关于以色列国的基巴拉和哈约尼姆两洞穴的微矿物的研究：对于考古纪录中灰烬沉积的认识

关于以色列国的基巴拉和哈约尼姆两洞穴的微矿物的研究：对于考古纪录中灰烬沉积的认识斯·韦纳斯·希格尔奥·巴·约瑟夫关键词火,灰烬,矿物,红外光谱学,成岩作用火的考古纪录对于认识早期人类的技术能力是十分有趣的。通过研究烧骨、炭屑、石器、以及高温对于烧过的...     

亚热带典型区域水稻土氧化铁高光谱反演——以珠江三角洲为例

氧化铁是土壤中铁元素的主要存在形式,亚热带土壤中高含量的氧化铁形成了该区域重要的土壤附色成分针铁矿和赤铁矿等矿物,使得土壤颜色明显区别于其他气候带.以亚热带典型地区珠江三角洲为例,分析不同光谱形式与土壤氧化铁含量的相关性,提取特征光谱波段建立土壤氧化铁的反演模型.结果表明: 土壤氧化铁含量与反射光谱之间呈负相关,且敏感波段主要位于404、574、784、854和1204 nm等可见近红外区域.微分处理后的光谱与土壤氧化铁的相关性明显提高.在相关性显著波段的基础上采用逐步多元线性回归以及主成分分析剔除共线性波段,最后选择特征光谱波段作为反演模型的输入参数.比较反演模型的结果,得出该地区土壤氧化铁含量的最佳反演模型为BP人工神经网络(RMSEC=0.22,RMSEP=0.81,R²=0.93,RPD=12.20),该模型具有非常好的稳定性,适用于快速估测土壤中氧化铁含量,并且能够为测度土壤氧化铁的空间分布提供研究基础.     

史前人类的生存之火

用火是人类独有的行为能力,对人类的生存演化至关重要。用火熟食改善了人类的营养,导致人类生物特性发生一系列改变,人口、行为、社会关系和生存方式也发生相应变化。用火使人类获得更多的生存资源,并帮助人类改变工具与用具的材料特性,如对石料做热处理,进而发明了陶器和金属工具,开启了文明的历程。人类与火的互动是一个长期、曲折的过程,经历了偶尔利用自然火、时断时续对火控制和使用、有效保存火种乃至人工取火形成用火的日常习惯,进而发展到现代无所不在、不可或缺的复杂用火。人类用火被认为始于直立人的诞生,但目前提取到的证据指向150万年前。早期人类用火证据的提取和论证存在极大的困难和挑战,需要精细的野外工作,做高精度的遗址埋藏和遗物遗迹的空间分析,须采用现代科技手段和模拟实验对地层沉积物和燃烧物证做微形态、成分、色度、磁化率、微体植物化石等尽可能多的宏观和微观分析,排除自然因素的干扰,这样得出的结论才会坚实可信。本文介绍了人类用火的历史、作用和对用火证据提取与分析的思路、方法与技术,通过一系列案例阐述人类用火的方式、发展演化过程和考古学家为破译远古人类用火的谜团所做的努力和取得的成果,以期对这项意义重大但常...     

火焰背后的智慧:古人类是如何生火的

正在人类漫长演化历程的起点,旧石器时代的最初之时,我们的祖先并不像如今的我们有着强大的改造自然的力量,而人类免于在恶劣的自然条件下灭绝并不断演化发展至今,对火的利用是其中最重要的一环。人类最早接触的火可能是大自然中的野火,从畏惧火、使用火到最后掌握了人工生火的技术,人类耗费了漫长的时间。最初的火,"上天"的赐予如今的主流观点认为人类最初接触到的火来自"上天"。想象这样一个场景:一场雷雨过后,雷电将树木点燃,熊熊大火不仅点燃了森林     

火的化石

火能成为化石吗? 能,当然能!这不怪了,熊熊的火焰怎能变成“化石”呢? 火焰本身虽不能变成化石,然而标志着远古时代“火”确实存在的东西,譬如烧过的兽骨、石块、木炭、灰烬,甚至人工取火的工具、引火物等这类埋在地层里的东西,都可称为“遗迹化石”。现在我们就根据与人类用火活动有关的遗迹化石来追溯人类用火的历史,探索一番人对火的驾驭过程,及其在人类早期历史中的作用。     

