鳳翔雍山血池遺址北斗坊地點(diǎn)牛、馬牙釉質(zhì)的鍶同位素研究

唐自華 王學(xué)燁 陳相龍 田亞岐 胡松梅 郁 菁 袁 靖

（1.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所；2.中國社會(huì)科學(xué)院考古研究所；3.陜西省考古研究院；4.空軍軍醫(yī)大學(xué)國際口腔博物館）

過去30 年中，鍶同位素逐漸成為考古學(xué)界研究遷移行為的有力工具[1]。鍶在自然界有88Sr、87Sr、86Sr 和84Sr 四種穩(wěn)定同位素。其中，87Sr 由87Rb 衰變而來。銣(Rb)、鍶(Sr)地球化學(xué)行為差別顯著，巖漿結(jié)晶時(shí)，銣、鍶分布即發(fā)生分異，導(dǎo)致不同巖石和礦物中，銣、鍶豐度不同，87Sr/86Sr 初始比值各異。隨著巖體年齡增加，87Rb衰變導(dǎo)致87Sr 累積，巖石或礦物中87Sr/86Sr 也隨之增大。因此，一個(gè)地區(qū)鍶同位素比值取決于其地質(zhì)背景。鍶的化學(xué)性質(zhì)和原子半徑與鈣相似，在生物殼體、牙齒和骨骼的形成過程中，鍶可以部分替代鈣保存在生物體的礦化組織中。同時(shí)，可以通過鍶同位素追溯生物棲息地的變化。一般來說，動(dòng)物牙釉質(zhì)成分最為穩(wěn)定，牙齒萌發(fā)時(shí)期鍶同位素組成特征在成年后也不再發(fā)生變化。因此，個(gè)體的牙釉質(zhì)鍶同位素比值可以示蹤幼年時(shí)的鍶同位素的地區(qū)特征。如果某個(gè)體的牙釉質(zhì)鍶同位素比值不在其發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)的當(dāng)?shù)胤秶鷥?nèi)，就可以判定其是由外地遷入的。

在血池遺址的祭祀坑中發(fā)現(xiàn)了大量牛、馬、羊類骨骸。本次主要分析血池遺址北斗坊地點(diǎn)出土的牛、馬的牙釉質(zhì)鍶同位素信息，并在區(qū)域背景中探討血池遺址祭牲的來源，為了解秦漢時(shí)期的祭牲征集方式和提供新證據(jù)。

一、材料方法

血池遺址北斗坊地點(diǎn)位于“壇”的西南側(cè)，祭祀坑分布密集。出土的祭牲包括至少204 匹馬、32 頭牛和9 只羊。我們在4 個(gè)祭祀坑中分別采集了牛骨和馬骨進(jìn)行放射性碳測年，從6 個(gè)祭祀坑共采集了不同個(gè)體的10 枚牛牙和19 枚馬牙進(jìn)行了牙釉質(zhì)的鍶同位素。樣品詳情見表一。另外，為確定遺址當(dāng)?shù)氐逆J同位素背景，我們在祭祀坑K7 的坑壁中采集了3 枚蝸牛殼，以及血池遺址主要水源地—汧河的河水樣品并進(jìn)行了鍶同位素比值測試。

表一 北斗坊地點(diǎn)祭牲樣品

所有樣品鍶同位素比值的前處理和測試都在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所固體同位素實(shí)驗(yàn)室完成。取樣時(shí)，用碳化鎢牙鉆磨去牙釉質(zhì)表面肉眼可見的污染物，用牙鉆從標(biāo)本上鉆取約20mg 牙釉質(zhì)或蝸牛殼體粉末。樣品粉末用去離子水清洗3 次，加5%的稀醋酸浸泡1 小時(shí)以去除碳酸鹽。蝸牛殼體清洗后晾干，在瑪瑙研缽中碾磨成粉末，用去離子水清洗3 次。牙釉質(zhì)、蝸牛殼體以及蒸干后的水樣在Refion 溶樣罐中加0.2N 的鹽酸溶解。蒸干上清液，用2.5N鹽酸再次溶解后，過200-400 目AG50W × 12 樹脂，分離出鍶元素。整個(gè)前處理流程鍶的本底低于250pg。鍶同位素比值測試在Finnigan MAT262型熱電離質(zhì)譜儀上完成。質(zhì)量分餾用88Sr/86Sr=8.375209 校正。同時(shí)使用NBS-987 作為標(biāo)樣監(jiān)測儀器狀態(tài)和測試過程，此次NBS-987 的 測 試 值 為0.710246 ±0.000013 (2σ)。

