寧紹平原東部新石器遺址地層堿土金屬元素地球化學特征以及對海水入侵事件的指示

潘昱，孫國平，雷少，吳瑩瑩，王張華

1.華東師范大學河口海岸學國家重點實驗室，上海 200241

2.浙江省文物考古研究所，杭州 310014

3.寧波市文化遺產管理研究院，寧波 315012

IPCC 最新報告指出全球氣候變暖已成為事實，且未來增暖幅度將繼續變大，海平面加速上升，極端天氣事件的強度和頻次也隨之增加[1]。因此，全球氣候變暖背景下的海平面變化和極端風暴事件一直受到研究者的廣泛關注。海岸帶是海洋和陸地交互作用的關鍵地帶，為人類社會提供了豐富的自然資源和發展機會，但常常面臨海平面上升帶來的風暴潮加劇、海水入侵等自然災害[2]。

杭州灣南岸的寧紹平原東部地區是典型的海岸低地，孕育了豐富的新石器文化，多個遺址存在稻米遺存，是重要的稻作農業起源區[3]。前人研究發現，該區域新石器遺址地層普遍存在文化層不連續的現象，認為是由海侵或洪水等災變事件導致[4-8]。因此有必要對導致區域性文化層中斷的災變事件進行梳理，并探明其發生的時間和范圍。

前人研究認為，堿土金屬元素Sr、Ba、Ca 對海陸過渡帶沉積環境的鹽度變化十分敏感，常用于定性恢復古鹽度[9-10]。Sr 和Ba 化學性質相似，但它們的表生地球化學行為受沉積環境影響而存在差異，尤其在陸海過渡環境，陸源碎屑物吸附的Ba2+極易與海水中的陽離子交換，從而被解吸[11]。水體中的鋇離子還易被土壤及膠體吸附和海洋藻類利用，生成重晶石，沉積于陸地及濱海河口地區[12-13]，使鋇離子無法向近海輸送，因此，近海沉積中的Ba 含量往往明顯低于淡水沉積。而Sr 具有更強的遷移能力，且易與Ca 發生類質同象富集于生物殼體，在海洋沉積中含量更高[14-16]。因此，Sr/Ba 比值常被用作區分海陸相沉積環境的地球化學指標[17-18]。前人研究還表明，上述表生地球化學行為差異主要發生于堿土金屬元素的可交換態和碳酸鹽態等非殘渣態，因此在使用該指標時，選擇性提取堿土金屬的可交換態和碳酸鹽態含量，才能更好地用于海陸相沉積環境判別[14,19]。黃晶等[20]以及Huang 等[21]用這些元素的稀醋酸提取態，區分寧波平原表層沉積物的海陸相端元值，并用于解釋新石器遺址的古環境演變，識別臺風事件沉積。

本文利用從寧紹平原東部的井頭山遺址和魚山遺址獲取的兩個地層剖面，結合沉積學、年代學和元素地球化學等多種技術手段，同時對比其他遺址的地層記錄，揭示研究區新石器遺址地層中的堿土金屬元素地球化學特征，探討其控制機制，并探討杭州灣沿岸新石器時代中晚期的區域性海水入侵事件。

1 研究區域

寧紹平原東部地區（圖1）地處杭州灣南翼，主要由姚江河谷平原和寧波三江平原兩部分組成。姚江河谷平原西起余姚、東至寧波，南北夾于四明山和慈南山之間，整體呈NW-SE 走向；東西長40 km，南北寬8 km，平均海拔約3 m。寧波三江平原三面環山，東北面臨海，總面積約850 km2，海拔一般低于10 m，是一個半封閉式海積平原[24]。該區域屬于亞熱帶季風氣候區，雨熱同期，年均氣溫約16.3 ℃，7 月和1 月的均溫分別為28.1 ℃和2.6 ℃；年降水量約1 250～1 800 mm，主要集中于6—7 月的梅雨期和7—9 月的臺風多發時段[25]。平原上河網密布，湖泊眾多，主要河流有姚江、奉化江和甬江等。姚江和奉化江均發源于四明山區，在寧波市區三江口匯成甬江后，呈WS-EN 向注入杭州灣。由于河流大多短小湍急，平原地勢低洼，又受潮汐頂托，因此在雨季和臺風期間容易發生大面積水澇災害。

圖1 杭州灣沿岸地貌概況與采樣點分布JTS：井頭山（本研究），YS：魚山（本研究），TLS：田螺山[6]，WGS：烏龜山[22]，XWD：下王渡[21]，ZL：柘林[23]。Fig.1 Geomorphology of lowlands along Hangzhou Bay and the sampling sites JTS: Jingtoushan (this study), YS: Yushan (this study), TLS: Tianluoshan[6], WGS: Wuguishan[22],XWD: Xiawangdu[21], ZL: Zhelin[23].

