末次冰盛期以來(lái)塔里木盆地綠洲演化研究進(jìn)展與問(wèn)題

孫愛(ài)軍， 趙 暉， 劉 冰， 汪克奇,3，晁 倩,3， 史志林， 陳發(fā)虎

（1.蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730000；2.中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院/沙漠與沙漠化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730000；3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；4.蘭州大學(xué)敦煌學(xué)研究所，甘肅 蘭州 730000；5.中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所青藏高原地球系統(tǒng)與資源環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101；6.中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所古生態(tài)與人類適應(yīng)團(tuán)隊(duì)，北京 100101）

綠洲是干旱區(qū)和半干旱區(qū)荒漠背景條件下，一種具有穩(wěn)定水源供給的具有較高生產(chǎn)力的非地帶性地理和生態(tài)景觀［1］。中亞干旱區(qū)是世界上重要的綠洲分布區(qū)和絲綢之路的核心區(qū)；穿行于我國(guó)河西走廊和新疆地區(qū)綠洲之中的絲綢之路是連接?xùn)|西方文明的紐帶［2-3］。長(zhǎng)期以來(lái)，不同學(xué)者對(duì)絲路沿線的綠洲分別從沉積特征、年代學(xué)、生態(tài)學(xué)及環(huán)境演化等方面開(kāi)展了大量的研究工作［4-6］。塔里木盆地綠洲是史前東西方文明交匯和文化交流的重要通道，也是歷史時(shí)期絲綢之路的主要節(jié)點(diǎn)，此區(qū)域綠洲過(guò)去的時(shí)空演化深刻地影響了絲路文明的發(fā)展進(jìn)程，綠洲的發(fā)育、演化與絲路文明的興衰休戚相關(guān)［2,7］。同時(shí)，綠洲也是該區(qū)域歷史時(shí)期和現(xiàn)代人類社會(huì)生產(chǎn)及生活的主要場(chǎng)所，是沙漠地區(qū)的綠色生命長(zhǎng)廊和絲綢之路極其重要的生態(tài)屏障，關(guān)系到我國(guó)“綠色絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”建設(shè)的實(shí)現(xiàn)［8］。

綠洲演化是綠洲研究的核心問(wèn)題，它包含了綠洲范圍的擴(kuò)張和萎縮以及綠洲內(nèi)部景觀的變化，研究綠洲的演化過(guò)程有助于正確理解干旱區(qū)綠洲化和荒漠化發(fā)生、發(fā)展機(jī)制，從而為鞏固擴(kuò)大綠洲、優(yōu)化生態(tài)環(huán)境提供重要的理論支撐［9］。鑒于塔里木盆地綠洲演化的重要性，不同學(xué)者已開(kāi)展了眾多研究，主要集中于綠洲的沉積過(guò)程和影響綠洲發(fā)育的水文過(guò)程，認(rèn)為綠洲的發(fā)育過(guò)程包括前綠洲沉積階段和綠洲發(fā)育階段［4］。由于塔里木盆地降水稀少，地表徑流的水文過(guò)程是控制塔里木盆地綠洲發(fā)育的關(guān)鍵因素［10］。研究者發(fā)現(xiàn)，在塔里木盆地廣泛發(fā)育了河湖相沉積，并且有研究認(rèn)為其屬于前綠洲階段［4］，綠洲沉積多發(fā)育在河湖相沉積之上，這一結(jié)論也被近期地表過(guò)程研究所證實(shí)［11］。此外，對(duì)河湖相沉積過(guò)程和綠洲演化過(guò)程進(jìn)行比對(duì)研究，可以更好地理解綠洲演化的過(guò)程及其機(jī)制［10］。目前，塔里木盆地綠洲演化研究角度主要包括綠洲發(fā)育的年齡［10］、綠洲演化過(guò)程［4,11］、綠洲演化與氣候變化的關(guān)系等［12］。本文主要梳理綜述了已發(fā)表的文獻(xiàn)，對(duì)塔里木盆地綠洲的主要類型進(jìn)行總結(jié)，依據(jù)沉積過(guò)程和沉積特征對(duì)綠洲沉積物進(jìn)行分類。同時(shí)，按照綠洲和河湖相沉積剖面分布特征，對(duì)塔里木盆地末次冰盛期以來(lái)綠洲沉積和河湖相沉積時(shí)空分布進(jìn)行劃分和總結(jié)，對(duì)二者發(fā)育的年代進(jìn)行概率密度統(tǒng)計(jì)，并與前人研究的古里雅冰芯δ18O記錄的溫度變化和天山鹿角灣黃土-古土壤序列記錄的濕度變化進(jìn)行對(duì)比，嘗試探討塔里木盆地綠洲發(fā)育的控制因素。進(jìn)一步對(duì)塔里木盆地不同區(qū)域的綠洲發(fā)育年代進(jìn)行討論，并與塔里木盆地及周邊古環(huán)境演化記錄進(jìn)行對(duì)比，初步探討了綠洲演化與古環(huán)境變化之間的關(guān)系。

