第1章绪论第1章绪论
　　【罗布泊地处欧亚大陆腹地，是东西方文化交流的枢纽，古代文化灿烂，现今环境恶劣，迫切需要多学科的综合科学考察揭开这里的未解之谜。2014～2019年持续五年的扫面式多学科综合科考，不仅对罗布泊西岸的楼兰地区完成了地毯式考察，而且对罗布泊及其周边的丝绸之路古道也开展了大规模科学考察，成果丰硕、影响深远。】
　　罗布泊地区位于新疆塔里木盆地东端，地处欧亚内陆腹地，远离海洋，南北两侧高山屏蔽，属暖温带大陆性极端干旱荒漠气候，生态环境极其脆弱。作为青藏高原北侧最大沉降盆地的沉积-汇水中心，记录了数百万年以来西北干旱区气候环境变迁的历史；作为欧亚大陆的干旱核心区，发育了罕见的地貌景观。历史时期的绿洲曾经孕育过举世闻名的小河和楼兰文明，自西汉始，以罗布泊为重要交通枢纽的古丝绸之路的开通，开创了东-西方文化、文明交流的新时代，不仅影响到欧亚大陆人类社会历史的发展进程，而且促进了世界文明的进步，其深远影响直至今天。
　　一个多世纪以来，有关罗布泊地区古文明兴衰、民族迁移融合及其与自然环境变迁的关系，一直是社会科学和自然科学长期关注的热点问题。什么动力驱动了极端干旱环境下罗布泊地区湖泊的消长和生态环境的周期性变化？环境变化对人类文明的演化、传播产生了怎样的影响？小河文明、楼兰古国及丝绸之路为何兴衰？目前全球变暖背景下干旱核心区生态环境的发展趋势是什么？不同学者从不同角度对这些问题提出过各种理论与假说。
　　新中国成立前，西方学者在该区的探险和考察，受限于专业和科学技术条件，有许多误判和推理，直到今天，仍有各种有关中国西部边疆早期人类迁移、文化传播以及与环境变迁关系的倾向性观点。这片相当于葡萄牙大小的疆域，能否重现当年的繁荣，造福于人类，亟待从自然和文化历史角度提供科学依据。
　　新中国成立以来，由于恶劣的自然条件、特殊的历史原因和国家实力的限制，除几次短暂的、学科有限的探险式考察以外，国家未能组织和开展针对罗布泊地区自然与文化遗产的大规模综合考察和研究。罗布泊是目前我国少有的自然科学和社会科学综合研究的空白区。
　　因此需要组织多学科的研究队伍，开展罗布泊地区自然与文化遗产综合科学考察与研究，研究干旱核心区生态环境对全球变化、高原隆升的响应过程和机制，重建东西方文化交流、古代人群演替和中华文明传播、融合的历史，揭示古文明兴衰与环境变迁的关系，提高干旱区应对全球变化的能力，健全绿洲经济可持续发展理论，为全球变化背景下顺利实施“一带一路”倡议提供历史借鉴和应对策略，深化对中华民族自然与文化背景的认识，赢得中华民族在世界上的话语权，预警人类生存、环境演变和社会发展的潜在趋势。
　　1.1罗布泊地区现代气候特征
　　罗布泊地区深居欧亚大陆腹地，南有著名的青藏高原，西有帕米尔高原，北有天山及其支脉库鲁克塔格，东北部有起伏丘陵克孜勒塔格，被西风带所覆盖，是欧亚环流的一部分。受到区域大环境的影响，罗布泊地区具有降水量小、蒸发量高、温差大以及风力强等典型的大陆性干旱气候特征。这主要因为塔里木盆地是封闭性的内陆盆地，南北西均有高山阻隔，四周距离大洋遥远，来自海洋的湿润气流在长途输送中，水分逐渐降低，到达盆地周围时，水汽含量已经很小。该地区年降水量仅为10～20mm，蒸发量却高达3000mm以上，干燥度达30～60，相对湿度在夏季几乎为零，被称为亚洲的“旱极”（中国科学院新疆考察队，1978；中国科学院新疆分院罗布泊综合科学考察队，1985；夏训诚等，2007）。
　　罗布泊作为塔里木盆地最干旱的地区之一，降水稀少且降水时间分配不均，夏季多而冬季少。从降水量的分配上，4～9月较为集中，其中5～8月集中了年降水量的70%～89%；冬季有少量降雪，占降水量的1%～20%。罗布泊年际降水量差异很大，降水最多的年份降水量与最少的年份降水量相差10倍，反映出极端干旱气候降水的特征。