自20 世紀70 年代以來，伴隨著較多新石器時代遺址的發現，寧紹平原逐漸建立起脈絡清晰的史前文化發展序列，成為我國新石器文化的一個重要分布區。河姆渡文化和良渚文化為該地區典型的史前文化類型，其中河姆渡文化（7 000～5 000 cal.aBP）根據出土的器物和年代測定分為4 期；良渚文化年代跨度為5 000～4 500 cal.aBP[26-27]。

井頭山遺址（JTS，30°01'35″ N、121°21'49″ E,圖1）位于浙江省余姚市三七市鎮三七市村，地處慈南山麓和姚江河谷平原的交接地帶，東距田螺山遺址2 km，南距河姆渡遺址8 km[28]。遺址區地面海拔約2.5 m（85 高程），總面積20 000 m2；貝丘文化層埋藏于現今地表以下5～10 m，上覆深厚的海相淤積層，淺部泥炭和黑色泥層中也見少量史前文化遺物[28]。浙江省文物考古研究所等多個機構在完成圍護遺址發掘區的鋼結構基坑建設后，于2019 年對該遺址進行了聯合發掘。

魚山遺址（YS，30°02'N、121°33' E, 圖1）位于寧波三江平原北部、鎮海區河頭村的魚山東南麓，與現今海岸線直線距離約7.3 km，是目前發現的距離當今海岸線最近的河姆渡文化晚期遺址[29]。遺址區地勢北高南低，地面平均海拔約2 m[30]。文化層堆積形成于河姆渡文化、良渚文化、商周和唐宋4 個時期，總厚度約2.0～2.7 m[29]。

2 材料與方法

2.1 研究材料

本研究于2020 年10 月對井頭山遺址發掘區鋼結構圍護基坑以上的淺部地層（埋深9～290 cm；下文均稱為井頭山剖面）進行采樣，該采樣剖面位于發掘區南側，共采集樣品20 個，采樣間距2～20 cm。魚山遺址的樣品采自2015 年1 月，采樣剖面T0213S位于探方0213 的南壁，剖面深度270 cm，本研究選取60～270 cm 的地層，共采集樣品42 個，采樣間距5 cm。T0213S 剖面的年代地層、孢粉和硅藻研究結果見He 等[30]。

2.2 研究方法

在井頭山剖面選取2 個炭屑和2 個植物碎屑樣品，在美國Beta 公司進行加速器質譜法（AMS）14C 測年。測試所得到的常規年齡采用Calib8.2 軟件的Intcal20 數據庫進行日歷年齡校正，本文選擇的是2σ概率（＞95%）、置信度大于0.8 的年齡校正區間，樣品信息及結果見表1。

表1 井頭山剖面、魚山遺址T0213S 的AMS14C 測年數據及校正結果Table 1 AMS14C ages and their calibrations of the profiles JTS and T0213S

對井頭山剖面20 個樣品和魚山遺址T0213S 剖面42 個樣品均進行有機地球化學和堿土金屬元素分析。所有預處理及分析測試均在華東師范大學河口海岸學國家重點實驗室完成。

有機地球化學分析包括總碳（TC）、總氮（TN）、總有機碳（TOC）和有機碳穩定同位素（δ13C）。樣品按照標準進行預處理，步驟如下：稱取5 g 凍干后的沉積物，將顆粒充分研磨至全部過200 目篩后大致分為2 份。其中1 份用于TC 和 TN 的測試；另1 份樣品加入20 mL 濃度為1 mol/L 的HCl 并進行水浴加熱，使其充分反應去除碳酸鹽，然后倒掉上層清液并加入超純水離心，重復這一過程直至上層清液為中性，再將剩余樣品倒入坩堝置于烘箱中烘干，用于TOC 和δ13C 的測試。TC、TN、TOC 含量的分析儀器為德國Elementar 公司生產的Vario EL Ⅲ元素分析儀，用地球化學標準參考樣GSD-9 進行校準，誤差小于0.5%；δ13C 分析采用Delta plus XP 穩定同位素質譜計，誤差為0.1‰。C/N 為TOC 與TN的質量比。

