为构建盘龙城遗址的年代框架、探讨盘龙城与中原地区相关遗址之间的年代关系提供了新的资料。

关键词：碳十四测年；盘龙城遗址；年代；贝叶斯算法

盘龙城夏商聚落存续的年代一直是探讨盘龙城遗址性质及相关问题的基础。这其中通过大量陶器的类型学分析，在相对年代上，学界普遍认为盘龙城遗址大体从二里头文化晚期延续至中商时期[1]。而对于遗址的绝对年代，早年因为条件所限，仅对盘龙城发掘出土的四个木炭样品进行了碳十四年代测定（表一）。北京大学加速器质谱（AMS）所测定的碳十四年代经树轮校正后主要落在公元前1870年~公元前1224年之间[2]。由于测年数据较少，而且测量误差较大，对于盘龙城遗址绝对年代的认识，长期以来只能对比中原地区已有碳十四年代数据的材料展开讨论。为此，自盘龙城遗址考古工作重新展开以来，我们有计划地对发掘过程中发现的木炭样品进行采集，分不同地层、灰坑、灰沟等单位进行碳十四年代测定工作，重点对部分出土遗物丰富、陶器年代特征较为明确的单位进行碳十四年代样品采集和年代测定，望从不同层面推进对盘龙城遗址年代的认识。

2021~2021年，我们在杨家湾和小嘴考古发掘的基础上[3]，对两个地点商代遗迹和地层中的木炭样品进行了碳十四年代测定。这其中杨家湾采集木炭样品检测20个，分别取自南坡16个、坡顶4个；小嘴采集木炭样品检测25个。两处地点采集木炭样品检测共计45个。由于考古发现和遗址的保存情况，目前盘龙城选取的碳十四检测标本均为木炭，未能发现人骨、兽骨和一年生植物炭化种子颗粒供年代测定。

以上盘龙城碳十四年代测定标本预处理、制备和检测工作在北京大学加速器质谱实验室完成，采用加速器质谱分析方法（AMS），所得数据进行树轮校正得到日历年代。其中在校正曲线的使用上，2021年、2021年和2021年发掘采集样品测量得到的三批碳十四年代数据都使用了2021年树轮校正曲线，分别使用了OxCal程序v4.2.4和v4.4.2的版本[4]。此外，早年《盘龙城：一九六三至一九九四年考古发掘报告》（后简称《盘龙城》）4个碳十四年代数据当时使用了1998年树轮校正曲线，使用程序为OxCal v3.5。2021年最新的校正曲线IntCal20发布[5]。为便于比较，我们将盘龙城所有的碳十四年代数据用2021年树轮校正曲线进行重新校正，使用程序为OxCal v4.4.2（表一、二、三、五、六）。

为了实现盘龙城遗址年代的准确测定，我们有意选取了出土陶器丰富、相对年代单纯、有相互叠压打破关系的一些单位的标本。由此，可以通过层位关系或是陶器演变序列建立具有相对年代关系的碳十四年代样品系列，结合贝叶斯统计方法（Bayesian Statistics），将相对年代和碳十四绝对年代相结合，构建数据模型，从而进行系列样品的碳十四年代数据校正，提高年代数据的分辨率，识别某些异常数据并加以排除[6]。目前牛津大学所研发的OxCal碳十四日历年代校正软件，已将贝叶斯统计方法内置于程序之中。研究者可以不用直接输入大量复杂的算法公式，而是通过OxCal提供的各类模型直接进行计算和校正[7]。在此，我们分杨家湾、小嘴两处地点，先对各地点测年的遗迹和地层堆积进行相对年代的划分。之后根据所建立的相对年代框架，利用OxCal程序，对系列样品测量得到的碳十四年代数据进行计算和日历年代校正。我们首先将全部数据代入运算，而后在程序的提示下将符合度较低的数据排除并重新计算，希望更加准确地获得遗址点最终的绝对年代范围。