二、結(jié)果

放射性碳測試在美國Beta 實(shí)驗(yàn)室完成。使用IntCal13[2]曲線在OxCal 4.3 程序[3]中對常規(guī)年代進(jìn)行校正后(圖一)，2 匹馬的年代介于公元前405 到公元前209 年之間，2頭牛的年代介于公元前356 年和公元46 年之間。數(shù)據(jù)與考古遺跡推測的血池遺址年代相符，支持血池是一處從戰(zhàn)國持續(xù)使用到漢代的祭祀遺址。值得注意的是，從校正結(jié)果(圖一)看，馬的年代可能早于牛的年代。長坑7 和T0252K5 中，馬的校正年代介于公元前405 年至公元前209 年之間，而T0352K5 中的牛校正年代介于公元前162 年至公元46 年之間。至于馬和牛的年代是否存在系統(tǒng)偏差，需要更多數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

鍶同位素測試結(jié)果(圖二)顯示，蝸牛殼體的鍶同位素87Sr/86Sr 比值非常接近(0.71057± 0.00006,n=3)，2 個(gè)汧河河水樣品鍶同位素 值 分 別 為0.710557 ± 0.000013 和0.710414± 0.000011。馬的牙釉質(zhì)鍶同位素比值介于0.711166～ 0.712016 之間，均值為0.71145 (1 s.d.=0.00025，n=19)，而牛牙釉質(zhì)鍶同位素比值介于0.711266～ 0.713210 之間，均值更高，標(biāo)準(zhǔn)差也更大(0.71176 ± 0.00056，n=10)。

三、討論

1.鍶同位素當(dāng)?shù)刂档拇_定

用鍶同位素研究遷移行為，需要確定遺址當(dāng)?shù)氐逆J同位素范圍。常用的做法有兩種。一種是選擇某種動(dòng)物的平均值加減2 倍標(biāo)準(zhǔn)差作為當(dāng)?shù)胤秶鶾4]，另一種是通過全部樣本的截尾正態(tài)分布確定本地范圍[5]。因?yàn)檠芯磕繕?biāo)是確定祭牲的可能來源，不能直接利用牛、馬來確定遺址的當(dāng)?shù)刂怠?/p>

圖一 北斗坊地點(diǎn)的放射性碳年代

由于汧河是血池遺址周邊地區(qū)的匯流中心和主要水源地，汧河河水的鍶同位素可以視為遺址當(dāng)?shù)劓J同位素背景的參考。這一推測也得到北斗坊地點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)的支持。K7坑壁上采集的蝸牛殼體87Sr/86Sr 與汧河河水樣品接近。這些數(shù)據(jù)也和鄰近黃土剖面中方解石鍶同位素比值相當(dāng)[6、7]。因此，我們用汧河河水和蝸牛殼體87Sr/86Sr 來估計(jì)血池遺址鍶同位素的當(dāng)?shù)刂?，得到的參考區(qū)間為0.71037～0.71071 (圖二中陰影部分).

2.祭牲可能來源及遷移距離

比較祭牲與遺址當(dāng)?shù)氐逆J同位素特征可以識別出外來個(gè)體。如前所述，北斗坊地點(diǎn)馬牙釉質(zhì)87Sr/86Sr 值介于0.711166～0.712016 之間，牛牙釉質(zhì)87Sr/86Sr 值介于0.711266～0.713210之間。此次分析的29 個(gè)個(gè)體87Sr/86Sr 都遠(yuǎn)高于出土地點(diǎn)的當(dāng)?shù)胤秶?。也就是說，血池遺址北斗坊地點(diǎn)的祭牲全部來自于發(fā)掘地點(diǎn)之外，而且祭牲生長的地區(qū)87Sr/86Sr 值更高。