堿土金屬元素采用醋酸提取法，以提取沉積成因的元素賦存形態，從而提高海陸相沉積環境判別的靈敏度[31]。首先，稱取干燥并經研磨至全部過200 目篩網后的樣品0.200 0 g，置于離心管中，加入20 mL10%的醋酸溶液，多次搖勻振蕩后離心；接著將上層清液倒入坩堝，并加熱至僅剩極少量液體和壁上的橘紅色固體；最后加入20 mL5‰的稀硝酸溶液定容，并轉移至干凈的離心管，采用電感耦合等離子體發射光譜儀(Thermo ICAP 7 400)測試Sr、Ba、Ca 含量，測試結果的相對標準偏差均在2%以下。

此外，我們還收集了前人在研究區多個新石器遺址的TOC 和Sr、Ba 分析結果[21-22,32]，用于探討堿土金屬元素含量的影響因素。

3 研究結果

3.1 井頭山剖面

該剖面主要為均質泥夾泥炭或泥炭質泥，94 cm以下呈青灰色，以上變成灰色。泥炭和泥炭質泥出現在143～125、94～63 和29～21 cm。在185、143、95 和23 cm 獲得4 個AMS14C 年齡（表1），其中143 cm年齡倒置，因此用其余3 個年齡通過Clam 程序[33]建立該剖面的年齡-深度模型（圖2a），下文用于界定各階段的年齡均出自該模型。

圖2 井頭山剖面（a）與魚山遺址T0213S（b）年齡深度模型Fig.2 The age-depth model of profiles JTS (a) and T0213S (b)

剖面的有機地球化學元素和堿土金屬元素的波動較為一致，根據它們的垂向變化，自下而上分為4 個階段（圖3a）。

圖3 井頭山剖面（a）、魚山遺址T0213S（b）地層及地球化學元素含量變化Fig.3 Stratigraphy and geochemical variation in profiles JTS (a) and T0213S (b)

階 段I（290～180 cm；＞6 770 cal.aBP）：TC（0.86%～1.09%）、TN（0.09%～0.11%）、TOC（0.51%～0.82%）含量低且波動極小，C/N 值在5.2～8.4 之間波動，δ13C 值呈現向上增大趨勢，平均值-24.45‰。Ba、Sr 和Ca 元素含量變化呈現先升高后下降的趨勢，其中Sr 和Ca 含量都處于剖面高值，平均值分別為18.26 mg/kg 和3.90 mg/g；Sr/Ba 值維持在較為穩定的水平，平均值為2.97。

階 段II（180～68 cm；6 770～5 040 cal.aBP）：TC、TN、TOC 含量都顯著增大并出現兩次峰值，波動范圍分別為1.06%～22.17%、0.11%～0.99%和1.08%～24.59%。C/N 值同步增大為9.9～29.1，δ13C值處于全剖面最低，范圍為-28.33‰～ -26.12‰。Ba、Sr 和Ca 元素含量都維持在低值，Sr 在155 cm（6 370 cal.aBP）和85 cm（5 265 cal.aBP）有所增大，三者均值分別為2.27、8.59 和1.09 mg/g；Sr/Ba 值較大，為2.68～6.0。

階段III（68～25 cm；5 040～4 460 cal.aBP）：TC、TN、TOC 含量較上階段顯著減小且較穩定，平均值分別為1.97%、0.13%、1.95%。C/N 值變化幅度小，為14.6～16.4，δ13C 值較低，平均值-26.73‰。Ba 含量向上顯著增大，波動范圍為2.63～11.46 mg/kg；Sr 和Ca 含量較低，向上也略呈增大趨勢，波動范圍分別為8.48～12.29 mg/kg 和0.79～1.24 mg/g。Sr/Ba值向上呈下降趨勢，平均值為2.4。

