解读岩画地衣测年法-揭示岩画年代

岩画地衣测年法

地衣，就是附着在岩石、树木、古建筑上面的独特植物，如同大地穿上了各色各样的衣服一样。地衣实际是两种生物的复合体，即由无色的真菌菌丝组织和绿色或蓝绿色的藻细胞共同组成的生命体。但参与地衣共生的主导成分是真菌。地衣具有多种颜色、多样的生长形态、特殊的内部结构以及其他生物无可比拟的生命力。地衣内的化学成分主要有：核酸、蛋白质、胡萝卜素、多元醇、游离氨基酸、维生素、地衣多糖、地衣酸等等。

地衣中的真菌与藻类的共生是依赖于共生藻的光合作用提供碳素营养（葡萄糖及多元醇），共生菌的某些分泌物可增进藻细胞的光合作用，进而有利于共生藻的生存。藻细胞由于被交织的菌丝所包围，因而菌丝又起到了保护藻的作用。一则使藻细胞免遭有害元素的影响及机械作用的损伤，二则可以遮挡一部分阳光，使光照强度适当减弱，有利于依赖弱光照生存的共生藻，而且保持藻的水分，提高抗旱能力。更为重要的是地衣的弱光合作用，产生并提供给共生菌的碳化物很少，这就自然使地衣生长十分缓慢。地衣有以下几个特点：

一是地衣能够忍受严酷的干旱。几种在干燥环境中生长的地衣最小含水量的范围是2.0%～14.5%。

二是地衣生长需要一定的温度，但它既耐高温又耐低温。耐高温一般达到摄氏50℃～69℃，忍受低温达到摄氏-183℃的环境中也不会死亡。因此，地衣能忍受酷暑严寒，广泛分布于我国北部的广大地区甚至海拔数千米的高山上。

1950年奥地利学者R.E.Beschel首先用地衣研究全新的冰川及冰沉积物的年代，并称此为地衣测年法。1987年夏国家地震局地壳应力研究所谢新生先后测定了新疆阿尔泰山岩画和宁夏贺兰山贺兰口岩画，笔者曾协助他们进行贺兰口岩画的地衣测年研究，得益匪浅，并且在后来地衣测年法的研究中不断得到他的热情支持，许多资料是他直接提供的。

地衣测年研究的原理是，当冰川退缩时，冰缘沉积物形成并稳定之后，其上生长了地衣，时间越长，地衣的种类越多，地衣的个体越大。现在全世界已知的地衣约500个属，26000余种。我国已记载的地衣约200个属，近2000种。在如此众多的地衣中选择地衣直径的增长与时间成正比关系且生长有规律、形状规则、生长期长、分布广泛，适合测年的地衣约40种，冰川工作者常用黄绿地图衣、丽石黄衣；地震部门、考古测年常用丽石黄衣。丽石黄衣为鳞壳状，表面呈橙黄色或橙红色，在强紫外线的地区为锈红色，背阴处为绿黄色。背阴的环境有利于地衣生长，因为其湿度和光照优于向阳面，利于藻类的光合作用，藻类能提供给真菌较多的碳素，所以丽石黄衣是自养植物。贺兰山地处我国中温带干旱区，这一区域包括内蒙古东部、西部、河套地区、阿拉善高原区，地域辽阔，海拔1000～2000米，年降雨量为50～400毫米，大于10℃积温为2600℃～3000℃。

据谢新生、肖振敏在我国北方广大地区对丽石黄衣的研究，其生长模式有以下要素。

基物：丽石黄衣生长于基物的化学性质没有生理上的关系，不需要基物提供营养，而是菌、藻在合适的雨露、阳光下互利互惠共生。

温度：地衣生长的适应温度范围很宽，可以说凡有生物的地方都有地衣。植物学家们认为年平均积温对植物的影响比年平均气温大。

湿度：水是一切生物新陈代谢的介质。地衣依靠吸收空气中的水分生长。降雨的水分对地衣影响不大，特别是北方地区，许多地方常年干旱少雨，因此，空气中的湿度对地衣的生长至关重要。

地衣直径及其地衣面积：丽石黄衣直径或面积与时间成正比。

宁夏红果子沟长城的有关丽石黄衣生长模式的测算中，就其直径、测量地点的气候、基物年代等数据如下：

年平均气温8.2℃，大于0℃平均积温为3740℃，大于10℃平均积温为3251.7℃，平均气压为7.1，测地衣直径为49毫米，地衣面积1885.7毫米2，用逐步回归分析方法计算，基物距今502年^[1]。

依据谢、肖提供的数据，笔者在贺兰山红果子沟北侧的麦汝井岩画点发现较大个体的丽石黄衣。这些丽石黄衣都生长在花岗岩上，均为椭圆或圆形，形体较规则，便于测量。在测量时测得长轴b和短轴c，其直径为：D=姨 bc，然后进行运算。因为考虑到两地相近，所以可以排除其他因素。