火在人类进化中的作用

我们人类在自身的起源和发展等问题的探讨中,比较着重于研究人类形成的各种因素以及工具出现的意义、劳动的作用等等。而对人类学会使用火之后,火对人类所产生的作用,则了解得较少,因此,我们有必要对火在人类进化发展中所起的作用给予重新认识。化石资料表明,从工具的出现至今已有三百多万年的历史。在工具出现到人类懂得使用火之前的一段相当漫长的时间里,人类的文明史基本停留在很低的、比现代猿类稍高的制造和使用简单工具的水平上,并没有什么大的发展。而在人类学会使用火之后,人类的文明史又有了新的提高和发展,即人类使用的工具变得更加多样化和复杂化。这说明此时人类的智力已有了新的提高。人类生活在地球上各个不同地区、不同环境之中。     

人工取火的古老工具——火镰

1987年5月,我们在四川省巫溪县考古调查,在大宁河上游的乌龙乡,从一位年轻农民手中征集到一件火镰,此系这位农民现今仍在使用之物。巫溪县地处大巴山区,乌龙乡位置偏远,条件艰苦,附近出产天然燧石,有些农民为了节省,仍然自制火镰使用,因而得以保留下来这种比较古老的人工取火工具。人类学会用火,自猿人时代已经开始,如果保守一点说,至少在北京猿人时代,用火和保存火种,已是举世公认的了。人类从用火到人工取火,又经历了一个相当长的历史时期,在这期间,人类在与自然的斗争中,逐渐地在实践中认识自然,随着时间的推移,人类的体质和智力都不断地进化发展,这就为人类认识火、掌握火的规律创造了必要条件。当人们从使用和制造工具的劳动中,终于懂得了摩擦生热、摩擦出火的道理,并且找到了引火的媒介物之后,人类于是发明了人     

铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4诱导水合氧化铁形成蓝铁矿的过程

【目的】研究铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4在细胞外诱导形成含铁矿物的矿物相、化学成分和形貌结构等特性及其变化,深化对铁还原细菌细胞外诱导矿化过程的认识。【方法】在以30 mmol/L乳酸钠为电子供体,10 mmol/L水合氧化铁为电子受体,[HCO_3~–]为30 mmol/L,[PO_4~(3–)]为5 mmol/L条件下,30°C恒温下厌氧培养,进行细菌生长和细胞外诱导矿化实验,定期采样测量反应体系的pH、生物量、Fe(Ⅱ)浓度;采用激光拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)等方法对不同时间点的矿化产物进行分析。【结果】MR-4在还原Fe(Ⅲ)的过程中,细胞快速生长,表明MR-4的Fe(Ⅲ)还原和乳酸氧化过程相互耦合,从而进行细胞生长,并在细胞外诱导矿物形成。对不同阶段矿化产物的综合分析表明,反应进行到约8 d时,无定形-弱结晶的水合氧化铁部分地转化为纳米尺寸的磁铁矿晶体颗粒;约16 d时,反应体系中开始出现蓝铁矿晶体颗粒;约20 d后,几乎所有矿物转化为纤维状或者叶片状的蓝铁矿。【结论】铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4细胞外诱导矿化过程受环境条件控制,当以乳酸钠和水合氧化铁分别作为电子供体和受体,相对高的[PO_4~(3–]/[HCO_3~–](1:6)时,水合氧化铁先转化为磁铁矿,最后大量转化为蓝铁矿。本研究为全面认识铁还原细菌的生物诱导矿化过程和评估其参与铁元素地球化学循环提供了新的数据。     

五彩缤纷的沙漠

五彩缤纷的沙漠红色的沙漠澳洲辛普森沙漠,红彤彤浑成一片,显得异常壮丽。如天降喜雨,小植物发芽、生长、开花、便成了“万红丛中一点绿”,更加增添异彩。其原因是铁质矿物长期风化,使沙石上附了一层氧化铁的外衣。白色的沙漠在美国新墨西哥州的路索罗盆地,白沙浩翰...     