1 區(qū)域概況與研究資料

塔里木盆地（37°～42°N，75°～95°E）位于中國(guó)西北干旱區(qū)，北部為天山山脈、西部為帕米爾高原、南部為昆侖山山脈。盆地東西長(zhǎng)達(dá)1400 km，南北最寬距離為520 km，面積約56×104km2，是中國(guó)最大的內(nèi)陸盆地［13］。盆地現(xiàn)今地勢(shì)由西南向東北傾斜，盆地內(nèi)部平均海拔900～1000 m，周圍高山和高原平均海拔4000～5000 m，盆地地貌格局具有環(huán)帶分布的特征，由外圍向中心依次為山地、丘陵、山前沖積扇、沖積平原、沙漠［14］，在盆地不同區(qū)域，環(huán)境存在著巨大差異。盆地主體被中國(guó)最大的沙漠塔克拉瑪干沙漠覆蓋（面積33.7×104km2），周圍山地發(fā)育的河流呈向心狀匯入盆地，沖積扇前緣和沿河發(fā)育的綠洲鑲嵌分布在盆地的周邊地帶（圖1）。在塔克拉瑪干沙漠內(nèi)部的丘間地，廣泛分布著河湖相沉積［10-11］。塔里木盆地年平均氣溫11 ℃，年降水量介于25～40 mm，年潛在蒸發(fā)量2100～3400 mm，是我國(guó)最干旱的地區(qū)之一，屬于典型的大陸性氣候［13］。

圖1 塔里木盆地綠洲沉積剖面和河湖相沉積剖面分布Fig.1 Locations of the oasis and fluvial-lacustrine deposits profiles in Tarim Basin

為了更好地理解塔里木盆地綠洲演化過(guò)程，首先應(yīng)理解綠洲和綠洲沉積的概念及分類。本文整理了6 篇被引超過(guò)50 次對(duì)塔里木盆地綠洲及綠洲沉積進(jìn)行定義的文獻(xiàn)［1,12,15-18］，3篇對(duì)塔里木盆地綠洲進(jìn)行分類的文獻(xiàn)［19-21］，5篇涉及塔里木盆地不同綠洲沉積物劃分和分類的成果［11,22-25］。河湖相沉積的出現(xiàn)代表了此區(qū)域曾經(jīng)有地表徑流或較長(zhǎng)時(shí)期的積水，過(guò)去研究者將河湖相沉積歸類于綠洲沉積或綠洲演化序列中的前綠洲沉積階段［4］。最近關(guān)于塔里木盆地地表過(guò)程研究中，表征綠洲沉積的指標(biāo)體系也指示河湖相沉積屬于前綠洲沉積階段［11］。在本文中，我們?nèi)詫⒑雍喑练e依其原文獻(xiàn)歸類于綠洲沉積。同時(shí)，為了更好地探討綠洲演化與塔里木盆地水文過(guò)程的關(guān)系，對(duì)河湖相沉積的發(fā)育年代進(jìn)行了單獨(dú)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)以下2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選：首先，由于28 ka 之前綠洲沉積記錄較為零星，本文只統(tǒng)計(jì)28 ka 以來(lái)的記錄以便總結(jié)其規(guī)律性；其次，記錄盡量能涵蓋較長(zhǎng)時(shí)間尺度，有較多的年代控制點(diǎn)，年代可靠。本文梳理了關(guān)于塔里木盆地不同區(qū)域綠洲演化的24 篇文獻(xiàn)，包括綠洲發(fā)育年代264 個(gè)，其中14C 年代220 個(gè)，光釋光（OSL）年代32 個(gè)，熱釋光（TL）年代12個(gè)；這些綠洲發(fā)育年代中包括河湖相沉積年代120 個(gè)，其中14C 年代84 個(gè)，OSL 年代28 個(gè)，TL年代8個(gè)。為保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性，對(duì)14C年代進(jìn)行了日歷年代校正，具體情況在表1列出。

