《Journal of Archaeological Science》：Cave site formation processes, climate change and hominin activities: A high-resolution microstratigraphic investigation on the terminal Pleistocene deposits at Fodongdi Cave, Yunnan Province, South China
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研究通过微沉积学、沉积学、地球化学及碳定年等多学科方法，系统分析了云南福东迪洞晚更新世至全新世沉积序列，揭示洞穴形成过程中自然与人为因素的相互作用机制。研究发现该洞穴经历了三次（18.4-13.6 ka BP）阶段性人类活动，分别对应专业狩猎、长期洞穴居住和入口附近集中活动，其沉积特征与区域气候变迁存在显著耦合关系。
吴金旭|高峰|张玉秀|刘浩宇|赵学竹|邱凯伟|迈克尔·斯托罗祖姆|丽莎-玛丽·希利托|金鑫
中国科学院地球与行星科学学院地球系统数值模拟与应用国家重点实验室，北京，101408，中国
摘要 对热带-亚热带洞穴沉积物进行的高分辨率微层序研究对于深入理解环境和人为因素如何影响区域沉积系统具有重大潜力。最近在中国云南省佛洞洞进行的多指标地质考古研究发现了丰富的晚旧石器时代沉积物和考古遗迹。本研究整合了土壤微形态学、沉积学（粒径、磁化率）、地球化学（μFTIR、拉曼光谱、μXRF、pXRF）和放射性碳测年等结果。这些分析揭示了各种沉积、成岩和生物成因过程，以及贝壳堆和燃烧特征等人为活动的迹象。我们确定了佛洞洞穴的三个主要人类居住阶段（18.4–13.6千年前），每个阶段都有独特的活动特征，包括专门的生存策略、长期居住在洞穴内以及活动集中在洞口附近。通过将我们的结果与高分辨率的区域气候记录进行比较，我们提出了晚更新世气候变化与中国南方和东南亚地区人类适应策略之间的互动关系。
引言 洞穴是复杂的系统，在局部区域内可以发生各种沉积和沉积后过程（Courty和Vallverdú，2001；Goldberg和Sherwood，2006；White，2007）。洞穴沉积物来源于多种碎屑、化学、生物和人为因素，提供了重要的地质和考古信息（Goldberg和Sherwood，2006；Herman等人，2012；Haddad-Martim等人，2017；Shillito等人，2018；Wu等人，2023）。洞穴沉积物，特别是石笋，可以用来建立详细的气候记录（Cai等人，2015；Cheng等人，2019）。这些气候记录有助于证明气候变化对沉积机制和人类活动的重要影响。因此，洞穴提供了一个封闭的环境，保留了沉积信息、人为活动的迹象以及局部到区域气候变化的证据。
中国南方和东南亚（SC-SEA）拥有广阔的喀斯特地貌。中国南方的喀斯特面积约为190万平方公里（Brandt等人，2018），而东南亚的喀斯特面积约为40万平方公里（Gillieson，2005）。作为这种喀斯特地形的重要组成部分，洞穴在该地区广泛分布。这些洞穴为古代人类提供了稳定的庇护所，从而为研究过去的人类活动提供了关键线索（Morley等人，2025）。然而，SC-SEA潮湿的热带-亚热带气候，以高温和高降水量为特征，加速了洞穴环境中的风化、侵蚀和成岩作用，从而影响了考古遗迹的保存（Morley，2017；Morley和Goldberg，2017）。
近几十年来，对洞穴沉积物的微层序研究越来越受到重视（van der Meer和Menzies，2011；Storozum等人，2019）。虽然大部分这类研究集中在温带地区的洞穴遗址，但其应用于SC-SEA热带-亚热带地区的洞穴的研究正在逐渐扩展并受到关注（Stephens等人，2005，2017；Karkanas等人，2008；Patania等人，2019，2020；McAdams等人，2020，2022；图1A）。在SC-SEA地区进行洞穴微层序研究至关重要，因为它可以为洞穴遗址的研究提供新的视角，并有效考察潮湿热带-亚热带环境中的洞穴形成过程和人与气候的关系。
在中国云南省的佛洞洞进行的发掘工作研究了从晚更新世到全新世的沉积物，发现了大量具有重要意义的考古材料（Gao等人，2023；Huan等人，2024）。本研究展示了晚更新世未受干扰的E–L单元的全面地质考古分析结果。它研究了这一潮湿热带-亚热带洞穴中的人类活动迹象和遗址形成过程，并评估了晚更新世气候变化与该地区人类居住之间的互动关系。
地理背景 佛洞洞（23°44′14.38″N，99°19′37.17″E，海拔593米）位于南汀河右岸（图1B和C）。南汀河是怒江系统的主要支流，流经耿马县后进入缅甸并与萨尔温河汇合。该河流域植被覆盖率高，以森林和耕地为主，支持着40多种鱼类生存（Huang等人，2021）。该地区目前气候温和、温暖且湿润。
方法 对Trench 1的南向剖面（大约5米深）进行了全面分析。在发掘过程中，根据不同的沉积物颜色和伴随的文物，最初识别出10个地层（①–⑩）。本研究根据每个地层的颜色、成分、质地和沉积特征进行了详细观察，将其重新划分为A–L单元（图2D和E；表1）。由于A–D单元受到现代干扰，本研究主要关注这些单元。
宏观层序 佛洞洞内的沉积物包括自生和外来碎屑沉积物以及文化遗存（骨骼、木炭和石器）。外来碎屑沉积物与洞口附近的表面物质有很强的关联，通常通过重力或流水进行短距离运输。这些沉积物由沙子、淤泥和粘土组成，分选较差，颗粒形状不均匀。
贝壳堆（MF2.2-FCsh） 虽然富含贝壳的沉积物可能代表了一种针对环境变化而扩展饮食方式的专门生存策略（McAdams等人，2022；Lu等人，2023），但微形态学分析显示了不同的情况，表明佛洞洞中的贝壳使用是间歇性的。具体来说，贝壳主要集中在L单元中。贝壳显示出明显的带状分布模式和倾斜度（图3C和D）。
结论 本研究通过对佛洞洞进行了全面调查，利用多种高分辨率指标揭示了人为活动迹象和遗址形成过程。我们的发现提供了一个详细的微层序框架，包括六个微相、八个单元和六个沉积序列阶段。研究确认了佛洞洞至少在18.4至13.6千年前发生了三次人类居住事件。
作者贡献声明 吴金旭： 撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，方法论，调查，正式分析，数据管理，概念化。高峰： 撰写——审阅与编辑，方法论，调查，正式分析，数据管理。张玉秀： 撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，可视化，验证，监督，资源管理，项目管理，方法论，调查，资金获取，正式分析，数据管理，概念化。刘浩宇：
数据可用性声明 支持数据可从在线存储库（
https://doi.org/10.17632/4nxfx23xyh.3 ）和补充材料中获得。
利益冲突声明 作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢 本研究得到了中国自然科学基金 （项目编号8232048）、深地探测和矿产资源 勘探-国家科技重大专项 （项目编号2025ZD1006303）、国家自然科学基金 （项目编号41472209）、中央高校基本科研业务费（项目编号Y95401BXX2和E2E40409X2）以及第二次青藏高原科学考察与研究计划（STEP，项目编号2019QZKK0703）的财政支持。