階段IV（25～9 cm；4 460～4 250 cal.aBP）：底部TC、TN、TOC 含量較高， C/N 也較明顯增大，向上快速降低，4 個參數的變化范圍分別為0.82%～4.60%、0.08%～0.21%、0.72%～4.10%和8.9～19.6。δ13C 值較上階段明顯偏正，范圍為-25.77‰～-24.54‰，平均值增大至-25.10‰。Ba 和Sr 含量在底部陡然增大后向上減小，但Ba 仍然是全剖面的高值，范圍分別為19.42～25.95 和13.88～21.48 mg/kg；Ca 含量較低，為1.65～2.28 mg/g。Sr/Ba 值明顯減小且維持為剖面低值，平均0.77。

3.2 魚山遺址T0213S 剖面

該剖面270～60 cm 為灰色、深灰色和藍灰色均質泥，其中150～120 cm 為黑色泥炭。雷少等[29]根據考古發掘揭示的巖性及出土器物，將該剖面共劃分6 個地層（層10～4，缺層7），其中層9 屬于河姆渡文化二期，層6 屬于河姆渡文化三期-良渚文化，其余為自然淤積層。根據He 等[30]的7 個AMS14C測年結果，通過Clam 程序建立剖面的年齡-深度模型（圖2b），據此計算各地層的年齡范圍。各地層單元的有機化學和堿土金屬元素特征如下（圖3b）。

層10（270～250 cm；7 300～6 760 cal.aBP）：TC（ 0.94%～3.05%） 、 TN（ 0.11%～0.26%） 、 TOC（0.84%～2.97%）以及C/N 值（7.9～11.6）均較低但呈同步上升趨勢，δ13C 略高但向上明顯減小，變化范圍為-27.98‰～-26.01‰。Ba 含量較低，平均3.66 mg/kg；Sr 和Ca 含量較高，平均分別為18.80 和4.82 mg/g；Sr/Ba 范圍為4.3～6.6。

層9（250～220 cm；6 760～6 320 cal.aBP）：TC、TN、TOC 含量以及C/N 值均明顯增大，平均值分別為4.86%、0.34%、4.64%和13.1，δ13C 略有減小，范圍為-28.02‰～-26.90‰。Ba 含量略有減小，平均2.25 mg/kg；Sr 含量除底部樣品較高以外，其余呈現為剖面低值，平均為16.16 mg/kg；Ca 含量接近剖面平均值且小幅波動，范圍為4.12～6.77 mg/g。Sr/Ba變化范圍較大，為4.26～18.58。

層8（220～180 cm；6 320～5 500 cal.aBP）：TC、TN、TOC 含量以及C/N 值均顯著下降，到頂部又明顯上升，平均值分別為1.32%、0.13%、1.17%和7.1。δ13C 值明顯增大，向上又逐漸減小，波動范圍為-28.45‰～-25.01‰。Ba 含量先增加后減少（7.15～18.42 mg/kg）；Sr 含 量 為 較 穩 定 的 高 值，平 均22.61 mg/kg；Ca 含量較低，均值為4.20 mg/g。Sr/Ba值較小，為1.4～3.5。

層6（180～120 cm；5 500～4 570 cal.aBP）：TC（1.9%～31.1%）、TN（0.14%～1.51%）、TOC（1.81%～29.75%）含量和C/N（14.38～23.49）均呈現為剖面最高值，其中亞層6a 高于亞層6b。δ13C 值是剖面最低值，變化范圍為-28.59‰～-26.56‰。Ba 含量較低，向上略有增加，變化范圍為0.79～4.04 mg/kg；Sr 含量下部和頂部較低，但在170～165 cm（5 400～5 300 cal.aBP）出現一個較弱的峰值，在155～135 cm（5 200～4 950 cal.aBP）出現顯著峰值；Ca 的波動和Sr 相似，兩個元素的變化范圍分別為4.98～15.35 和8.73～87.33 mg/kg。Sr/Ba 值呈現較大波動，平均值為15.8。

層5 和層4（120～60 cm；＜4 570 cal.aBP）：TC、TN 和TOC 含量及C/N 顯著下降，變動范圍分別為0.44%～1.45%、0.08%～0.12%、0.36%～1.34%和4.6～11.6，其中TC 和TOC 含量都達到剖面最低值。δ13C 值明顯增大且向上呈增大趨勢，波動范圍為-26.53‰～-24.82‰。Ba 含量自下往上不斷增加至剖面峰值127.85 mg/kg；Sr 含量也處于較高水平，平均值為24.57 mg/kg；Ca 含量較低，但向上略有增加，變化范圍為2.51～4.09 mg/g。Sr/Ba 值自下往上明顯下降至剖面最低值0.2，平均值0.9。

