如何评价积石峡堰塞湖溃坝导致夏朝初期大洪水一说？

长回答慎入；多图慎入；大量出现专业词汇慎入。

本篇长回答大致包括两大部分，第一部分是结合这篇 Science 的文章和同一团队 09 年在国内发的文章，解读这篇 Science 文章在讲述怎样一个地质事件；第二部分是通过阅读该团队文章及国内其他团队对同一地区的研究成果后，指出一些值得探讨的问题。

整个回答侧重于从地质工作者的视角审视这篇 paper，着眼于 paper 中各种地质过程的讨论，对夏王朝的定年、早期文化定年等问题并没有什么涉及。希望相关读者有思想准备，果断取舍。

评论区反馈来的信息是，一些人没看懂原文；一些人没看过原文的补充材料；一些人没看过 09 年那篇文章。

想要很好的理解这篇 paper，必须要阅读补充材料，09 年的文章也会很有帮助。

这些天，无论主流媒体还是各路自媒体几乎都可以看到这篇文章的相关消息。毕竟是发表在 Science 主刊上，又涉及到中原文明的远祖夏朝，还有人们耳熟能详的大禹治水的传说。所有这些加在一起，想不成为舆论热点都难。但是，狂欢归狂欢，狂欢之余，我们更应该来厘清文章到底说了什么，以及更重要的，是不是那么一回事。

第一部分，这篇文章原文到底在说什么？

结合该篇发表在 Science 上的文章，及该团队于 2009 年发表在《中国科学 D 辑 地球科学》上的另一篇文章，解读如下：

【1】积石峡上游地区广泛发育着古代湖泊环境堆积物。

这些古代湖泊沉积物，堆积在高出现代黄河河道数十米的山坡高处，这一发现意味该处曾经发育水面高悬的广阔湖泊，沉积了这样一套堰塞湖堆积物（DLS）。而积石峡内发现的古代滑坡体，也进一步证实了这样的堰塞湖环境曾经确实存在过。这一古代湖泊堆积物的地层厚度通常在 30m 上下。

以上图片截取自 2009 年文章。

该团队在 09 年的研究中，将该处堰塞湖堆积物做出了如下定义：

层理包括水平层理和倾斜层理，当其覆盖于平坦的地形面上时，表现为良好的水平层理，而当其直接覆盖在坡面上时，其层理为倾斜状， 与坡面平行，但在剖面向上的垂直方向上倾角会逐渐变缓，转变为水平层理。
在积石峡西段这套沉积的顶部，通常出现具交错层理的砂层，厚度可达 1~2 m，甚至出现细小的磨圆度良好的砾石层。在循化盆地，这套沉积物下部是灰黄色粉砂 - 黏土层，质地均一；而上部则为红色的黏土层，并往往夹有细小的砂砾。在这套沉积物之上，一般覆盖着厚度 0.4~0.5 m 具灰钙土特征黄土。

如果将其处理为地层对比图，大致是以下效果（深度仅做示意，不反应真实地层厚度）：

为了了解这些古代湖泊堆积物的发育年代，该团队进行了年代学鉴定。下文再说。

【2】积石峡下游喇家遗址曾遭受地震 + 洪水双重打击导致毁灭。

在积石峡下游的喇家遗址中，三具死于古代地震的儿童骨骸是重要的考古证据。这三位受害者的直接死因是地震，并且在骨骸上覆盖着一层红色细粒沉积物（记住这个伏笔），这一现象被解读为这三位受害者首先死于地震，然后在很短的时间内遭受了洪水淹没，一层红色的泥质覆盖了尸体。

通过对这些骨骸进行碳 14 测年得出，这些受害者的死亡时间为距今 3573±18 年，即这次地震 + 洪水事件发生在 3570 年前的时代。

【3】积石峡下游发现了“漫溢洪水堆积物”OFS。

该研究团队此篇文章的重要发现，我认为是在积石峡下游发现了所谓的“漫溢洪水堆积物”，Outburst Flood Sediment，OFS。其特征是表现为“高浓度悬浊流体”（high-concentration suspension deposition），包含被认为物源区来自积石峡的绿色片岩角砾及紫红色泥岩角砾，直接覆盖了喇家遗址，并充填于该处早期人类活动区遭受地震所形成的裂隙中，甚至充填了陶器的内部空间。

根据这些 OFS 覆盖喇家古窑洞遗址、尸骸、陶器、地裂缝的现象，该团队认为这场漫溢洪水发生在地震摧毁喇家文化后的不久，他们认为是一年内。

该团队同样对 OFS 进行了年代学研究。根据在四个地点取得的17 个碳样品及一个 OFS 上覆地层中的碳样品，他们得到了如下的测年结果：

根据这个结果我们发现，OFS 的年代鉴定结果分布非常不均匀：

（1）老的有 5200 BC，近的有 1892 BC；——这体现出，可能将不是同时代的地层强行解释为同一时代，或者反映了采样存在不合理，再或者是该团队的解释：洪水冲刷地表，将早已沉积的碳屑冲蚀出来重新堆积。