表1 記錄塔里木盆地末次冰盛期以來(lái)綠洲演化過(guò)程文獻(xiàn)Tab.1 Record documents of the oases evolution process since the Last Glacial Maximum in Tarim Basin

2 研究進(jìn)展

2.1 塔里木盆地綠洲、綠洲沉積的分類

過(guò)去，不同學(xué)者從經(jīng)濟(jì)學(xué)［15］、景觀生態(tài)學(xué)［12,17］和地理學(xué)［18,21］等不同學(xué)科角度來(lái)理解和定義綠洲。其爭(zhēng)議點(diǎn)主要在于對(duì)綠洲分布范圍的劃分和綠洲內(nèi)部有無(wú)人類活動(dòng)2個(gè)方面，有觀點(diǎn)認(rèn)為，綠洲是指有一定規(guī)模的生命群體居住的與周圍環(huán)境完全不同的地方，并不局限于干旱區(qū)才發(fā)育綠洲［1］；也有觀點(diǎn)認(rèn)為，只有人類進(jìn)行社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的區(qū)域才能稱為綠洲［21］。我們認(rèn)為以下幾點(diǎn)是理解干旱區(qū)綠洲的關(guān)鍵:首先，綠洲是鑲嵌在荒漠區(qū)的一種高生產(chǎn)力的特殊地域性景觀，綠洲內(nèi)部可能存在小范圍斑塊狀荒漠［12］；其次，水是綠洲存在的基礎(chǔ)，在降水量稀少的干旱區(qū)，綠洲需要具有穩(wěn)定的水源供給；最后，綠洲是一種中小尺度的，分布具有非地帶性的地理和生態(tài)景觀［1］。研究者按照綠洲的形成歷史［19］、所在的地貌部位及人類活動(dòng)的影響程度對(duì)塔里木盆地綠洲類型進(jìn)行了劃分［20-21］，在表2列出。

表2 塔里木盆地綠洲劃分及主要類型Tab.2 Division and main types of oasis in Tarim Basin

綠洲沉積是指在綠洲生物發(fā)育、演化的環(huán)境中無(wú)機(jī)物和有機(jī)物在地表和近地表層的沉積或沉淀作用［4］。但是，目前對(duì)于塔里木盆地綠洲沉積的劃分還未取得統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，特別是沖洪積物和河湖相沉積究竟是不是綠洲沉積值得進(jìn)一步討論［11］。塔里木盆地獨(dú)特的地貌和水系格局決定了綠洲呈斑塊狀沿山前沖積扇和河流分布，加之人類活動(dòng)的影響，綠洲沉積在時(shí)空上具有不連續(xù)性。對(duì)不同文獻(xiàn)記錄的塔里木盆地綠洲沉積主要類型進(jìn)行總結(jié)，依據(jù)沉積過(guò)程和沉積特征的差異進(jìn)行分類，具體的沉積過(guò)程、沉積特征和沉積物類型在表3列出。

