三 澳門黑沙遺址沉積物的來源、環境與成因研究報告
胡聯浩(廣東省地質科學硏究所)
(一)前言
黑沙遺址位於澳門路環島東南的黑沙灣海濱。黑沙灣海岸邊緣分佈着一條新沙堤，在其內側還發育有一條時代較早的老沙堤，埋深在0.4 m之下。在老沙堤的內側至山麓爲乾潟湖，現爲沖積層所覆蓋，在新、老沙堤之間也發育出狹長形的乾潟湖。它們的發育在時間順序和空間分佈上有一定規律，即從陸至海，由老至新地貌排列爲：古乾潟湖—老沙堤—新乾潟湖—新沙堤。黑沙遺址發掘地點位於老沙堤南端黑沙公園內，從中發掘出史前(距今約4，000年)人類活動遺跡的石器，有石錛、陶器碎片、石英石芯、圓環及其他一些粗糙加工物，具有重要的考古價値。爲探討出土物所在地層的物質來源、形成環境與堆積成因，在發掘坑中分層取樣五個，另外在鑽孔岩芯中取樣一個(表Ⅶ－3－l，其中L1、L3、L5爲文化層)。筆者受香港中文大學中國文化硏究所中國考古藝術硏究中心的委托和澳門基金會的資助，對六個樣品進行了孢粉組合分析、粒度分析、礦物成因和石英微觀形貌分析，現將測試分析結果進行初步總結。
(二)孢粉分析
孢子、花粉是陸地、湖沼、河流和三角洲很有價値的地層學標誌。黑沙遺址六個樣品中均含有少量的孢子、花粉，以及疑源類化石(表Ⅶ－3－2)。根據樣品位置、組合特徵將六個樣品自上而下劃分爲以下三個孢粉組合帶：
1. 1帶：禾本科—含羞草科—木槿屬—環紋藻組合帶
本帶僅有HS1一個樣品，孢粉組合以草本植物花粉佔優勢，佔孢粉總數的52.5%，木本植物花粉佔35.5%，蕨類植物孢子爲11.9%，環紋藻佔9.8%。孢粉植物群主要有禾本科、藜科、莎草科、菊科、含羞草科、櫟屬、楓楊屬、赤楊屬、蛇婆子、桫欏屬、金毛狗等，並有少量的木槿屬、海馬齒等紅樹林植物花粉，反映近岸沉積環境。
2. 2帶：藜科—禾本科—棕櫚科—環紋藻組合帶
本帶有HS2和HS3兩個樣品，孢粉比較貧乏，爲6個樣品中含量最少的2個樣品。孢粉組合以草本植物花粉佔優勢，含量爲52.5%，木本植物花粉爲25.3%—28.5%，蕨類植物孢子爲l9%—2l.l%，環紋藻爲9.5%—17.5%。本帶禾本科植物花粉明顯減少，而藜科植物花粉明顯增加，紅樹植物花粉和水生植物花粉消失。反映水位下降，環境乾燥。
3. 3帶：禾本科—苦郎樹—睡蓮科—環紋藻組合帶
本帶有HS4、HS5、HS6三個樣品，孢粉種類比較豐富，以草本植物花粉佔優勢，含量爲49.5%—50.9%，且以中生和濕生爲主。木本植物花粉爲41.9%—44.8%，蕨類植物孢子爲4.5%—8.5%，環紋藻爲5.4%—5.5%。主要有禾本科、莎草科、含羞草科、夾竹桃科、木蘭科、桑科、櫟屬、赤楊屬、牡莉屬、蛇婆子以及桫欏屬等。含有一定數量的苦郎樹、老鼠勒、木槿、海馬齒等紅樹林植物花粉，以及澤瀉科、香蒲、水蕨等水生植物花粉。反映水位上升，可能與海平面上升有關而受海潮影響，屬於近岸沉積環境。