4 討論

4.1 醋酸提取態堿土金屬元素含量變化的原因分析

魚山遺址的自然淤積層（層10、8、5 和4；階段I，III 和V）都表現出Sr 含量增加的特征（圖3b），與He 等[30]的硅藻分析結果即這幾個地層以海洋屬種為優勢種相吻合，說明Sr 元素確實更富集于海洋沉積物中。但是，整個剖面Sr 的最高值出現在文化層第6 層的中部（155～135 cm；5.2～4.95 cal.kaBP），同步伴隨Ca 的異常高值，該深度的Sr 含量還顯著高于現代鹽沼潮灘表層沉積物（39.9～43.8 mg/kg）[20]。稀醋酸提取的Sr 元素，主要為離子交換態和碳酸鹽結合態[31]。離子交換態往往被有機質或黏土礦物吸附，碳酸鹽結合態則主要存在于海洋生物鈣質殼體或自生碳酸鹽礦物中。通過多個遺址Sr 含量與TOC的對比顯示（圖4a），兩者不存在簡單的相關關系，甚至在同為TOC 高值的井頭山剖面沉積物中，Sr 含量也極低（圖3a），可見有機質含量對Sr 含量幾乎沒有影響。由于第6 層有機質含量極高而碎屑礦物含量較低，即黏土礦物吸附的離子交換態含量應該也比較低，因此推測5.2～4.95 cal.kaBP 期間的Sr、Ca 高值主要由碳酸鹽態即海洋生物殼體或自生碳酸鹽礦物貢獻。然而，我們在該地層中未發現貝殼及其碎屑，也沒有檢查到有孔蟲殼體，因此這兩個元素可能主要賦存于自生碳酸鹽礦物。對照He 等[30]的硅藻研究結果，第6 層整體以半咸水和淡水屬種為優勢種，但5.2～4.95 cal.kaBP 期間半咸水硅藻屬種的相對含量明顯增加（見He 等[30]的圖5），與本研究的Sr 和Ca 元素高值一致。由此可推測，魚山遺址地層中豐富的有機質，溶解了生物鈣質殼體，導致有孔蟲結果的局限性[34]；而Sr 和Ca 元素以自生碳酸鹽礦物形態保留在地層中，能更可靠地反映海水入侵事件。

圖4 多個遺址剖面和良渚古城ZK07 孔Sr（a）、Ba（b）與TOC 含量對比下王渡、烏龜山遺址及ZK07 孔數據分別引自[21-22,32]Fig.4 Bi-plots of Sr-TOC and Ba-TOC at Neolithic sites JTS, YS, XWD[21], and WGS[22],and core site ZK07 in the Liangzhu City [32]

圖5 杭州灣沿岸典型新石器遺址地層及海水入侵事件對比Fig.5 Stratigraphic comparison of the saltwater intrusions among typical Neolithic sites along Hangzhou Bay

稀醋酸提取的Ba 元素，在井頭山遺址包含文化遺物的泥炭層（143～125 cm 和94～63 cm）呈現為明顯的低值（圖3a）；在魚山遺址T0213S 剖面，也表現出海侵層（階段Ⅲ和Ⅴ）高于文化層（階段Ⅱ和Ⅳ）的異?，F象（圖3b）。因此，推測有以下3 個方面的原因。首先，前人研究顯示，Ba 離子在低鹽環境（1‰～2‰）就能發生顯著的解吸附作用[11,35]。Wang 等[31]的實驗也顯示，在低于5‰的鹽度環境里，沉積物中Ba 的含量會隨著鹽度的增加迅速降低，當鹽度超過5‰時，Ba 含量幾乎不再隨鹽度變化而變化。He 等[30]的研究顯示，魚山遺址T0213S剖面的文化層均存在半咸水屬種的硅藻?？梢娧芯繀^的新石器文化層，多形成于濱海低鹽沼澤環境。其次，Ba 含量的低值說明了研究區新石器時代的地層主要由潮流所攜帶的泥沙沉積而成，即漲潮流將長江口南下的懸沙或近海沉積物再懸浮輸入古寧波灣[36]，這樣的海域來沙已經經過河口的解吸附作用，因此具有較低的Ba 含量。兩個剖面頂部（井頭山遺址階段IV，魚山遺址階段V）Ba 含量都明顯增高，反映古寧波灣成陸后，本地河流泥沙或坡積物的貢獻明顯增多。第三，TOC 含量對Ba 含量的影響。多個遺址Ba 含量和TOC 的相關分析顯示（圖4b），在TOC 含量較低的時候，Ba 含量隨TOC 增加而增大，可能反映有機質對Ba 離子的吸附作用；但是在TOC 較高的時候，反而隨TOC 增加而減?。▓D4b）。由于Ba 離子主要來自陸源碎屑礦物的風化，在有機質含量豐富的地層里，陸源碎屑礦物的含量較低，因此單位質量沉積物的Ba含量必然明顯下降。

