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1、研究人口迁移的新方法锶同位素分析技术 方辉 中国文物报 20041105 第 7 版人群的迁移历来是考古学研究中的热点和难点问题。无论是国内还是国外，传统的研 究方法都是对特定考古遗存进行文化因素分析，通过对遗物的流通和传播途径的追寻来推 测、判断可能存在的人群的迁徙。但众所周知，人类的迁移具有很大的灵活性和随意性， 其在物质层面上留下的遗存便因此具有了很多不确定因素。新近在欧洲和北美考古学界兴 起的锶同位素分析技术，可望对这一问题的研究产生极大的推动作用。锶同位素分析技术通过对某一骨骼或牙齿锶同位素含量的测定，可以直接确定人群在 不同地理区域间的移动。其原理是：通常情况下，锶同位素的化学元素
2、表现方式是 87Sr 和 86Sr，其变化幅度大约在 0704 至 0740 之间。锶元素通过食物链进入人体，人体所 吸收的养分中便包含了当地土壤、水乃至植物和动物的痕迹特征。因为这类元素数量众多， 锶元素不会在自然界中产生分馏。人的牙齿珐琅质形成于妊娠和幼年时期，具有惰性特征 的锶同位素一旦在牙齿的珐琅质中形成，其含量在人的一生不会发生改变。而人骨中的锶 同位素则不同，它会随着个人一生的生活，通过对这类同位素的再吸收和沉淀而发生改变。 锶在羟磷灰石(hydroxyapatite)矿物中会取代骨骼组织中的钙并储存起来。根据骨骼的不同 种类，骨骼中的化学成分大约在 2 到 20 年的半衰期内完成
3、一个取代过程。因此，如果人群 从一个地区迁移到另一个地区，就可以从其骨骼和牙齿的锶同位素含量来测得。比如，如 果检测到来自同一个体的入骨和牙齿珐琅质部分所含锶同位素的比率有差异，即意味着此 人的出生地和死亡地的地球化学信号(geochemical signature)不同，因此就可推断此人生前 曾在不同地区生活过。欧洲考古学家在该领域里已经取得了可喜成果。例如，在欧洲史前史中，年代为公元 前 5700 年至前 5000 年、分布于中欧的线纹陶文化(Linearband keramik)是当地史前文化的 最早阶段，其源头是匈牙利平原的斯达克沃一克洛斯文化(Starce-v0-Koms Cultu
4、re)，后来扩 展到其他地区，因此长期以来被当作史前时期人类迁移的经典例子。从考古学上看，该文 化到达莱茵河流域的时间大约在公元前 5500 年，这从出土的文化遗物和房屋遗迹上得到明 显的反映。但正如学者所指出的，由上述现象所推论的人口移动证据并不充分，因为这些 遗存之间的相似性完全可以是贸易和仿造的结果。要寻找人口迁移的直接证据，还得从人 本身下手。锶同位素的测定正是在这种背景下被提上研究日程的。目前，西方考古工作者在这方面已经积累了成功的经验。例如，威斯康星大学的普瑞 斯(TDPrice)等人选取了莱茵河上游地区属于线纹陶文化的两处墓地，一处叫福勒姆波 恩(Flombom)，另一处叫斯沃辛
5、根(Schwetzingen)。两地相距大约 45 公里，同属于莱茵河上 游，该水系的锶同位素含量均在 0708 至 0709；之间。研究发现，时代较早的福勒姆 波恩遗址出土的人骨，无论是男性还是女性，都有较多的外来移民，移民人数的比率达到 64。代较晚的斯沃辛根遗址的人们来自其他地区的概率则低得多，而且是以女性为主。 如何对这一现象进行合理的解释?学者们认为，尽管福勒姆波恩不是当地最早的线纹陶文化 遗存，但高达 64的外来人口表明该遗址的众多居住者来自相当远的其他地区，而且很可 能是东部地区。这一点可以从墓地出土的海菊蛤制品得到证明。这种海菊蛤制品在东南部 的爱琴海和亚得里亚海线纹陶文化早期
6、便普遍存在。学者们推断，福勒姆波恩的“原住民” 是早先移居此地的，而那些外来者则是后来加入的。斯沃辛根属于线纹陶文化的晚期阶段， 移民数量少且以年轻女性为主，可能与婚姻形态的变化有关。这些年轻女性牙齿珐琅质锶 同位素含量与莱茵河两岸高地地质特征相适应，而人骨锶同位素含量则具有本地特征。学 者们推测，这些年轻女子可能来自于高地的、尚处于狩猎一采集经济的社区。因为跨越了 由狩猎一采集到农业经济不同的生活方式，才具有了目前的特征。学者们已经认识到，利用锶同位素人骨分析技术存在着一个潜在的危险，那就是下葬 后因污染等原因所造成的人骨锶同位素含量变化幅度缩小的问题。为解决这一问题，他们 强调对每一地区的
7、地质状况要有清楚的了解，并总结出特定水域锶同位素含量标准，这个 标准通常通过检测当地的贝壳和动物骨骼来获得，尤其是考古出土的食草动物骨骼，是最 为理想的检测标本。我们应该看到，锶同位素分析技术是在考古学文化研究趋于深入的背景下出现的，它 的运用最终也还是要在考古学文化的框架内解决考古学研究中出现的问题。因此，这一新 技术的应用，并不意味着某些传统方法(如文化因素分析)的削弱。相反，只有在考古学文 化的界定和文化因素分析越来越精密的情况下，锶同位素分析技术才能体现出其应有的价 值。也只有当我们把采用这一新的分析技术所得出的结果与考古学研究中的文化因素、时 代特征和地域风格等加以整合而又密切吻合的情况下，其对于考古学研究才具有意义。