麦汝井岩画丽石黄衣测年结果如下。

1组：长轴440毫米，短轴420毫米，直径430毫米，至今4405年。

2组：长轴870毫米，短轴800毫米，直径834毫米，至今8544年。

3组：长轴600毫米，短轴600毫米，直径600毫米，至今6147年。

在野外作业中，应测量基物面上个体最大的地衣，然后求出频率最高的地衣直径的平均值作为此地衣的测值。以此为准，以上数据中最大的第2组丽石黄衣至今8544年。麦汝井岩画点丽石黄衣第2组可以说明，在麦汝井地区全新世冰川沉积物至今8500多年。

黑石峁岩画和归德沟岩画点丽石黄衣测年结果如下。

黑石峁3组

1组：长轴320毫米，短轴320毫米，直径320毫米，至今3278年。

2组：长轴320毫米，短轴180毫米，直径240毫米，至今2459年。

3组：长轴200毫米，短轴200毫米，直径200毫米，至今2048年。

归德沟2组

1组：长轴190毫米，短轴160毫米，直径174毫米，至今1782年。

2组：长轴140毫米，短轴120毫米，直径130毫米，至今1331年。

以上数据说明黑石峁岩画至今2000～3000年，归德沟岩画至今1000～1700年，测定偏低。

中卫北山大麦地岩画丽石黄衣测年结果如下。(www.xing528.com)

1组：长轴640毫米，短轴220毫米，直径375毫米，至今3842年。

2组：长轴420毫米，短轴340毫米，直径378毫米，至今3872年。

3组：长轴510毫米，短轴390毫米，直径446毫米，至今4569年。

4组：长轴710毫米，短轴330毫米，直径484毫米，至今4958年。

大麦地地区岩画早期至今约5000年，中期约3000年，晚期1000年左右。

中宁县黄羊湾岩画丽石黄衣测年结果如下。

1组：长轴290毫米，短轴170毫米，直径230毫米，至今2356年。

2组：长轴360毫米，短轴180毫米，直径260毫米，至今2663年。

黄羊湾岩画早期岩画至今3000年左右，中期岩画2000年左右，晚期岩画1000年左右。

贺兰口岩画丽石黄衣测年结果如下。

1组：长轴410毫米，短轴240毫米，直径325毫米，至今3329年。

2组：长轴330毫米，短轴280毫米，直径305毫米，至今3124年。

3组：长轴290毫米，短轴140毫米，直径200毫米，至今2048年。

4组：长轴580毫米，短轴320毫米，直径430毫米，至今4405年。

以上4组丽石黄衣测年结果证明贺兰口岩画上限至今约5000年，中期岩画至今3000～2000年，下限至今约1000年。这个数据与岩画分类学研究结果大致相符，测定明显偏低。另外，一些死亡的丽石黄衣尚待测定。

青铜峡市广武口岩画丽石黄衣测年结果如下。

1组：长轴360毫米，短轴330毫米，直径345毫米，至今3534年。

2组：长轴340毫米，短轴310毫米，直径325毫米，至今3329年。

3组：长轴270毫米，短轴250毫米，直径260毫米，至今2663年。

依据丽石黄衣测年计算，青铜峡广武口（口子门沟）岩画上限至今3500年左右，中期岩画2500年左右，下限至今1000年左右。

用丽石黄衣进行岩画年代的测定，不仅仅测算出了岩画的年代，其重要性还在于为建立起岩画断代依据，为今后进一步研究创造了条件。^[2]

通过丽石黄衣测年，明显部分地区测定偏低。出现测年偏低或误差较大，究其原因是没有找到更适合的丽石黄衣。虽然宁夏贺兰山与卫宁北山生长有许多丽石黄衣，但个体较大的，或适合测年的却少之又少，并且许多是已经死亡的丽石黄衣，是何种原因造成的还有待于进一步的研究。

在岩画地衣测年法中有一点是必须说明的，那就是丽石黄衣或其他地衣，都是大自然的产物，是有生命的个体，都有生成、成长、衰亡的生命过程。因此，地衣的寿命是有限度的，可长可短，但不可能无限期地生长。

就目前研究地衣的状况看，丽石黄衣一般仅有几千年的生命历程，到目前为止还没有发现长达10000年寿命的丽石黄衣。尽管笔者测得有10000多年的丽石黄衣，但唯恐测量和计算有误，所以最后测定在8500年时限，为丽石黄衣测年留下了一定的空间，也在研究方面留有回旋余地，表示更稳妥更踏实。

丽石黄衣测年最长可达8500年，那就是在一定的时段内它可以用来测年，再久了它也就无能为力了。

岩画的寿命则不同，岩画早期的可达30000～10000年，所以岩画的测年历来是一个难题，是一个顶级的研究课题。很显然仅凭丽石黄衣测年就远远不够用了，就得另辟蹊径、另想办法。这就为多种方法、多种手段岩画的断代开辟了广阔的道路。

【注释】

[1]谢新生.中国北部地衣测年研究.北京：地震出版社，1991年，第6页

[2]李祥石、朱存世.贺兰山与北山岩画.宁夏人民出版社，1993年，第319～324页