表3 塔里木盆地綠洲沉積的主要類型Tab.3 Main types of oasis sediments in Tarim Basin

過(guò)去，研究者主要根據(jù)沉積相和沉積特征對(duì)盆地綠洲沉積進(jìn)行辨別，但是在剖面中很難區(qū)分出具體的綠洲沉積物類型。最近，Liu 等［11］對(duì)盆地大范圍的表土沉積進(jìn)行研究，建立了辨別盆地現(xiàn)代綠洲沉積的指標(biāo)體系，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于沙漠沉積，綠洲沉積粒度較細(xì)，土壤養(yǎng)分較高，淋溶系數(shù)較低。代表前綠洲沉積階段的河流沉積物雖有較細(xì)的粒度分布（70～90 μm），其全有機(jī)碳（TOC）和全氮（TN）含量0.19 g·kg-1和0.24 g·kg-1遠(yuǎn)低于代表綠洲沉積階段的濕地TOC含量（0.83 g·kg-1）和TN含量（0.30 g·kg-1）。綜合運(yùn)用這一指標(biāo)體系可以區(qū)分出前綠洲沉積、綠洲沉積和沙漠沉積。后續(xù)可將其應(yīng)用到綠洲沉積序列中，對(duì)剖面中的綠洲沉積物和綠洲發(fā)育階段進(jìn)行劃分和研究。

2.2 塔里木盆地綠洲時(shí)空演化特征及可能控制因素

通過(guò)對(duì)前人研究的塔里木盆地綠洲沉積剖面進(jìn)行梳理，按照剖面分布地域的不同，將圖1中綠洲剖面分布位置劃分為塔里木盆地南部、塔里木盆地北部、塔里木盆地腹地、羅布泊地區(qū)。對(duì)不同區(qū)域綠洲沉積和其中的河湖相沉積按照分布區(qū)域和發(fā)育年齡進(jìn)行總結(jié)（圖2），發(fā)現(xiàn)綠洲沉積的發(fā)育在盆地不同區(qū)域存在差異性，具體可劃分為3個(gè)階段（圖2a）：28～16 ka，綠洲沉積記錄較少，在羅布泊地區(qū)鉆孔中可見(jiàn)，在其他區(qū)域零星發(fā)育；河湖相沉積在塔里木盆地腹地較為發(fā)育，在塔里木盆地南部和羅布泊地區(qū)發(fā)育較為零星。16～6 ka，綠洲和河湖相沉積在塔里木盆地廣泛發(fā)育，在不同區(qū)域都有較多的記錄?！? ka以來(lái)，綠洲沉積在塔里木盆地不同區(qū)域都廣泛發(fā)育，而河湖相沉積主要發(fā)育于塔里木盆地北部、腹地和羅布泊地區(qū)。

為了進(jìn)一步對(duì)綠洲、河湖相沉積發(fā)育的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，本文對(duì)二者發(fā)育的年代運(yùn)用概率密度法進(jìn)行分析，該方法可以直觀表達(dá)大量年代數(shù)據(jù)（包含年代誤差）的分布特征［46］，清晰呈現(xiàn)年代數(shù)據(jù)所指示的地質(zhì)事件集中發(fā)生的時(shí)間區(qū)間［47］。由于同一考古點(diǎn)中年代往往特別集中，會(huì)導(dǎo)致與其他剖面比較時(shí)出現(xiàn)偏差；本文對(duì)表1文獻(xiàn)12和14考古點(diǎn)中年齡相差不超過(guò)0.4 ka的年代數(shù)據(jù)放入同一年代箱中計(jì)算其平均值，做為一個(gè)年齡數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有效地降低了上述影響［48］。最后整理出232個(gè)綠洲沉積和其中的120個(gè)河湖相沉積發(fā)育年代，以0.4 ka為組距進(jìn)行分組，依據(jù)Venkatesan和Ramesh提供的算法在Matlab 程序中進(jìn)行運(yùn)算［46］，生成塔里木盆地綠洲（圖2b）、河湖相沉積（圖2c）發(fā)育概率密度曲線。發(fā)現(xiàn)綠洲、河湖相沉積發(fā)育的概率具有較為一致的變化趨勢(shì)，即在盆地河湖相沉積發(fā)育概率密度高的時(shí)期，盆地綠洲沉積發(fā)育概率密度也較高。這就說(shuō)明綠洲沉積與河湖相沉積的發(fā)育時(shí)間具有較好的一致性，綠洲發(fā)育與盆地內(nèi)部水文過(guò)程密切相關(guān)。