一、杨家湾地点的碳十四年代测定

2021、2021年盘龙城杨家湾地点的发掘分别在杨家湾南坡和坡顶两地。其中，杨家湾南坡得到碳十四年代数据16个，分别出自9个早晚不同的地层单位。简报曾将这批单位分为两期，第一期为原《盘龙城》报告第五期，第二期为盘龙城遗址最晚阶段[8]。杨家湾坡顶得到碳十四年代数据4个，分别出自3个灰坑单位。这三个灰坑整体年代较早，其中H42相对年代被认为在“盘龙城第二、三期之交”，H35和H36则“属盘龙城遗址第四期” [9]。2021和2021年杨家湾发掘采集碳十四测年标本所得年代结果见表二、三。

2021年杨家湾南坡发掘有测年单位的层位关系可串联如下：T1013③、T1014③、T1015③→T1014④、T1015④→T1015⑤→T1015⑥→T1015⑦、T1012⑥。原简报曾将这9个地层单位分为两期，T1015⑦、T1012⑥为第一期；其他单位为第二期[10]。从出土陶器的类型观察，T1015⑦、T1012⑥出土的陶鬲口沿既有薄唇、平折沿，也多见厚方唇，前者唇部已趋于方顿，后者唇部则向上有着夸张的凸榫；大口尊均大敞口、肩部不甚突出（图一，1~4）。陶器的形态符合原《盘龙城》报告第五期同类器的特征。不过，T1015⑤、T1015⑥陶器标本较少，出土陶器的年代特征并不明确；而T1014④、T1015④出土鬲口沿为厚方唇、大口尊肩部突出不明显，则与上述T1015⑦和T1012⑥同类器较为接近（图一，5、6）。因此，T1015⑤、T1015⑥、T1014④、T1015④诸单位与T1015⑦、T1012⑥划为一组更为适宜。另一方面，T1013③、T1014③、T1015③出土陶鬲口沿以折沿方唇为主，部分颈部和腹部还装饰圜络纹，平折沿类则唇部较为方顿、沿面施有两周凹槽；大口尊颈部较长、腹部常见窗棱纹；假腹豆假腹部分夸张（图一，7~12）。这些陶器特征与上述偏早地层出土陶器有着一定的差别，可对应盘龙城最晚阶段如PYWH6、PYWJ1出土的同类陶器标本。笔者曾认为后者的相对年代大体在洹北花园庄早期，不晚于洹北花园庄晚期[11]。T1013③、T1014③、T1015③也是目前所见盘龙城遗址最晚阶段的典型代表。在此，本文重新将杨家湾南坡相关单位分成两组，第一组为T1014④、T1015④、T1015⑤、T1015⑥、T1015⑦、T1012⑥，属于原《盘龙城》报告第五期或稍晚，即二里冈上层第一期偏晚阶段；第二组为T1013③、T1014③、T1015③，属于原《盘龙城》报告第七期，即洹北花园庄早期。

2021年杨家湾坡顶发掘有测年的单位，在地层上无法与南坡相互串联，但其自身存在一组叠压打破关系：H35→H36→H42[12]。杨家湾坡顶H42出土有锥足鼎、薄唇侈口鬲，比照盘龙城陶器的发展序列，年代明显偏早，属于原《盘龙城》报告第二、三期前后。H36暂未出土典型、可辨别年代的陶器标本。H35见有平折沿鬲、直口深腹盆，接近于杨家湾南坡偏早阶段出土的同类陶器。尽管无明确层位上的证据，但从出土陶器类型观察，杨家湾坡顶所测年的单位要早于杨家湾南坡。

综合以上，杨家湾南坡和坡顶所测年单位的相对年代可分为三组。其中杨家湾坡顶相关单位较早，大致在原《盘龙城》报告第二至四期前后。这三个灰坑年代跨度较大，实际可做进一步的细分。不过考虑到这批单位均早于杨家湾南坡，且碳十四年代数据较少，分组太细无法比照做进一步的校正，在此将其统一归为一组。杨家湾南坡T1014④、T1015④、T1015⑤、T1015⑥、T1015⑦、T1012⑥等单位居中，可归于原《盘龙城》报告第五期或稍晚。杨家湾南坡T1013③、T1014③、T1015③相对最晚，属于盘龙城最晚阶段。