綜合以上分析可以總結，在海陸過渡環境，低鹽水的入侵即可導致堿土金屬元素醋酸提取態含量的顯著波動，不過，其含量與海水入侵的強度并不是簡單的線性關系。前人提出用Sr/Ba 比值區分海陸相環境[17-18]。然而，本研究顯示，在TOC 含量異常高的地層，Ba 含量下降可導致Sr/Ba 比值呈現顯著高值（圖3），因此必須考慮地層巖性變化對該指標的影響。

4.2 寧紹平原東部地區新石器時代中晚期海水入侵事件

根據上述堿土金屬元素含量波動的原因分析、以及兩個剖面的元素地球化學研究結果，我們可以推測剖面所在位置的水文環境變化。

Sr、Ca 和TOC 含量（圖3a）說明井頭山剖面所在的位置，直到大約7 000 cal.aBP 海水影響才比較明顯地減弱，演變成為濱海濕地環境。Lyu 等[37-38]研究結果也顯示，姚江谷地和寧波平原在全新世早期一直為古海灣環境，尤其是在大約7 600 cal.aBP還存在一次海侵增強事件，與本研究井頭山遺址階段I 的Sr、Ca 高值一致；他們的研究顯示，直到大約7 000 年前，古海灣才被較大面積地充填，成為濱海平原，為河姆渡文化的興起提供了適宜的水土資源和環境。不過，井頭山遺址和魚山遺址兩個剖面的研究結果顯示，7.0 cal.kaBP 以來，姚江河谷-寧波平原仍然長期處于低鹽環境。根據Sr、Ba 和Ca 含量的變化，結合研究區其他遺址的地層記錄，我們認為寧紹平原東部區域河姆渡文化以來主要存在3 次大范圍的海水入侵事件（圖5）。

第一次海水入侵事件開始于6.4～6.3 cal.kaBP。此時在井頭山剖面，Sr 和Ba 含量出現小幅度上升后又較明顯下降，因此Sr/Ba 較明顯增大（圖3a）；在魚山遺址，河姆渡早期文化層（層9）被海相地層（層8）疊壓[30]，同時伴隨Sr 含量的上升（圖3b）。Wang等[7]研究顯示，該事件是相對海平面上升的結果，影響范圍廣，在姚江河谷的田螺山遺址造成了古水稻田的廢棄[6]（圖5），甚至在研究區以西的浦陽江流域樓家橋遺址也造成了文化層堆積的中斷[39]。這次相對海平面上升還伴隨臺風事件，例如杭州灣北岸的柘林遺址此時有臺風形成的貝殼砂沉積[23]，Huang 等[22]推測在杭州灣南岸的烏龜山遺址也有大約6 000 年前的臺風沉積。但這次海侵事件的結束時間，在各個遺址不一樣，甚至在同一遺址的不同探方也不一樣，應該是和探方所在的地貌部位有關[8]。例如，魚山遺址位于低地平原的T0213S 剖面，該 海 侵 事 件 結 束 于 大 約5 600 cal.aBP（圖3b，圖5），而位于山麓基巖風化殼上方的T0410W 剖面，則結束于大約6000 年前[7-8]。