（2）OFS 下伏地层年代 P12-1 为 4000 BC，上覆地层年代 L-16 为 2010-1770 BC；——P12-1 取样地层的成因和属性并未提及；上覆地层这里有意思，下文会重提。

（3）OFS 测年全面老于尸骸测年——如果该团队研究的 OFS 确实存在，但这个测年与那三个死者的年代相差甚大，那么这一漫溢洪水是否与那三个死者有关？这是第一个疑点。

读到这里，各位是不是已经察觉到一些不妥了？OFS 的年代学结论与尸骸的年代学有出入。暂且不论这一出入，单从 OFS 测年的浮动巨大（5200 BC~1892 BC），我们是否也要问问为什么？

别急，听我继续说。

【4】上游 DLS 的年代学结论研究：年代浮动大。

在第一点谈上游堰塞湖堆积物 DLS 的时候，我提到该团队也进行了 DLS 的年代学鉴定。该团队在上游的 DLS 堆积物的 6 个点位取样若干个，除去 P7-2 不算。

这张图表示采样点位于堰塞湖堆积物的上部——即测得的年龄只能认为是堰塞湖存在晚期的年代。堰塞湖堆积物下部的 LS 未作测年，底部更未作测年。

P2 和 P7 的样品测年是 09 年研究的结果，所以这个表格里未列出。

这些测年结果的范围在 2820 BC~1500 BC 之间浮动，远比上述 OFS 的测年结果年轻，但上限又与三名死者的测年结果相似。

由此，该研究团队得出结论：

a. 上游堰塞湖堆积物 DLS 发育到至少 1500 BC。

b. 喇家遗址三位遇害者死亡时，上游仍然发育有 DLS。

c. OFS 测年结果老于遇害者死亡时间，但可以解释为洪水冲刷古代碳屑重新堆积而成。

d. 所以无法排除以下可能性的存在：上游发育堰塞湖期间，一次强烈地震导致下游喇家遗址居民死亡，地震出现一个快速溃决的堰塞湖，溃决形成洪水堆积出含有更古老碳屑和积石峡内岩石碎块的 OFS，这些 OFS 掩埋死者和喇家遗址。

看到这里，也许一些读者已经认可了该团队的研究结论。但事情似乎并不这么简单。

如果还有耐心，不妨继续往下看。

【5】该研究团队没有论证积石峡现存堰塞体的形成时代和消亡时代，也没有论证该堰塞体是否是文中摧毁喇家遗址的地震所形成的堰塞体。

如果仔细的看这篇 paper 及 09 年的 paper，就会发现，作者虽然花了大量篇幅描述这个堰塞体，构建这个堰塞体的顶堤高差和可能高度，但他并未对这个堰塞体的形成年代做过研究。

在 Science 上的那篇文章里，作者有这么一段话——

Based on typical river discharge values, the dam would have completely blocked the Yellow River for 6 to 9 months before overtopping
通过典型的河流（水体）充填数值，堰塞坝曾彻底堵塞黄河 6-9 个月

DLS distributed widely upstream of the dam are up to 30 m thick and have a highest elevation of ~1890 m asl
DLS 广泛分布于堰塞坝上游，厚度可达 30m，顶部高程最大约 1890m

“After the breach, DLS infilled a residual lake behind the lowest part of the dam that remained.”
溃决洪水之后，DLS 在堰塞坝最低点上游的残余湖中发育


It is
likely that the same earthquake that destroyed
Lajia also triggered the landslide that dammed
the river, along with widespread contemporaneous
rock avalanches whose deposits lay directly
beneath the DLS。

似乎表明，摧毁喇家遗址的同一个地震引起了堵塞黄河的滑坡，使得广泛发育的【（与地震）同时代的岩石】崩塌，堆积在 DLS 以下。

（bedrock avalanche 是指基岩崩塌体。我理解的，在此处实指基底白垩系岩石崩塌堵江形成的堰塞体，及其他位置白垩系岩石形成的小型崩塌体）

该如何解读这段话呢？

从时间顺序上来看，原作者表达了这样的关系：

地震（喇家遗址毁灭的那次）—堰塞体阻断黄河—6~9 个月（09 年认为是数日，不过这不重要）后河水上涨成为巨大的堰塞湖（并在这个湖里开始堆积底部的 DLS）—溃决洪水—残余湖中（继续）发育 DLS