圖2 塔里木盆地綠洲、河湖相沉積年代概率密度及周邊山地溫度和濕度變化特征Fig.2 Probability density of oasis and fluvial-lacustrine deposits ages and variation characteristics of temperature and humidity around Tarim Basin

過(guò)去研究表明，塔里木盆地內(nèi)部降水量常年不足50 mm，潛在蒸發(fā)量達(dá)3000 mm［18］，而盆地周圍山區(qū)降水量為100～400 mm［13］，研究者普遍認(rèn)為控制塔里木盆地綠洲發(fā)育的主要因素是周邊山地降水或冰雪融水［29,32,43］。古里雅冰芯δ18O 曲線是反應(yīng)昆侖山區(qū)溫度變化的良好記錄（圖2d）［49］，Chen等［50］對(duì)天山鹿角灣黃土-古土壤序列磁學(xué)指標(biāo)反應(yīng)的全新世濕度變化進(jìn)行了研究（圖2e）。把綠洲沉積發(fā)育概率密度曲線與二者進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在6 ka之前，綠洲沉積發(fā)育概率隨著古里雅冰芯δ18O 記錄波動(dòng)變化，即古里雅冰芯δ18O 記錄的溫度高值階段，綠洲沉積發(fā)育概率也出現(xiàn)了高峰；特別是在20 ka、13 ka、10 ka 和7.5 ka 4個(gè)溫度較高階段出現(xiàn)了綠洲沉積發(fā)育概率同步增大的情況，這就暗示了在6 ka之前，盆地綠洲發(fā)育可能與高原和山區(qū)冰雪融水密切相關(guān)。在6 ka之后，古里雅冰芯δ18O記錄的溫度波動(dòng)降低，天山鹿角灣黃土-古土壤序列磁學(xué)指標(biāo)顯示濕度增加，綠洲發(fā)育的3 個(gè)峰值（5 ka、2 ka 和1 ka）與鹿角灣剖面記錄的3 個(gè)濕度突然增加的階段相對(duì)應(yīng)。中晚全新世隨著冬、夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的顯著增強(qiáng)，中高緯度太陽(yáng)輻射梯度增加，西風(fēng)環(huán)流持續(xù)增強(qiáng)［51］；與此同時(shí)，高緯度洋面溫度升高使水汽蒸發(fā)量增加［52］。較強(qiáng)的西風(fēng)攜帶充沛的水汽到達(dá)新疆地區(qū)，為該地區(qū)帶來(lái)更多的山地降水，而山地降水的增加促進(jìn)了盆地綠洲發(fā)育［53］。因此，中晚全新世控制盆地綠洲發(fā)育主要是山地降水。

2.3 塔里木盆地不同區(qū)域綠洲演化與環(huán)境變化的關(guān)系

Shu等［29］通過(guò)對(duì)克里雅河流域綠洲發(fā)育年代的研究，發(fā)現(xiàn)塔里木盆地南部30～12 ka 時(shí)段較濕潤(rùn)時(shí)期與東亞季風(fēng)增強(qiáng)階段較為一致。Yang 等［42］通過(guò)對(duì)塔里木盆地腹地河湖相序列研究表明盆地內(nèi)部存在明顯的干濕變化，積水沉積主要發(fā)育于5～2 ka，與西風(fēng)區(qū)濕度變化較為一致［44］。羅布泊地區(qū)鉆孔資料揭示晚更新世以來(lái)，此區(qū)域在千年尺度上存在明顯的干濕變化［54］。由于塔里木盆地非常廣袤，不同區(qū)域環(huán)境與水文狀況存在著巨大差異［13,44］，有必要分區(qū)域討論綠洲演化與氣候/環(huán)境變化的關(guān)系，依據(jù)圖2 中對(duì)塔里木盆地綠洲沉積分布地域的劃分，將每個(gè)區(qū)域綠洲發(fā)育的年代進(jìn)行概率密度統(tǒng)計(jì)（圖3中綠色曲線），并與盆地及周邊分辨率較高的古環(huán)境演化記錄進(jìn)行對(duì)比，探討不同區(qū)域綠洲演化與古環(huán)境變化之間的關(guān)系。