　　罗布泊地区气温年较差在北部地区偏大，西部、南部和中心地区平均气温偏高，东部山区偏低，但总体上高于我国同纬度地区。该地区年均气温10.7～11.5℃；冬季温度较低，其中1月平均气温-8.5℃，极端最低气温-27.2℃；夏季为高温期，其中7月27.4℃，最高气温达45℃，地面温度可达60℃以上。
　　罗布泊属于盛行风区，从大风日数分布看，在风口、隘道、河道区大风日数最多，其次为盆地和谷地。从季节分布看，冬季最少，春季最多。受下垫面的影响，罗布泊风向日变化比较明显：午夜前后为偏北风；日出前后8时左右，为东北风；正午12时左右，为东风，后转为东南风；午后转为南、西南风；20时左右为偏西风。风向符合左旋顺时针周期变化的特点（刘洪蓬，2011；谢连文，2004）。
　　1.2罗布泊地区地形地貌特征
　　1.2.1罗布泊区域的地理环境
　　罗布泊湖区位于塔里木盆地东部，海拔780m左右，是塔里木盆地最低处，也是附近水系的汇水区（图1-2-1）。罗布泊东侧为白龙堆雅丹和北山山脉，并通过阿奇克谷地与河西走廊相接，西临罗布沙漠及大片古湖积平原，北靠库鲁克山，南部为阿尔金山及库木塔格沙漠，面积超过1万km2。罗布泊地区行政上隶属于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州若羌县管辖，距离最近的若羌县城150km。罗布泊是古代丝绸之路中线和南线的必经之处，在地理位置上，罗布泊地区是中原与西域最便捷的通道。历史上前往中亚直至欧洲的商人途经此地，进行着密集的贸易交流，逐渐形成了举世闻名的丝绸之路。这条漫长的丝绸之路，曾将几十个国家串成一条璀璨的珍珠项链，悬挂在古老的欧亚大陆上，形成了连接中国和西方的贸易大动脉，所以罗布泊区域在历史上具有重要的军事、经济和文化地位。
　　1.2.2区域地质地貌
　　罗布泊属于塔里木盆地东部洼地，发育在塔里木地块之上，其发育演变实际上是塔里木地块大地构造演化的一部分。在喜马拉雅碰撞造山过程中，印度板块向北强大的推动压力通过地块刚性传递，塔里木克拉通也同样受到强大的南北向挤压应力的作用，其结果是天山和昆仑山向塔里木盆地冲断推覆，引起昆仑山和天山的断块抬升和造山，塔里木地块则被强制压陷，成为一个压陷盆地。除此之外，塔里木四周的边界断裂还具有走滑活动，在东南和西北边界（北东向）最为明显且表现为左行（左旋），东北和西南边界（北西向）表现为右行（右旋）。罗布泊正处于盆地东南和东北两组边界走滑断裂之间（图1-2-2），即孔雀河右行断裂和阿尔金左行断裂的交汇内侧，在上述背景下两组断裂分别产生巨型右行和左行走滑，由此促成了罗布泊洼地的形成，地质上称为罗布泊凹陷（郭召杰和张志诚，1995；汤良杰，1994；郑多明等，2003）。
　　青藏高原隆升是新生代以来亚洲乃至全球最重要的地质事件，不仅引起了欧亚大陆的海陆分布变迁，而且直接导致了东亚季风系统的形成，甚至被认为是导致第四纪全球降温的根本原因。罗布泊是青藏高原北侧最大沉积盆地——塔里木盆地的沉积中心，其沉积历史不仅与气候变化有关，也与高原隆升密切相关，这里的沉积与构造变形历史是高原构造变动的最真实反映，是解读青藏高原隆升的一把钥匙。在大地构造上，罗布泊洼地及南北山地原来同属于塔里木地台，三叠纪末发生构造分野，洼地与周边呈反向运动状态，出现对照地形。新近纪，罗布泊洼地才成为塔里木盆地统一的集水中心与侵蚀基准面。罗布泊洼地为第四纪地层广泛覆盖，新近系出露于北部和东部（夏训诚，1987）。