即，洪水发生在 DLS 堆积物形成之初，洪水之后，DLS 才开始逐渐发育至 30m 厚。

为什么这么说？因为存续 6-9 个月的湖泊环境是不可能发育 30 厚的堆积物的。

有人可能会说，会不会是已经存在一个发育了相当厚 DLS 沉积物的堰塞湖的情况下，在 3500 多年前发生地震滑坡，坝体加高，堰塞湖加高数十米后发生决口，然后形成新的堰塞湖与原先的堰塞湖保持基本一致的体积？

我个人认为这是可行的，但这就与原文的叙述发生冲突，并且不一定与戈布龙滑坡体有关系。

以上是对这篇 Science 文章及同一团队 09 年国内文章的简单解读。下面谈谈存在的问题。

经过这两天的阅读文献资料，我自己提出了以下几个问题，分别阐述。

疑问 1：积石峡堰塞体的发育时代？存在时间？堰塞湖的发育时代和存在时间？

疑问 2：该团队识别的 DLS 与其他团队识别的堰塞湖堆积物不一致，区别在哪？

疑问 3：三具尸骸及喇家遗址的地面上，究竟覆盖了怎样的沉积物？沉积物的来源是什么？

疑问 4：OFS 的地层对比问题？

疑问 一 ：

积石峡堰塞体的发育时代与存在时间？堰塞湖的发育时代和存在时间？洪水的发生时间？

由于本次研究团队并未对堰塞体发育时代进行研究，我们直接来看看国内其他团队的结论。

（评论区有提到为什么都在湖相沉积物里取样测年，这是因为滑坡体本身没有样品可以做测年，只能通过研究堰塞湖堆积物的起止年代，来侧面印证堰塞体的发生和消亡时间，算是曲线救国）

我没有一一查阅里面的所有文献，但我们可以通过此表简单总结一下：国内以周保（2010）对堰塞湖堆积物顶部的定年数值最小，吴庆龙（2009）对堰塞体堆积物上部的定年数值【参考第一部分的第四点】与周保相似。对堰塞体底部的定年数值，主流观点是 9000-7000 年之间，个别团队做出 5000 多年的数据。

张志刚、白世彪等认为，积石峡地区发育 30m 厚的纹泥是堰塞湖堆积物。通过对这套堆积物顶底采样进行碳 14 测年，指出其底部年龄 9016±425 年 BP，顶部年龄 7984±334 年 BP，堰塞湖存在月 1000 年。郭海婷、白世彪等认为，运用光释光测年技术，对选定剖面采样测年，测得戈龙布滑坡年代在 7000-8000 年 BP。两篇文章同属白世彪团队，由于运用了不同的测年技术、选用不同的测年位置，测得结果大概相差了一千年。

前文的第五点已经指出，这篇 Science 的文章在讨论大洪水的发生时间时，认为其形成于 30m 厚的 DLS 堆积物形成之前。

我再来梳理一下最新文章里的时间线条

（1）发生强烈地震。地震造成积石峡内发生巨大滑坡，海量的滑坡体堵塞黄河河道，形成一个水面一度达到 1900m（据 09 年论文）高程的堰塞湖，但没几天就溃决泄洪，湖面降至 1875m（据 09 年数据）；

（2）于是，积石峡上游的 DLS 堆积物是湖平面降至 1875m 之后逐渐堆积起来的，堆积物顶部高程也就在 1875m-1880m 左右。也就是说，这次大洪水发生在那 30m 的 DLS 堆积物底部形成之初；

（3）30m 厚的湖相地层，其上部堆积物测年 3610±35 年~3425±35 年。那么形成这么厚的湖泊环境堆积层需要多少时间？其底部测年应该是多少？虽然我没有自己测年，但沉积 30m 厚的地层，所需时间是千年 - 数千年级别，作为沉积学工作者，这个时间概念我还是有的。

（4）其他团队测出底部年代在 7000-9000 年或者 5200 年不等，并有团队认为形成 30m 厚的堆积物用了 1000 年；

（5）按照吴庆龙文中的逻辑，这场大洪水的年代应该是积石峡滑坡体形成后没几天（09 年数据）/ 6-9 个月（16 年数据），于是便发生在 7000-9000 或 5200 年前，而那三具古人尸骸的测年是 3573±18 年前（尸骨测年原始数据）

（6）所以，这一场造成积石峡大滑坡的地震是什么时间发生的？

这就尴尬了。

这是这篇 09 年文章与此次 Science 文章中，最大的硬伤：自己用 DLS 沉积物上部的测年数据，推翻了自己提出的【导致喇家遗址毁灭的地震】引起【积石峡大滑坡】，并在滑坡形成之始发生溃堤大洪水，淹没了喇家遗址被地震破坏的村落——时间上是矛盾的。