分區(qū)域來(lái)看，塔里木盆地不同區(qū)域綠洲發(fā)育雖然存在一定差異性，但是在許多細(xì)節(jié)上具有共同性（圖3 陰影）。28～16 ka 期間，塔里木盆地腹地和羅布泊地區(qū)出現(xiàn)了綠洲發(fā)育高峰期，而在盆地南部和盆地北部綠洲發(fā)育都不明顯。16 ka左右，羅布泊地區(qū)、盆地腹地和盆地北部出現(xiàn)一個(gè)綠洲發(fā)育期，盆地南部地區(qū)綠洲發(fā)育不顯著。但是，塔里木盆地4個(gè)典型區(qū)域綠洲在13 ka、7.5 ka、4.5 ka 幾乎同時(shí)發(fā)育，只是在7.5 ka綠洲發(fā)育階段，塔里木盆地北部綠洲發(fā)育高峰期出現(xiàn)在8.5 ka。晚全新世（特別是2～1 ka），盆地各區(qū)域同時(shí)廣泛發(fā)育綠洲。綜合來(lái)看，13 ka 以來(lái)盆地不同區(qū)域綠洲發(fā)育的主要時(shí)間大體是一致的。通過(guò)與塔里木盆地及周邊主要的古環(huán)境記錄對(duì)比來(lái)看，16 ka 和13 ka 左右綠洲的發(fā)育與盆地腹地出現(xiàn)濕潤(rùn)階段和古里雅冰芯δ18O記錄的溫度波動(dòng)升高較一致［44,49］。但13 ka 羅布泊鉆孔Al/Ca顯示這一時(shí)期比較干旱［54］，巴里坤湖相沉積記錄的溫度較低［55］，說(shuō)明這2 個(gè)時(shí)期綠洲的發(fā)育可能與山區(qū)溫度波動(dòng)升高帶來(lái)的冰雪融水有關(guān)。7.5 ka 和4.5 ka綠洲的發(fā)育與羅布泊地區(qū)水分指數(shù)和巴里坤湖相沉積記錄的溫度高值階段對(duì)應(yīng)［55-56］，但7.5 ka古里雅冰芯δ18O 記錄的溫度較高［49］，綠洲發(fā)育可能主要與溫度有關(guān)；而4.5 ka 鹿角灣剖面磁學(xué)指標(biāo)反應(yīng)的濕度增加［50］，巴里坤湖相沉積記錄的溫度也較高［55］，綠洲發(fā)育可能與山區(qū)濕度的增加和盆地溫度升高都有關(guān)聯(lián)。2～1 ka綠洲的發(fā)育與天山鹿角灣剖面記錄的濕度［50］、盆地腹地濕潤(rùn)階段和羅布泊濕度高值階段一致［44,54］，但此階段郭扎錯(cuò)δ18O記錄的冰川融水量降低［57］、綠洲發(fā)育可能同時(shí)與山區(qū)和盆地濕度增加相關(guān)?？傮w來(lái)說(shuō)，塔里木盆地4 個(gè)區(qū)域綠洲不同時(shí)段的發(fā)育即有同步性又存在差異性。在4個(gè)區(qū)域內(nèi)部，目前高分辨率的環(huán)境變化記錄較少，并且環(huán)境記錄之間也存在著不一致性，主要是由于環(huán)境記錄的載體、代用指標(biāo)和剖面地理位置不同造成的［44,56］。從區(qū)域綠洲發(fā)育與環(huán)境變化的關(guān)系來(lái)說(shuō)，綠洲發(fā)育主要響應(yīng)于濕度還是溫度的變化仍不清晰，綠洲發(fā)育受控于周圍山區(qū)還是盆地內(nèi)部環(huán)境變化也有待于進(jìn)一步研究。