将以上层位关系以及根据出土遗物判断的相对年代关系带入到OxCal中进行计算。其中BA192345(2021HPQ1813T0213H36∶2)、BA151621(2021HPQ1712T1015⑥∶9)、BA151634(2021HPQ1712T1013③∶1)数据显示符合度低。BA192345(2021HPQ1813T0213H36∶2)所处地层与同组其他单位在类型学排序和地层序列中保持一致，但是碳十四年代数据却偏早很多；BA151621（2021HPQ1712T1015⑥∶9）同样所处地层与同组其他单位在类型学排序和地层序列中保持一致，但是碳十四年代数据却偏早很多；BA151634（2021HPQ1712T1013③∶1）所处地层和同组其他单位在类型学排序与地层序列中保持一致，然而碳十四年代数据却偏晚很多。这三处异常数据或与采样不当或后期污染有关，因此我们将其剔除。使用OxCal程序对盘龙城杨家湾地点碳十四年代数据做进行一步校正，近年杨家湾地点发掘遗存早、中、晚三个阶段区分较为明显。杨家湾地点相关遗存开始年代有95.4％的概率落在公元前1532年~公元前1415年范围内，其中最大概率密度落在公元前1490年[13]；结束年代95.4％落在公元前1269年~公元前1168年范围内，其中最大概率密度落在公元前1230年。这其中最早阶段一组年代约为公元前1490年~公元前1420年；第二组年代约为公元前1390年~公元前1300年；最晚阶段一组年代约为公元前1270年~公元前1230年。杨家湾地点相关遗存的绝对年代范围在公元前1490年~公元前1230年，延续时间大约为260年（图二、表四）。

二、小嘴地点的碳十四年代测定

小嘴目前发掘得到的碳十四年代数据共有25个。2021年小嘴发掘采集木炭样品12个，分别出自9个不同的灰坑、灰沟和地层单位。简报曾将这批单位分在第二、三组，G1、H9、H12、H13、H32、H43、H45、H46为偏早的第二组，对应“盘龙城第四、五期前后”；H11为偏晚的第三组，对应“盘龙城第六、七期前后” [14]。2021年小嘴发掘采集木炭样品13个，出自10处地层、灰沟、灰坑、房址等单位。这批单位则在简报中被笼统地归入到第二阶段，属于原《盘龙城》报告第五、六期[15]。2021和2021年小嘴发掘采集碳十四测年标本所得年代结果见表五和表六。2021和2021年小嘴地点的考古发掘实际为两个年度的连续性工作，部分遗迹单位在层位上可相互串联，因此以下合并一起展开讨论。其中层位关系合并后，2021和2021年小嘴发掘的相关单位的层位关系可见如下两组：

此外，其他有测年的灰坑、灰沟则多是在耕土层下直接打破生土。

在第一组层位关系中，发掘探方第4层、G1、H13和H11均出土有较多的陶器标本。小嘴发掘区第4层以T1815④、T1816④为例[16]，出土陶鬲口沿均为平折沿、唇部较薄，大口尊肩部突出、颈部较短，不见折沿厚方唇鬲口和大量的敛口斝（图四，5~8）。这些陶器的形态特征可参考原《盘龙城》报告第四期PLZH4等单位出土的同类器。G1出土有多件鬲口沿、敛口深腹盆、侈口深腹盆、豆座等陶器（图三，1~5）。鬲口为平折沿、沿面施一周凹槽，唇部比较T1815、T1816第4层陶鬲口沿更厚，接近于原《盘龙城》报告第五期同类器标本。H13出土陶器有多件鬲、鬲口沿、尊、刻槽盆等。陶鬲联裆、长锥足、口部同样为平折沿，似乎与G1出土陶鬲观察不到显著的差别，相对年代可能大体同时（图三，6~8）。H11在层位上晚于G1，出土陶鬲口沿为平折沿、沿面有两周凹槽、唇外缘方顿（图三，9）。这是盘龙城最晚阶段陶鬲口沿的特征之一，可对应于原《盘龙城》报告第六、七期[17]