由上述孢粉植物群的成分來看，既有熱帶海濱砂生植物成分，又有近岸紅樹林植物成分，還有水生植物成分，沉積環境比較特殊，它與陸相、海相沉積環境有著明顯的不同。在六個樣品中，孢粉植物群均以草本植物佔優勢，含量佔孢粉總數的49.5%—52.6%，平均含量均在50%以上。木本植物花粉爲26.3%—44.8%，蕨類植物屬於喜濕環境生長，但在樣品中其孢子含量很少，平均含量均在12%以下，反映總體應爲乾熱的氣候環境。環紋藻(Concentricystes)屬於疑源類，在我國東南地區新生代地層中經常出現，尤其在第四紀的湖沼沉積物中數量最多，大多與河流攜帶有關，環紋藻在樣品中平均含量接近l0%。從紅樹林植物成分種屬來看，樣品中未發現現代海潮帶中的紅樹林植物成分，而以河口和淡水沼澤成分爲主。樣品中還有一些反映潟湖沉積環境的老鼠勒、木槿、海馬齒、澤瀉科、睡蓮科、赤楊屬、香蒲、水蕨等。總體看來孢粉植物群基本上反映淡水河口環境，因此黑沙遺址沉積物應爲河流作用爲主的河口近岸沉積。
(三)粒度分析
黑沙遺址沉積物組成以砂粒爲主(佔80%—91.7%)，含礫很少(0—0.4%)，爲細——中砂或中——細砂(表Ⅶ－3－3)。由剖面縱向來看自下而上含砂量增大，粉砂和粘土成分減少，總體顆粒由細到粗變化。從粒度參數(表Ⅶ－3－4)、頻率曲線(圖Ⅶ－3－2)和槪率累積曲線(圖Ⅶ－3－3)來看，具有如下特徵：
1. 沉積物的標準離差爲l.63—2.32，說明分選性較差，由下至上分選性提高；
2. 偏態系數0.35—0.47，爲正偏態，峰態系數l.8—2.9l，屬很尖銳的峰態，由下至上峰 態系數增大；
3. 頻率曲線呈單峰形，六個樣品均有細粒組分尾端；
4. 中値粒徑1.74—3.00φ，躍移組分佔優勢。槪率累積曲線由推移組分、躍移組分和懸 浮組分三段組成，粗截點(CT)混合度大而不淸，細截點(FT)爲3.0—4.3φ，混合度 較小。地層由下至上躍移組分斜率度變陡。
黑沙遺址沉積物顆粒分選差、尖銳峰態及有細粒組分尾端表明受河流物質影響明 顯，爲河流作用爲主的河口近岸堆積成因。這可通過下述3個方面作進一步說明：
1. 黑沙遺址沉積物的粒度頻率曲線與河流作用爲主的河口段砂質沉積的頻率曲線(圖 Ⅶ－3－4)非常相似：
2. 黑沙遺址沉積物的粒度參數與新、老沙堤粒度參數(劉南威、何廣才l992)有明顯差異。新、老沙堤的標準離差爲0.24—1.05，峰態爲0.9—1.1(《澳門自然地理》第55頁表 2－12關於新老沙堤的峰態kg計算有誤)，而黑沙遺址沉積物的標準離差和峰態系數 均較大，表明與前者相比河流作用明顯佔優勢。
3. 根據薩哈(B.K.Sahu 1964)區別沙丘、海灘、淺海、河流和濁流五種常見沉積物的 粒度參數綜合判別公式，黑沙遺址沉積物應爲河流作用所形成，否定了其餘四種成 因。
(四)礦物成分與石英微觀形貌分析
根據沉積物的雙目立體鏡下觀察大於0.063 mm粒級的礦物組成和圓度特徵，選取0.5—0.25 mm粒級石英砂進行掃描電鏡(SEM)觀察和照相，因爲它們屬於躍移組分，顆粒之間的碰撞機會較多，而且對搬運介質的動力學變化最爲敏感。
1.礦物成分和磨圓度
黑沙遺址沉積物的礦物組成中，石英佔絕大部分，含量在90%以上，長石和岩屑也佔一定比例(2%—6%)，其中岩屑包括粉砂岩或泥岩岩屑和火山岩(可能爲黑耀岩)岩屑。暗色礦物有角閃石、電氣石(以電氣石爲主)及磁鐵礦或鈦鐵礦，含量較少(表Ⅶ－3－5)。此外，不同粒級的礦物組成有所不同，大於1 mm粒級幾乎全爲石英砂，僅含極少量長石，粒度越小則其它礦物種類和含量也越多，表Ⅶ－3－5爲樣品的總體礦物成分含量。