塔里木盆地綠洲是連接河西走廊和中亞地區(qū)的重要通道，綠洲演化、人類遷徙和絲路變遷之間具有密切聯(lián)系［2,58］。根據(jù)前文對(duì)塔里木盆地綠洲發(fā)育年代的總結(jié)，結(jié)合最新關(guān)于盆地遺址14C 測(cè)年結(jié)果［58］，5 ka左右盆地人類活動(dòng)開(kāi)始加強(qiáng)，這與綠洲發(fā)育的高峰值相對(duì)應(yīng)，暗示了綠洲發(fā)育為人類活動(dòng)提供了基礎(chǔ)。過(guò)去對(duì)克里雅河主要遺址研究表明，從4 ka 開(kāi)始，遺址隨著克里雅河綠洲的退縮不斷南移［59］；對(duì)尼雅遺址和羅布泊遺址的研究表明，人類活動(dòng)與綠洲演化和水文過(guò)程密切相關(guān)［44,60］。漢代以前大月氏、烏孫、匈奴的西遷和塞人的南下，以及后來(lái)西域36 國(guó)的發(fā)展與消亡無(wú)不與綠洲的繁榮和衰退密切關(guān)聯(lián)［61］，2 ka 和1 ka 綠洲發(fā)育的2 個(gè)高峰期也為絲綢之路的開(kāi)辟和繁盛提供了基礎(chǔ)。

3 主要問(wèn)題及展望

綜上所述，不同學(xué)者對(duì)塔里木盆地綠洲演化進(jìn)行了諸多研究，并取得了重要的進(jìn)展，這為我們認(rèn)識(shí)盆地綠洲演化過(guò)程，理解綠洲演化的機(jī)制，以及探討綠洲演化與氣候變化的關(guān)系提供了重要的資料。但是，隨著對(duì)亞洲中部干旱區(qū)環(huán)境演化和絲路文明變遷研究的進(jìn)一步深入［2,58］，作為絲綢之路的主要通道和節(jié)點(diǎn)，塔里木盆地綠洲演化研究顯得尤為重要，進(jìn)一步研究綠洲時(shí)空演化特征及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，對(duì)于認(rèn)識(shí)綠洲演化與“絲路”變遷的關(guān)系意義重大。通過(guò)對(duì)塔里木盆地綠洲演化資料的梳理和總結(jié)，目前研究主要存在以下主要問(wèn)題，在未來(lái)的研究中亟待加強(qiáng)。

目前對(duì)綠洲定義的理解不斷深化和完善［1,15-18］，對(duì)塔里木盆地綠洲沉積物的劃分還沒(méi)取得統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，綠洲沉積階段和綠洲演化階段對(duì)應(yīng)關(guān)系不明確。究其原因，主要是盆地綠洲沉積指標(biāo)體系還不完善，限制了進(jìn)一步對(duì)綠洲沉積物和沉積階段的劃分和研究。Liu 等［11］通過(guò)對(duì)盆地大范圍不同類型地表沉積物的研究，建立了盆地衡量現(xiàn)代綠洲發(fā)育階段的指標(biāo)體系，認(rèn)為粒度、土壤養(yǎng)分、淋溶系數(shù)等可以很好地甄別沙漠-綠洲沉積物和反映綠洲演化階段。后續(xù)可將這一指標(biāo)體系應(yīng)用到綠洲沉積剖面地層中，對(duì)剖面中的綠洲沉積層位和綠洲演化階段進(jìn)行劃分和研究。