在第二组层位关系中，F1、H76、H73出土有多组年代特征较为明确的陶器标本。简报将其统一归于“第二阶段”，属于原《盘龙城》报告第五、六期。不过，这批单位出土的陶器明显有早晚之别，实际可进一步细分。H73出土大量较为完整的陶器，且年代特征单纯。陶鬲多为平折沿、联裆、长锥足，鬲口唇部较薄；陶斝则有侈口和敛口两类，敛口者均为联裆；大口尊则肩部较为突出（图四，1~4）。根据形态特征，这些陶器可对应于原《盘龙城》报告第四期，与中原二里冈下层第二期部分陶器多有相近之处，在此大概与T1815、T1816第4层年代相当。F1可分为三层堆积，陶器和木炭样品则是出自其第1层[18]。F1出土的陶器有多件折沿、厚方唇的鬲口，口唇部上起凸榫，比较H73等单位同类器明显偏晚（图四，11、12）。H76在层位上晚于F1，出土折沿方唇的鬲口，部分陶鬲方唇下钩、颈部装饰圆圈纹，可比较中原二里冈上层第一期的同类器，在原《盘龙城》报告第五期中同样多见（图四，9、10）。本文认为原简报中小嘴的“第二阶段”至少可细分为两组。偏早以H73为代表，可早至原《盘龙城》报告第四期前后；而F1、H76等单位陶器明显偏晚，属于原《盘龙城》报告第五期前后。此外，G26被F1第1层叠压，打破F1第3层，但是出土陶器较少，仅能判断不晚于F1第1层。H54和H88在层位上最晚，但同样出土陶片年代特征不强，具体的年代分组暂不清楚。

以上未与其他单位发生直接叠压、打破关系的还有H75、H9、H12、H32、H43、H45、H46、H14、H104等灰坑。H75出土有年代特征较为明确的一组陶器，与H73陶器群特征基本一致。陶鬲口沿也均为平折沿、唇部较薄，大口尊肩部突出、颈部较短，不见折沿厚方唇鬲口和大量的敛口斝（图四，5、6）。H75年代应与H73属于同一阶段。H9、H12、H32、H43、H45、H46，目前仅可根据简报暂将其与G1划入同一年代组。而H14、H104出土陶器标本较少，相对年代难以判断。从层位关系和出土的陶器类型判断，小嘴所测年的单位可进一步分为如下三组。T1815④、T1816④、H73、H75出土陶器的年代特征或层位关系反映最早，属于原《盘龙城》报告第四期前后。G1、H13、F1①、H76则在层位上晚于以上单位，虽然其相互之间还存在叠压、打破关系，但是出土的陶器类型相近，可大致归于同一阶段。而H9、H12、H13、H32、H43、H45、H46亦可能属于这一组。这批单位的相对年代可对应原《盘龙城》报告第五期。H11层位上晚于G1，同时出土陶器年代特征明显较晚，可放在小嘴最晚一组，属于原《盘龙城》报告第六、七期。

同样将以上层位关系以及根据出土遗物判断的相对年代关系带入到OxCal中进行计算。BA192342(2021HPQ1610T1714F1∶10)、BA192340(2021HPQ1610T1814G26∶1)、BA192339(2021HPQ1610T1914H54∶1)、BA161092（2021HPQ1610T1813H43∶1)、BA161095(2021HPQ1710G1∶2)五个数据显示符合度低。BA192342(2021HPQ1610T1714F1∶10)和BA192340(2021HPQ1610T1814G26∶1)号样品所处单位的陶片显示其年代在第二组，然而碳十四年代数据却远早于第一组；BA192339(2021HPQ1610T1914H54∶1)所处单位的相对年代不早于第二组，然而其碳十四年代数据却早于第二组；BA161092(2021HPQ1610T1813H43∶1)所处单位可能属于第二组，然而碳十四年代数据却远晚于第三组；BA161095(2021HPQ1710G1∶2)与同单位其他数据相比，碳十四年代数据偏晚较多。这五处异常数据或与采样不当或后期污染有关，因此我们将其剔除。