大家体会一下，是不是这个道理。

除非，让喇家遗址毁于一旦的地震，并不是导致积石峡巨大的戈龙布滑坡体形成的地震；

除非，戈龙布滑坡形成的巨大堰塞湖也比喇家遗址早上数千年，二者没有什么关系；

除非，戈龙布滑坡形成后不久发生溃堤洪水，淹没了当时下游没有人烟的“喇家地区”；

除非，在第一次洪水后，堰塞湖存续了上千年，又发生地震将堰塞体加高，老堰塞湖加高，溃堤，然后形成新的稳定堰塞湖，这场洪水冲毁了喇家遗址。

或者，并不存在这样的第二次溃决，只是单纯的地震后堰塞坝松动，湖水溢出发生一次不大不小的洪水。

谁知道呢，反正原作者这里犯了一个时间线的错误。他的真实意图，也许只有他自己才知道了。

疑问二：

该团队识别的 DLS 与其他团队识别的堰塞湖堆积物不一致，区别在哪？

前面提到，吴庆龙团队认为的堰塞湖堆积层看起来与其他一些团队不太一样。用一张图表示：

吴庆龙团队认为，DLS 堆积物包括上下两部分，下部是灰黄色粉沙 - 粘土层，上部往往是一套红色含砾粘土层或者交错层理砂层。郭海婷（2015）认为，仅将灰黄色粉砂质粘土层作为所谓的 DLS。这样一来，地层对比上就出现了偏差。

白世彪的两个团队认为的 DLS，实际上可能是吴庆龙团队认为的 DLS 下部纯湖相沉积。

而吴庆龙做的 3065-3610 年前的 DLS 测年，可能是对实际 DLS 上部堆积物年代的补充。

但这个 3000 多年的测年，不能作为吴庆龙自己提出的“地震后形成 1900m 堰塞湖快速溃决，降低至 1875m”大洪水的年代。

导致积石峡内戈龙布巨型滑坡形成的地震，它的年代可能是 7640 年前，甚至更早。于是，“震后不久发生的洪水”，也在那个年代。

如果导致喇家遗址毁灭的地震（3000 多年前）真的形成了一个堰塞体，那它一定不是积石峡内巨大的戈布龙大滑坡——而可能是在 DLS 采样点以下、戈龙布滑坡以上的其他位置。

疑点三：死者尸骸身上到底堆积了什么样的沉积物？

吴庆龙团队的研究，认为喇家遗址发育文中所谓 OFS，因为在陶器的内部空间和地震裂缝里里观察到了 OFS。并且认为，死者骨骸被这套沉积物所覆盖。其特征是常见角砾，砾石成分混杂，为一套粗碎屑堆积。

国内其他一些团队并不这么认为。他们认为喇家遗址的地表被一层红色泥（石）流（mudflow）所覆盖，并非一套紫色的、粗碎屑的、多含角砾的所谓 OFS 所覆盖。

所以，这一套与国内其他研究团队认识相左的 OFS 堆积，到底是真理被少数人掌握了，还是该团队认识有误？也许这个疑问只有靠更多的野外考察才能够解答。目前只能说，其他团队并未认识出红色泥石流堆积物与马兰黄土之间存在一层紫红色粗碎屑堆积物；吴庆龙团队虽然自称识别出 OFS，但缺少必要的各剖面地层柱状图、各采样点的地层对比信息等地质资料加以论证。

疑问四：

OFS 的地层对比问题？

下次更新吧……累了。

我的一些个人看法，权当总结：

【1】积石峡巨型滑坡确有其事，但它最早的发生年代绝非 3500 年前；

【2】喇家遗址是否被一套 OFS 覆盖还有待商榷；

【3】喇家遗址发生的地震，不是导致积石峡巨型滑坡的源头；

【4】吴庆龙团队的逻辑存在一些问题；

【5】即使 3500 年前发生了这么一场地震，形成了一个堰塞体，那也可能只是一个小规模的堰塞体，形成一个规模并不大的堰塞湖；

【6】OFS 的年代与喇家遗址年代的差距过大，难以令人信服；

【7】积石峡及上游地形复杂，滑坡堵江事件多发，无法排除喇家遗址可能是被某次 3500 年前左右的地震 + 堰塞湖溃决洪水摧毁的可能性。

参考文献：

1. 吴庆龙, 张培震, 张会平,等. 黄河上游积石峡古地震堰塞溃决事件与喇家遗址异常古洪水灾害[J]. 中国科学:, 2009(8):1148-1159.

2. Qinglong Wu, etc. Outburst flood at 1920 BCE supports historicity of China’s Great Flood and the Xia dynasty. (August 4, 2016).Science 353 (6299), 579-582.

3. Supplementary Materials for Outburst flood at 1920 BCE supports historicity of China’s Great Flood and the Xia dynasty (http://www.sciencemag.org/content/353/6299/579/suppl/DC1)

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