开启人类热能转移应用的金钥匙——水洞沟遗址12地点间接用火材料的探究

在所有的生物之中,只有人类能够使用火,使用火是人类在与自然的博弈中得到的专利.在漫长的演化历史中,人类对火的驾驭和利用能力是不断发展、不断加强的. 北京周口店遗址和以色列Gesher Benot Ya' aqvo遗址的考古材料表明,至少在70～80万年前的直立人演化中期,古人类已能控制用火、保存火种.近年来,我国陆续发现了许多关于古人类用火遗迹的报道.其中早中更新世有北京房山周口店、辽宁营口金牛山和陕西洛南龙牙洞,这几处遗址都发现了比较多的灰烬、烧骨和烧结的居住面.     

北京猿人用火毋庸置疑

自本世纪２０年代起,古人类学家、考古学家在北京西南郊周口店龙骨山的洞穴中发现了猿人化石和大量石制品,３０年代又发现了用火遗迹。由于后一发现,把人类用火历史提前了几十万年,使全世界考古学家普遍认为,人类在猿人阶段已懂得用火。以色列考古学家史蒂夫·韦纳曾...     

有机物料对滨海盐渍土重金属根际效应的影响 Ⅰ.土壤内源Zn形态分布

研究了排水条件下施用腐熟有机物料、种稻改良滨海盐渍土内源Zn形态分布。结果表明,单淹水使土中各形态Zn一定程度上向生物有效性较低的Zn形态转化,有效态Zn降低。土壤盐分量不同,明显影响无定形氧化铁结合态、紧结有机态以及硅酸盐矿物态Zn变化。种稻不施有机物料,根际交换态和硅酸盐矿物态Zn亏缺;碳酸盐结合态、氧化锰结合态和无定形氧化铁结合态Zn富集。根际Zn形态转化强度大于非根际,其有效态Zn量接近临界值并高于非根际。有机物料利于根际内外土壤中硅酸盐矿物态Zn的转化,低盐土壤根际更强烈。随有机物料用量增加,促使根际硅酸盐矿物态、碳酸盐结合态及氧化锰结合态Zn向交换态、紧结有机态和无定形氧化铁结合态Zn转化,低盐土壤较明显。     

有机物料对滨海盐渍土重金属根际效应的影响Ⅰ.土壤内源Zn形态分布

研究了排水条件下施用腐熟有机物料、种稻改良滨海盐渍土内源Ｚｎ形态分布．结果表明,单淹水使土中各形态Ｚｎ一定程度上向生物有效性较低的Ｚｎ形态转化,有效态Ｚｎ降低．土壤盐分量不同,明显影响无定形氧化铁结合态、紧结有机态以及硅酸盐矿物态Ｚｎ变化．种稻不施有机物料,根际交换态和硅酸盐矿物态Ｚｎ亏缺;碳酸盐结合态、氧化锰结合态和无定形氧化铁结合态Ｚｎ富集．根际Ｚｎ形态转化强度大于非根际,其有效态Ｚｎ量接近临界值并高于非根际．有机物料利于根际内外土壤中硅酸盐矿物态Ｚｎ的转化,低盐土壤根际更强烈．随有机物料用量增加,促使根际硅酸盐矿物态、碳酸盐结合态及氧化锰结合态Ｚｎ向交换态、紧结有机态和无定形氧化铁结合态Ｚｎ转化,低盐土壤较明显．     

南非发现最早的人类用火证据

人类什么时候开始用火,这是许多科学家一直关心的一个很有趣的问题。由于发现最早用火的遗迹实在不多,所以探讨这一问题常常有不少困难。早在1947年南非德兰士瓦的波希特萨斯东北16公里的马卡畔斯加特白云石洞穴堆积中,与南方古猿化石一起发现一些变成黑色的骨头,曾被认为是南方古猿用火的遗迹。但是,后来经过进一步研究,查明骨头表面呈黑色系矿物质污染所致,从而否定了南方古猿用火的论点。最近,布莱因和希林教授在斯瓦特克朗洞对含人类化石的角砾岩进行了发掘,从距今大约1—1.5百万年前的地层中发现一批烧过的骨头。他们对这些标本进行了组织学和化学方面的分析鉴定,发现它们确被加热到象篝火一样的温度,说明这些烧骨是人类使用火的最早的直接证据。     