沉積物中石英砂磨圓度和球度差異較大，既有磨圓度高、球度好的石英砂(圖版Ⅶ－1)，也有磨圓度差、棱角分明不規則狀的石英砂(圖版Ⅶ－2)，即使是同一粒級亦如此。其中大於2 mm粒級石英砂磨圓度差，0.5—1 mm粒級磨圓度最好，磨圓好的佔40%－80%；大於0.l25 mm粒級磨圓度亦較差，磨圓好的只佔10%－20%。從地層剖面縱向來看，從下至上磨圓度增高，HS6號樣磨圓度較差，HS1號樣磨圓度最好。
河流沉積物中一般含有一定量的長石和雲母類礦物，但黑沙遺址沉積物中長石含量很少，不含雲母，說明受一定的海洋作用。潮汐、海流的作用對沉積物的改造比河流要大100倍，經長時間的海水往復運動淘洗，造成的海相碎屑沉積物分選好、磨圓好，岩石的結構成熟度及礦物成熟度均較高。但黑沙遺址沉積物分選性較差，磨圓差異較大，礦物成熟度不高又說明是河流作用爲主，可能屬於海灣或潮汐通道波浪作用相對較弱的近岸沉積環境。
2.石英砂表面結構特徴
黑沙遺址沉積物中石英砂總體磨圓度較高，棱角幾乎已圓化，具水下撞擊凹坑(V形坑、三角坑)及水下磨光面(圖版Ⅶ－1：1－4)，貝殼狀斷口突起脊亦被磨蝕(圖版Ⅶ－1：5、Ⅶ－3：1)，有一部分磨圓和球度較差，但亦見受水流作用產生的局部磨光面和刻蝕溝槽(圖版Ⅶ－2：3－5)及水下擦痕(圖版Ⅶ－2：6)也存在幾乎未被磨蝕的尖角、鋒利棱脊(圖版Ⅶ－2：l－2)，說明存在近源河流石英砂。因此，總體屬於中近距離河流搬運物經低能濱海潮上帶的波浪沖蝕使大部分石英砂受到磨蝕撞擊(謝又予l984)。此外，當水流作用較強時石英砂磨圓度較高，化學溶蝕和沉澱不明顯；水流作用較弱時化學溶蝕和沉澱較爲明顯，因而部分石英砂有SiO2薄膜沉澱和凹坑中石英晶芽生長(圖版Ⅶ－3：1－2)及網紋狀溶蝕，鱗剝及溶蝕坑等(圖版Ⅶ－3：4－6)，同時反映炎熱的氣候環境。
(五)結論
通過孢粉分析、粒度分析、礦物成分和石英砂微觀形貌分析，對黑沙遺址沉積物的物質來源、形成環境和堆積成因有了一定的認識：
1. 沉積物分選較差，成分成熟度一般，屬於河流作用爲主的河口近岸沉積，海洋的波浪作用相對較弱。
2. 地層自下而上沉積物顆粒變粗，分選性、磨圓度提高，這與一般河流沉積物特徵不同，石英砂微觀形貌反映受低能潮上帶波浪作用。結合孢粉組合說明地層自下而上海水深度由深變淺，這與廣東沿海地區一萬年來總體地殼上升的特徵相一致。
3. 由礦物成分和石英形貌說明沉積物的物質來源於花崗岩和泥岩粉砂岩經河流中近距離搬運而來。
由於缺乏實地地質資料和採樣點的單一性，上述結論尙有待於對老沙堤沉積物和乾潟湖的沖積層採樣分析予以充實和修訂。
參考文獻
王文介、黃金森、毛樹珍等
1991 《華南沿海和近海現代沉積》，北京：科學出版社。
劉南威、何廣才(編著)
1992 《澳門自然地理》，廣州：廣東省地圖出版社。
謝又予(編)
1984 《中國石英砂表面結構特徵圖譜》，北京：海洋出版社。