許多研究已經(jīng)表明，河水87Sr/86Sr 作為生物可利用87Sr/86Sr 的參考[8]。我們利用河水的鍶同位素比值制作的等值線圖（圖三）[9]上可以清楚地看到，與血池遺址北斗坊地點(diǎn)祭牲87Sr/86Sr值相近的地區(qū)都距離遺址100 公里以上。最近的區(qū)域包括汾河谷地、嵩山周邊、漢江和岷江—嘉陵江上游以及祁連山麓。

盡管僅根據(jù)已有的鍶同位素難以進(jìn)一步約束血池遺址祭牲來源，但可以肯定的是，所分析的牛、馬所有個(gè)體都不是在遺址當(dāng)?shù)亻L大，而是在87Sr/86Sr 值更高的地區(qū)大范圍募集而來。

3.從祭牲看社會(huì)管理

值得注意的是，不同祭祀坑中祭牲的87Sr/86Sr 值存在明顯差別。馬在T0252-K5 和K7 的鍶同位素分別為0.71132 ± 0.00013 (n=6)和0.71153 ± 0.00027 (n=12)，牛 在T0251-K1和T0352-K1 的鍶同位素比值分別為0.71170 ±0.00018 (n=4)和0.71196 ± 0.00090 (n=4)。這顯示不同期次的祭祀活動(dòng)中，祭牲來源復(fù)雜。

不僅如此，在同一祭祀坑中，不同個(gè)體的鍶同位素比值差異遠(yuǎn)大于遺址當(dāng)?shù)刂档淖兎?。馬的最大變幅為0.00082 (K7)，牛的最大變幅可達(dá)0.00194 (T0251-K1)。祭牲的鍶同位素比值在坑內(nèi)存在明顯差異，強(qiáng)烈暗示，即使在同一次祭祀活動(dòng)中，祭牲來源也不盡相同。

《史記·封禪書》和《漢書·郊祀志》中對秦漢時(shí)期的祭祀活動(dòng)有一段完全一致的記載：“春夏用骍，秋冬用駵。畤駒四匹，木禺龍欒車一駟，木禺車馬一駟，各如其帝色。黃犢羔各四，珪幣各有數(shù)，皆生瘞埋，無俎豆之具。三年一郊。”我們獲得的鍶同位素?cái)?shù)據(jù)顯示，三年一次的祭祀活動(dòng)，每次都要從各地征集牛、馬等牲畜用作祭牲。

簡單對比一下不同遺址動(dòng)物鍶同位素的變化幅度，可以更有效看到秦漢時(shí)代的史無前例的資源募集范圍和國家管理水平。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，中原地區(qū)已經(jīng)在二里頭時(shí)代形成了早期國家，出現(xiàn)了不同等級的聚落和具有明確城市規(guī)劃的大型都邑，并對周邊地區(qū)擁有了一定的資源控制能力[10]。二里頭遺址第二～四期7 枚牛牙的鍶同位素標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.00024[11]，而血池遺址北斗坊地點(diǎn)10 枚牛牙的標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到了0.00056，顯示出秦漢時(shí)代遠(yuǎn)邁前朝的資源控制水平。

四、結(jié)論

血池秦漢祭祀遺址北斗坊地點(diǎn)牛、馬牙釉質(zhì)的鍶同位素研究為理解秦漢時(shí)期祭牲征集和管理提供了有價(jià)值的視角。

牛、馬骨骸的放射性碳測年數(shù)據(jù)支持血池遺址是一處戰(zhàn)國—漢代的祭祀遺址。

北斗坊地點(diǎn)牛馬的鍶同位素比值87Sr/86Sr 顯著高于伴出的蝸牛和附近河水，表明該地點(diǎn)地點(diǎn)的祭牲全部來自于發(fā)掘地點(diǎn)之外?，F(xiàn)有鍶同位素?cái)?shù)據(jù)顯示，最近的來源地可能在上百公里以外的地區(qū)。

不同祭祀坑的牛、馬牙釉質(zhì)87Sr/86Sr 差別顯著，同一祭祀坑中不同個(gè)體間也有很大差別，表明不同期次、甚至同一次祭祀活動(dòng)中，祭牲來源多樣。這也可以佐證秦漢帝國強(qiáng)大的資源調(diào)度和社會(huì)管理能力。

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