体验旧石器时代火塘 —— 水洞沟实验考古记

人类区别于其他动物的显著优势之一是能使用并控制火.火不仅改变了人的摄食方式,提高了营养,改善了体质,而且使得人类的人口数量增加、体型增大、臼齿变小、肠胃缩小、体毛减退.100万年以前,人类只能偶尔利用野火.40至20万年前,人类开始使用与管理火,并能保存火种.距今20万年前后,人类掌握了取火技术,为长期获取熟食提供了条...     

旧石器遗址出土烧骨的技术分析及其对考古学的启示

烧骨常见于各类旧石器时代遗址中,作为用火残留物的一类,烧骨对研究人类用火行为有着极为重要的意义,而目前国内针对烧骨的研究工作开展得尚不够深入。本文通过介绍目前烧骨研究领域中若干种主流的分析手段及其在考古学上的应用,以求能进一步完善国内关于旧石器时代人工用火的研究框架,同时希望能对中国古人类用火能力的相关研究提供有益的借鉴。     

变化环境下火干扰研究进展

火是地球系统的重要过程,也是一种剧烈的环境干扰因素。火是生态系统变化的驱动力和催化剂,调节着生态系统的结构和功能,同时反馈给气候系统。近年来,世界多个国家相继爆发了历史上罕见的极端火事件,使得火干扰、气候变化和人类活动之间的相互作用关系得到了空前的关注。主要从3个方面回顾了变化环境下火干扰研究的进展,包括(1)火干扰的时空格局;(2)火干扰的驱动机制;(3)火干扰的生态效应。概括起来,遥感技术的发展使得火监测精度不断提高,对火时空格局的刻画由过去侧重火燃烧面积单一因素转向具有多重属性的火干扰体系。气候变化和人类活动共同决定着火干扰的分布格局、频率和强度,考虑气候的季节性能够提高火干扰的预测能力。火干扰调节着生态系统的草木平衡,对于生物多样性和生境的维持非常重要。此外,火干扰通过生物质燃烧释放的大量温室气体影响大气组成和空气质量,同时通过改变地表状况和陆-气相互作用来影响气候系统。正确理解气候-植被-火之间的相互作用和反馈机制有助于未来火干扰体系的预测。随着高温、大风、干旱等极端气候事件增多,未来全球大部分区域火发生的风险增加,但是人类活动可能会使火和气候之间的关系发生解耦。可持续的火管...     

用火与烹调漫笔

无火不成家。所有的家庭生活都是围绕着火展开的。地球上每一民族都有解释火种起源的神话与传说,可见火对于人类是多么重要。早在古代,希腊人就写下了普罗米修斯怎样为人类从天国盗来火种的故事。北美的霍皮印第安人把火与太阳联系在一起,把火看作是神赐给的礼物。我们不知道人类在什么时候、什么地方第一次取火     

最古老的用火遗迹

至今无法推断,史前人类是何时开始使用火的。由于保存下来的遗迹实为稀少,可资利用的证据也就为数不多了。不久前,在非洲维多利亚湖地区,人们发现了140万年以前古人用火的遗迹。这是在同时期的地层里发现的。在     

有机物料对滨海盐渍土重金属根际效应的影响Ⅱ.土壤内源铁形态分布

研究了排水条件下施用腐熟有机物料、种稻改良滨海盐渍土内源铁形态分布．结果表明,单淹水利于土中无定形氧化铁、络合态铁、有效态铁以及氧化铁活化度升高,并且络合态铁与有效态铁升高程度,低盐土壤显著;晶形氧化铁变化不明显,土中可能存在其它形态铁向晶形氧化铁转化．种稻不施有机物料,根际络合态铁和有效态铁富集;无定形氧化铁和晶形氧化铁亏缺．根际氧化铁活化度稍低于非根际．增施有机物料利于两种盐渍土根际内外铁形态向络合态铁和无定形氧化铁转化;有效态铁和氧化铁活化度提高,低盐土壤根际较明显