第二次海水入侵事件開始于約5.4～5.3 cal.kaBP，結束于約4.9 cal.kaBP（圖5）。此時井頭山剖面Sr、Ca 含量略有上升，Ba 含量略微下降（圖3a）；而魚山遺址T0213S 剖面Sr 和Ca 含量大幅度上升（圖3b），同時伴隨半咸水硅藻屬種的增加[30]。在寧波平原南部的下王渡遺址，自5 315 cal.aBP 發生多次低鹽水入侵、且保存大約5 145 cal.aBP 的 臺 風 事 件沉積[21,40]；在姚江谷地的田螺山遺址，5 400～5 305 cal.aBP 期間喜鹽硅藻含量顯著增多，同時伴隨水稻產量下降[6]；另外在杭州灣北岸的柘林遺址，保存了大約5.2～4.9 cal.kaBP 期間由多次臺風事件形成的貝殼砂層[23]（圖5）。綜合各遺址的地層記錄，推測該階段的海水入侵主要為臺風頻發、風暴潮增水導致海水倒灌所致。

第三次海水入侵事件開始于4.5 cal.kaBP 前后（圖5），持續時間較長。井頭山剖面的Sr 和Ca 含量在大約4 460 cal.aBP 顯著增加（圖3a）；魚山遺址T0213S 剖面良渚文化層上覆的自然淤積層（層5 和層4）也表現為Sr 含量明顯增加（圖3b），并伴隨海洋硅藻的顯著增多[30]。此次事件，魚山遺址有極端風暴形成的沙脊地貌，其地層記錄還指示存在相對海平面的加速上升[7]。下王渡遺址表現為4 575～4 330 cal.aBP 期間沉積物變粗、Sr 含量顯著 增 加，良渚人用人工堆土加高地面[21]；田螺山古水稻田遺址在大約4 485 cal.aBP 后為海相地層，海侵持續時間長達數千年[6]。

綜上所述，寧紹平原東部區域在新石器時代中晚期共有3 次區域性海水入侵事件，第一次和第三次均與相對海平面上升有關，第二次以低鹽水入侵為主，推測與極端風暴事件較頻繁有關。根據前人多項研究結果，我們推測引發第三次事件的相對海平面上升與全球氣候變化有關。研究顯示，4.7～4.5 cal.kaBP 太陽輻射強度達到峰值[41]；格陵蘭島自大約4.5 cal.kaBP 開始出現人類定居[42]，反映此時較暖的氣候和冰蓋的融化；東南極冰蓋接地線于4.3 cal.kaBP 發生后退[43]，也反映冰蓋的顯著融化。因此，此階段全球氣候變暖導致全球多地相對海平面上升。例如澳大利亞西南部的海岸帶沼澤地記錄了4.5～4.2 cal.kaBP 期間的相對高海面[44]。相對海平面的上升還導致杭州灣沿岸地區頻繁的水澇事件，并導致良渚古城的廢棄、觸發良渚文化的崩潰[32]。

另外，在井頭山剖面，三次海水入侵事件都伴隨TOC 增加、出現以C3植物貢獻為主的泥炭層（圖3a），指示濱海低鹽沼澤環境的形成；而在魚山遺址，第一次和第三次海侵事件都導致濱海鹽沼退變為潮間帶環境[6,30]（圖3b）。我們推測這是由于井頭山遺址距離當時的海岸線較遠，且姚江河谷平原已經廣泛成陸[37]，因此海水的影響較弱，以咸潮入侵為主；而魚山遺址靠近古海岸線，海水可直接淹沒?？梢姾０稁У偷仄皆煌墓诺乩憝h境對海侵事件的響應差異顯著，因此在地質歷史時期海侵事件的識別中，多地點、多指標的對比都十分必要。

5 結論

（1）在海陸過渡環境，Sr 和Ba 元素的稀醋酸提取態對海水入侵十分敏感。Sr 含量的增加主要由海侵事件貢獻；Ba 的低值不但與海水的解吸作用以及海域來沙有關，而且受TOC 含量的影響。

（2）井頭山遺址所在的姚江河谷平原，直到大約7 000 cal.aBP 才比較明顯地脫離海水影響，成為濱海微咸水濕地環境。

（3）新石器時代中晚期，研究區發生3 次大范圍海水入侵事件，分別開始于6.4～6.3、5.4～5.3 和4.5 cal.kaBP，第一次和第三次事件由相對海平面上升所致，第二次主要是頻繁的臺風事件。

（4）濱海平原不同地理位置對海侵事件的響應存在明顯差異，較內陸的井頭山遺址3 次事件都以咸潮入侵為主，鄰近海岸線的魚山遺址在第一次和第三次事件中被海水淹沒，第二次為咸潮入侵。