如图五所示，使用OxCal程序对盘龙城小嘴地点碳十四年代数据做进行一步校正，可以看到小嘴地点早、中、晚三个阶段的划分并不是十分明显，尤其是后两段之间的年代差异较小，几乎可判断在同一时间范围内。小嘴地点相关遗存的开始年代有95.4％的概率落在公元前1502年~公元前1420年之间，其中最大概率密度落在公元前1440年；结束年代有95.4％的概率落在公元前1381年~公元前1109年，其中最大概率密度落在公元前1250年[19]。这其中最早阶段一组年代约为公元前1440年~公元前1425年；第二组年代约为公元前1420年~公元前1385年；最晚阶段一组年代约为公元前1385年~公元前1250年。综上，小嘴地点相关遗存的绝对年代范围在公元前1440年~公元前1250年，延续的时间大约为190年（图五，表七）。

三、小结

整体观察，利用多组单位的碳十四年代测定和OxCal程序的校正，近年盘龙城杨家湾、小嘴地点商代遗存的绝对年代基本落在公元前1500年~公元前1200年之间。杨家嘴地点年代跨度较大，最早接近公元前1500年，最晚到公元前1230年。小嘴年代则较为集中，最早可到约公元前1450年，最晚为公元前1250年。这与我们目前在杨家湾和小嘴发现的商代遗存的相对年代序列是大致匹配的。不过，值得注意的是，实际有部分偏早的数据，因为层位或包含物反映的相对年代无法与其测年数据相匹配、符合度低，而在分析中被剔出。BA192345（2021HPQ1813T0213H36∶2）测年数据校正后最早可到公元前1687年（95.4%），BA192340（2021HPQ1610T1814G26∶1）测年数据校正后最早可到公元前1620年（93.7%），BA192342（2021HPQ1610T1714F1∶10）测年数据校正后最早可到公元前1544年（92.3%）。这些偏早的数据多在公元前1700年~1600年之间。由于发掘过程可能挖混，或堆积本身参杂有早期活动的遗存，不能排除这些偏早的测年数据可能反映了更早期盘龙城聚落人群活动的年代。例如上述H36打破H42，而H42出土陶片所反映的相对年代则为目前所见杨家湾最早，被认为“接近于夏商之际” [20]。H36的这个测年数据的木炭样品有可能原属于更早、被打破的H42。因此，目前发掘的盘龙城杨家湾、小嘴地点商时期遗存的年代跨度可能更长[21]。

盘龙城遗址2021、2021和2021年发掘所获木炭样品的碳十四年代测定工作，是我们首次在盘龙城遗址成系列地对遗迹单位进行的系统年代研究，极大细化了对于遗址绝对年代的认识。早期盘龙城四个测年数据，多落在公元前1700年~公元前1600年之间。这批年代数据不仅数量少、年代测定结果误差较大；同时集中在盘龙城偏早的阶段，而原报告第四到七期的遗存多未涉及。2021年小嘴发现了一批大约相当于原《盘龙城》报告第四、五期的灰坑和地层单位，测年最大概率落在公元前1450年前后。2021年杨家湾的考古工作则揭示出一批盘龙城遗址最晚阶段的遗存。相关单位木炭样品测定出大量公元前1300年~公元前1200年的数据。这些数据为我们解决盘龙城聚落不同发展阶段的年代，乃至其最晚结束的年代下限提供了新的材料。

