邵庆丰

摘要：左江花山岩画位于广西左江及其支流的岸边石灰岩峭壁上。丰富的降雨和较高的气温加之石灰岩地质条件，使得峭壁上形成许多次生碳酸盐岩沉积物，也就是钟乳石。用U-系测年法测定与左江岩画有明确层位关系的钟乳石样品，以限定岩画创作的时代。研究者采集了龙州县沉香角和棉江花山，江州区陇娘山和达宁山，扶绥县岜赖山和吞平山，以及宁明县宁明花山地点的钟乳石作为测年样品。使用多接收器电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICPIVIS）对宁明花山的40个钟乳石样品定年研究表明，宁明花山的岩画年代可限定在1793±41年至1921±16年之间，但不能排除早期创作时间扩展到2668±22年的可能。然而，沉香角、棉江花山、陇娘山、达宁山、岜赖山和吞平山岩画地点的测年样品数量太少，仅有1-4个，而且这些样品的Th量较高，230Th/232Th小于20，使得测年结果系统偏老，需进一步采集更多样品，并做等时线分析才能获得可信年代。关键词：左江花山岩画；花山岩画u-系年代；岩画年代测量

一、引言

广西左江及其支流的岸边石灰岩峭壁上发现有80多处珍贵的岩画遗迹，延绵300多公里，主要分布在凭祥、龙州、宁明、崇左、扶绥和大新等地…。在已发现的岩画地点中，宁明县弄岗自然保护区的花山岩画最为壮观，画幅近8000平方米，图像多达1900个。左江岩画分布区主要位于北纬22°05-22°35，东经106°40-107°40范围之内。这里为亚热带季风性湿润气候，年平均气温约为20°C，年平均降雨量约为1250毫米。丰富的降雨和较高的气温加之石灰岩地质条件，使得峭壁上形成许多次生碳酸盐岩沉积物，也就是钟乳石。这种沉积物可以用U-系法测定其形成年代。

如果钟乳石形成于岩画之上或岩画之下，则可以通过U-系测年来限定岩画创作的最小年代或最老年代。例如，Pike等用U-系测年法分析了采自西班牙西北部的Altamira、El Castillo和Tito Bustillo等11个洞穴岩画地点的共计50个与岩画或石刻有明确上下层位关系的钟乳石样品。结果表明欧洲南部的洞穴岩画最早出现于旧石器晚期的奥瑞纳文化的早期阶段（Aurignacian Culture），岩画年代>40800年。Aubert等用U-系法测定了来自印度尼西亚苏拉威西岛南部的7个岩画地点的19个珊瑚状钟乳石样品。其中LeangTimpuseng地点的手印图像年代被测定为>39900年，野猪图像年代被测定为>35400年。这些U-系定年研究表明欧洲和东南亚的最早的岩画创作行为基本同期。Tacon等用此方法分析了位于云南西北部金沙江流域的白云湾岩画的年代。这里的岩画为狩猎图，有鹿、牛、马和羊等动物图形。测年结果表明白云湾岩画的最小年代为2050年。

本文试图用U-系法测定左江岩画地点的钟乳石样品以限定岩画的创作时代。

二、样品和方法

（一）测年样品

2014年8-9月，通过查看航拍照片和实地考察，确定龙州县沉香角和棉江花山，江州区陇娘山和达宁山，扶绥县岜赖山和吞平山，以及宁明县宁明花山作为本项测年研究的采样地点。之后搭乘竹梯和攀岩，采集与岩画有明确层位关系的次生碳酸盐沉积样品。为了便于描述，本文将沉积于岩画之上和之下的钟乳石，分别表述为“石压画”和“画压石”两种层位关系。

龙州沉香角岩画地点采到三个测年样品，距地表约有15米，样品编号分别为：CXJ-1、CXJ-2和CXJ-3。这三个样品与岩画的关系为画压石，其中CXJ-1结晶最好，非常致密；CXJ-2呈浅黄色，疏松多孔；CXJ-3浅黄色，表层沾有红色（疑似岩画的颜料）。CXJ-1体积较大，取两个分样CXJ-1a和CXJ-1b做测年分析。