年代學(xué)是綠洲演化過(guò)程的主要證據(jù)，塔里木盆地綠洲演化在時(shí)間上是否具有一致性，在空間上是否具有規(guī)律性還不清楚，主要原因是盆地綠洲沉積發(fā)育的年代框架還不完備。從梳理已發(fā)表文獻(xiàn)來(lái)看，目前對(duì)綠洲沉積主要采用14C 測(cè)年，但由于適合14C測(cè)年的材料只存在于綠洲發(fā)育的特定階段，很難在整個(gè)綠洲沉積剖面中建立14C 年代序列［28-29,33］。OSL 測(cè)年的主要材料為長(zhǎng)石和石英礦物顆粒，在沙漠、綠洲沉積物中廣泛存在，近年來(lái)OSL 測(cè)年技術(shù)在干旱區(qū)環(huán)境演化過(guò)程研究中得到了廣泛應(yīng)用，顯示出廣闊的前景［10,44］。在未來(lái)研究中，應(yīng)該對(duì)盆地大范圍的不連續(xù)綠洲沉積進(jìn)行OSL 年代測(cè)試，結(jié)合考古遺址和14C 測(cè)年，進(jìn)行集成研究，構(gòu)建區(qū)域綠洲演化過(guò)程和年代框架。

過(guò)去，有研究者認(rèn)為控制盆地綠洲發(fā)育的主要因素是山區(qū)降水或冰雪融水［53］，但造成盆地水文變化過(guò)程的究竟是山區(qū)降水還是冰雪融水目前還沒(méi)有定論。由于盆地內(nèi)部缺乏高分辨率的研究材料，未來(lái)應(yīng)該對(duì)不同區(qū)域山區(qū)沉積記錄加強(qiáng)研究，通過(guò)對(duì)比盆地內(nèi)部綠洲演化與周邊山區(qū)高分辨率的環(huán)境記錄，能更好地認(rèn)識(shí)區(qū)域綠洲演化和環(huán)境變化之間的關(guān)系，揭示影響盆地不同區(qū)域綠洲演化的機(jī)制。隨著絲綢之路的開(kāi)辟，人類活動(dòng)對(duì)塔里木盆地綠洲演化過(guò)程產(chǎn)生了重大影響，尤其是歷史時(shí)期大規(guī)模的屯墾和水利活動(dòng)深刻地影響了盆地綠洲分布和演化過(guò)程［62］。另一方面，水文過(guò)程的改變和綠洲的興衰又進(jìn)一步影響了人類活動(dòng)。因此，未來(lái)研究中應(yīng)該結(jié)合歷史文獻(xiàn)或考古證據(jù)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)人類活動(dòng)與綠洲演化的互饋機(jī)制。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)研究區(qū)已發(fā)表文獻(xiàn)的梳理，目前對(duì)塔里木盆地綠洲的定義和主要類型的劃分已比較完善，但是對(duì)盆地綠洲沉積物分類還不明確。末次冰盛期以來(lái)盆地綠洲在時(shí)空演化上存在著差異性，通過(guò)把綠洲、河湖相沉積發(fā)育年代數(shù)據(jù)進(jìn)行概率密度分析，發(fā)現(xiàn)綠洲發(fā)育與盆地內(nèi)部水文過(guò)程密切關(guān)聯(lián)。把二者的發(fā)育概率密度與古里雅冰芯δ18O及區(qū)域濕度變化進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在不同時(shí)段綠洲的發(fā)育受控于不同的因素，6 ka 之前可能主要是高原與山區(qū)冰雪融水，6 ka 之后可能主要是山地降水。通過(guò)對(duì)不同區(qū)域綠洲發(fā)育進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域綠洲發(fā)育既有一致性也有差異性；通過(guò)與不同古環(huán)境記錄對(duì)比，發(fā)現(xiàn)各區(qū)域綠洲發(fā)育與古環(huán)境變化的關(guān)系比較復(fù)雜。在未來(lái)研究中，應(yīng)該進(jìn)一步完善盆地綠洲沉積序列指標(biāo)辨別體系；結(jié)合多種測(cè)年手段對(duì)盆地不同區(qū)域大范圍不連續(xù)綠洲沉積記錄進(jìn)行年代測(cè)試和集成，構(gòu)建區(qū)域綠洲發(fā)育的年代框架。開(kāi)展盆地周邊山地環(huán)境記錄研究，注重對(duì)考古資料和歷史文獻(xiàn)記錄信息的挖掘，進(jìn)一步辨析綠洲演化與環(huán)境變化、人類活動(dòng)及絲綢之路變遷之間的關(guān)系。