盘龙城聚落为夏商时期中原文化南下所建立的地区中心城市。以往认识盘龙城与中原地区的年代关系，多依靠比较陶器类型的特征。不过由于盘龙城地处中原文化的边缘，陶器类型及其演变或不能时时与中原地区保持一致，为探讨两者之间的年代关系带来了模糊的地方。而新的碳十四年代数据，则可为认识盘龙城与中原地区城市之间的年代关系提供更为确切的依据。与盘龙城大约同时期的中原地区，如郑州商城、偃师商城、小双桥、洹北商城等遗址，都有成系列的碳十四年代结果[22]。若比较中原地区，近年测年较早的杨家湾第一组、小嘴第一组起始年代多落在公元前1500年~公元前1450年范围内。这一年代与郑州商城二里冈下层第二期、偃师商城第二期四段单位测年多有重合之处。而根据小嘴第一组H73、H75出土陶片判断，其单位在盘龙城发展序列中大致排在原《盘龙城》报告的第四期，与城垣和宫殿基址的营建、使用的年代相当。因此盘龙城城垣、宫殿，以及近年小嘴发现的偏早阶段遗存年代可至二里冈下层第二期前后，这与我们之前的判断基本吻合[23]。与此同时，目前杨家湾、小嘴最晚阶段遗存的测年，即杨家湾第三组和小嘴第三组，结束年代落在公元前1250年~公元前1230年之间。这晚于郑州商城二里冈上层第二期、偃师商城第三期五段、小双桥遗址的测年结果，而部分与洹北花园庄晚期、殷墟一期的测年结果重合[24]。关于盘龙城遗址最晚阶段年代数据较晚的问题，我们认为这一方面反映出盘龙城遗址的年代下限应该晚于二里冈上层第二期；另一方面，盘龙城陶器标本确无发现可到殷墟一期的特征，而殷墟一期本身的测年数据较少，是否反映出洹北花园庄晚期与殷墟一期的分界要比我们以往认识的更晚，无疑值得进一步关注。

对于夏商时期受中原文化影响的周边地区，相关遗址的测年工作一直相对缺乏。以上通过对盘龙城不同年代的遗迹单位成系列地取样检测，并利用OxCal程序进行贝叶斯统计分析，提升了碳十四年代数据的精度，同时也初步搭建起盘龙城遗址聚落发展不同阶段的年代框架，展现出这一方法在遗址绝对年代测定上的有效性。目前中原核心地区遗址的碳十四年代序列已日趋完善，而若同时我们对周边如盘龙城这类受中原文化影响的聚落进行大范围、成系列的测年工作，或许可以更为准确、动态地呈现出这一阶段中原文化向外扩张的历程。

不过，近年来盘龙城遗址的碳十四年代测定工作仍有进一步推进的空间。其一，受到遗址保存状况的影响，特别是本地酸性土壤对有机质的腐蚀，我们缺乏更能反映堆积形成年代的骨骼等测年标本，也未发现大量炭化一年生的植物种子测年标本。目前盘龙城遗址的碳十四年代测定均使用多年生的木炭样品，其结果可能存在一定的误差。其二，近年来盘龙城考古工作主要集中在杨家湾和小嘴两处地点，主体年代属于原《盘龙城》报告中的第四至七期，而早期单位很少。这就使得我们目前的测年数据偏晚，基本反映为盘龙城聚落的中期和晚期两个阶段。而关于盘龙城聚落最早阶段的年代测定，还需日后展开进一步的考古取样和碳十四年代研究工作。

（作者：孙卓、邹秋实、路晋东，武汉大学历史学院；苏昕，哈佛大学人类学系；吴小红、潘岩，北京大学考古文博学院；陈晖，南方科技大学人文社会科学荣誉学会。另此处省略注释，完整版请查《江汉考古》2021年第6期）

*本文转自江汉考古，全文内容版权归原作者所有

文章标题: 近年来盘龙城遗址的碳十四年代测定
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文章标签：考古  中国考古  文博
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