龙州棉江花山地点采到三个测年样品，距江面约5米高，样品编号分别为MJ-1、MJ-2和MJ-3。其中，MJ-1和MJ-3与岩画的层位关系为画压石，而MJ-2为石压画的关系。这三个样品都为浅黄色，结晶较差，疏松多孔。

扶绥岜赖山岩画地点有两个测年样品，编号分别为：BLS-1和BLS-2。BLS-1为颗粒状沉积物，质地疏松，表层晕染了浅红色，为石压画的关系；BLS-2为灰白色块状沉积，但疏松多孔，为画压石的关系。

扶绥吞平山岩画地点仅有一个测年样品，编号为TPS-1，为画压石的关系。此样品为浅黄色，结晶较差。

江州区达宁山岩画地点有三个样品，编号为：DNS-1、DNS-2和DNS-3。这三个样品与岩画都为画压石的关系。样品前处理时发现DNS-1含杂质太多，放弃进一步U-Th测年；DNS-2有层理，结晶良好但含黑色杂质；DNS-3呈浅黄色，结晶程度一般。

江州区陇娘山岩画地点采得两个测年样品，距江面约5米，样品编号为LNS-1和LNS-2。这两个样品都为石压画的关系，但结晶较差，纯度不高，疏松多孔。

宁明县的宁明花山地点共采有40个样品，其中17个样品为画压石的关系，23个样品为石压画的关系。大多数的样品纯净、致密。

（二）样品处理

对野外采集的样品先用刷子清洗去除表层污染物，选出较为纯净的部分，并将其破碎成小块；然后使用牙钻、刻刀、超声波等工具进一步去除杂质，挑选出最纯净的样品。钟乳石的U含量通常在1ppm左右。精确测量U/Th同位素需去除样品母质，提纯U-Th。简而言之，先将固体样品用酸消解，通过用沉淀的办法将U和Th提取，之后用离子交换树脂去除杂质，并实现U和Th分离。

此次的U-Th化学分析是在南京师范大学地理科学学院超净实验室进行的。先称取纯净的碳酸盐岩样品放入Teflon溶样器（通常少于100mg），用HNO₃将样品完全溶解，添加少量HCIO₄去除有机质；之后加入适量229Th-233U-236U稀释剂，再加热使样品与稀释剂充分混匀。在样品溶液中加数滴FeCl₃，并缓缓加入NH₄OH直到pH值接近7，从而使得U-Th与Fe（OH）₃共同沉淀下来，实现初步富集。用离心机将沉淀取出再溶解于3N HNO₃。用TRISKEN UTEVA树脂（100150um）去除杂质并分离U和Th。将样品溶液加入UTEVA树脂柱（CV=0.5mL），用3mL 3N HNO₃淋洗树脂，用3mL 3N HCI解吸Th，再用3mL 1N HCI解吸U。将U、Th溶液蒸干，再用0.5N HNO₃+0.01NHF混合酸溶解剩余物质。

（三）U-Th同位素测量

本次测年使用多接收器电感耦合等离子体质谱仪（Thermo Fisher Scientific Neptune MC-ICPMS）测量U-Th同位素。该仪器配有9个法拉第杯接收器（Faraday Cup），电阻为1011Ω和1个二次电子倍增器（SEM）并配备能量过滤器（RPq）。进样系统由CetacAutoSampler ASX-520，PFA雾化器（50ul/min）和CetacAridus-ll膜去溶雾化系统组成。测量U同位素时，法拉第杯L1、H1、H2和H3分别接收233U，235U，236U和238U，中心位置的SEM接收234U。测量Th同位素时，法拉第杯H2接收232Th，而SEM接收230Th和229Th。

进行样品同位素测量之前，先在238U约为10V的条件下用SEM测量虚拟质量数为237.54、236.54、235.54、234.54、233.54和232.54的信号强度；在232Th约为8V的条件下测量虚拟质量数为231.5、231.0、230.5、229.5和228.5的信号强度。通过拟合这些测量数据估算238U拖尾对236U、234U和233U的影响以及232Th拖尾对230Th和229Th的影响。在相同的条件下，测量238UH+/238U和232ThH+/232Th比值，以评估氢化物233UH+、235UH+和2299ThH+对234U、236U和230Th的干扰。测量标样HU-1和未知样品时，分别以238U/235U=1 37.766和236U/233U=1.019为标准值用指数法则校正质量歧视效应。校正质量歧视效应之后，将标样HU-1的234u/236U测量值与标准值54.903×10^-6。比较，以估算SEM与法拉第杯的探测效率之比。

三、U-系测年结果

表1为广西左江花山岩画MC-ICPMS U-系分析结果。沉香角的样品CXJ、CXJ-2和CXJ-3的U和Th含量分别为0.1-0.5ppm和0.5-10ppb；校正年代为11948±195年至32960±338年。样品的230Th/232Th活度比都>20，在45-125之间，表明样品的纯度较高，校正年代可信。测年样品与岩画为画压石关系，因此可以推断沉香角的岩画年代小于11948±195年。

棉江花山的样品MJ一1、MJ-2和MJ-3的U和Th含量分别为0.1-0.2ppm和5-150ppb；校正年代分别为16562±1756年，9190±325年和8196±10198年。这三个样品中的230Th/232Th活度比都<20，在1-14之间，这使得校正年代对初始230Th/232Th很敏感，因此需做等时线分析，以获得可信的年代。

岜赖山的样品BLS-1和BLS-2的U含量为0.10.2ppm，Th含量分别为3ppb和40ppb，两者的230Th/232Th活度比分别为1.8和5.7，校正年代为172±71年和50571±3434年。由于两者的年代相差近5万年，不能有效限定岜赖山岩画的年代。

吞平山的样品TPS-1的U和Th含量分别为0.1 ppm和26ppb，校正年代为29627±3324年，但230Th/232Th活度比仅4，需要采集更多样品，并做等时线分析。

达宁山的样品DNS-2和DNS-3的U含量都约为0.1ppm，Th含量分别为73ppb和7ppb；它们校正年代为4085±5472年和2035±949年。然而，这两个样品的230Th/232Th活度比仅为0.9和1.7，因此需要做等时线分析。

陇娘山的样品LNS-1和LNS-2的U含量都约为0.1 ppm，Th含量分别为9和25ppb。这两个样品的校正年代为7113±1282年和9196±4070年。由于LNS-1和LNS-2的230Th/232Th活度比<20，仅为3.0和1.7，需做等时线分析。

宁明花山样品的U含量在0.3-4.6ppm之间，平均为2.24ppm。大多数样品的Th含量在1.5-20ppb之间，除了NM-3，其Th含量高达48ppb。石压画的样品初始年代在90年到1 869年，校正后的年代在46年到1793年。如果取其中最老年代作为参照，可以推断宁明花山岩画大于1793±41年（样品NM-21），这个样品的230Th/232Th为19.8，年代数据相对可信。画压石样品的初始年代在1932年到112180年，校正后的年代在1921年到110743年。最年轻的是NM-29，校正年代为1921±16年，对应的230Th/232Th为142。在小于1万年的样品中，有5个样品的年代在2000-3000年，平均年龄为2668±22年；有3个样品的年代在30005000年，平均年龄为4614±60年，其余样品都大于5000年。结合所有的测年数据，可以推断在1793±41年和1921±16年之间宁明花山肯定有岩画创作的行为。考虑到有多个画压石样品的年代都集中在20003000年之间，不能排除宁明岩画的早期创作时间扩展到2668±22年的可能。

四、左江花山岩画的年代

左江花山岩画的MC-lCPMS U-系测年研究表明宁明花山的年代可限定在1793±41年至1921±16年之间，但不能排除宁明岩画的早期创作时间扩展到2668±22年的可能。这一结果与原思训等的14C测年研究基本一致。此外，沉香角的岩画年代小于11948±195年；棉江花山的岩画年代可限定于16562±1756年至9190±325年之间；岜赖山岩画的两个样品的年代相差近5万年，不能有效限定该处的岩画年代；吞平山岩画小于29627±3324年；达宁山岩画小于2035±949年；陇娘山岩画的最小年代应为7113±1282年。然而，除了宁明花山，其他地点的测年样品数量仅有14个，而且这些地点的Th含量高，大多数样品的230Th/232Th都小于20，使得校正年代对初始230Th/232Th的值非常敏感。棉江花山、岜赖山、吞平山、达宁山和陇娘山的U-系测年结果有系统偏老的趋势，需进一步做等时线分析才能获得可信的结果。