　　罗布泊洼地北临库鲁克塔格断隆，由兴地断裂、孔雀河断裂分隔；洼地南部与阿尔金断隆相邻，有与阿尔金活动带平行的车尔臣断裂（且末断裂）和若羌断裂由西南深入腹地；洼地东缘和北山山体相接。洼地的构造格局主要受早期形成于北侧的孔雀河右行走滑断裂带以及若羌左行走滑断裂带的控制。上述两组断裂常被认为是隐伏构造，但它们对现代水系（如孔雀河、车尔臣河等）变迁的影响和对全新世沉积的控制说明现今仍在继续活动，而罗布泊是一个仍在继续拉张的伸展断陷盆地。由于若羌断裂和孔雀河断裂的走滑速率与走滑规模并不相同，罗布泊南北两部分的拉张速率和拉张规模也有所差异，说明罗布泊的形成与若羌断裂及孔雀河断裂的活动密切相关（郭召杰和张志诚，1995）。
　　随着塔里木盆地的沉降中心逐渐东移，罗布泊洼地最终成为盆地的汇水中心。罗布泊湖盆形成以后，它早期的东部范围是很大的，可能间歇性地与东部许多洼地连通，由于水源主要由西部补给，东部洼地则成为罗布泊的自然排盐地，中更新世罗北凹地沉积了大量的钙芒硝（白龙堆所在地）。随着隆起区的进一步抬升和洼地西部张裂下陷，湖盆范围西移并进入纹理区湖盆演化阶段（夏训诚等，2007）。
　　图1-2-1罗布泊地理位置和地势分布图本书所有遥感图、地理图未标明指北针者，皆以正上方为正北。（底图来自NASA）
　　图1-2-2塔里木盆地地质构造图（夏训诚等，2007）
　　罗布泊北部的库鲁克塔格山脉，属于中低山及丘陵地貌，山势起伏不大，海拔1000～1500m；湖区东侧为北山断隆，山势起伏较小；南侧是阿尔金山北坡的倾斜台地冲洪积地貌；湖区西部为库鲁克（罗布）沙漠。罗布泊地区北部、东部和西部，分布着大面积的雅丹地貌，面积总共上万平方千米。罗布泊东南部是新疆、甘肃、青海三省区交界处，在阿尔金山北麓，分布有以羽毛状沙丘闻名的库木塔格沙漠，沙漠面积约为两万平方千米，沙漠北部主要分布羽毛状沙丘。目前认为这种羽毛状沙丘是在新月形沙垄的基础上发育演变而来（夏训诚等，2007）。
　　1.2.3罗布泊入湖河流
　　罗布泊是塔里木盆地的汇水中心，历史上曾经汇聚了塔里木河、孔雀河、车尔臣河、若羌河、瓦石峡河、米兰河乃至疏勒河等众多河流的来水。古疏勒河由东部阿奇克谷地注入罗布泊，在阿奇克谷地留下了以沙为主的巨厚河流沉积物，现在阿奇克谷地的雅丹地层是古疏勒河所留。源于阿尔金山东段的米兰河、红柳沟、罗布泊大峡谷的河水则从南跨越洪积扇进入盆地。北侧的库鲁克塔格山地也有一些季节性河流向南流入盆地，但大多限于山前地带，很难进入罗布泊。而其他河流多由西侧汇入，以塔里木河、孔雀河及车尔臣河为主要的入湖河流，以塔里木河为主干，车尔臣河与孔雀河均属其支流。
　　发源于南部昆仑山及北部天山的叶尔羌河、阿克苏河、和田河、克里雅河等河流，穿越沙漠汇入塔里木河，孔雀河、车尔臣河等河流或汇入塔里木河，或直接流入罗布泊，均是罗布泊的补给水源。
　　孔雀河曾一度主要接受来自博斯腾湖的河水，但更多的时间里，来自博斯腾湖的河水（即史书记载的敦薨之水）汇入古塔里木河（即历史上的北河）后成为历史上的注滨河，然后再注入罗布泊。因此将孔雀河视为源自博斯腾湖的独立河水是不合适的，会引起人们对沿河古人类活动与环境关系的极大误解。
　　1.3罗布泊自然与文化国内外研究现状和趋势
　　罗布泊地处中亚腹地，历史上是东西方文化、经济交流的桥梁，多民族迁徙、交融之地，其历史地位的重要性被浩瀚的文献资料所记载。最近一百多年来对罗布泊的研究兴盛不衰，先后引发了有关环境和历史文化的诸多争议。21世纪以来，随着国家西部开发和经济发展的需求，罗布泊自然、文化历史研究和矿产资源开发进入了一个新的时期，如何在开发利用的同时保护好其自然与文化历史遗迹是一个全新的研究课题，需要在重新认识罗布泊自然环境和文化历史发展的基础上，以新的科学发展观实现综合开发与可持续发展并行。
　　两千多年前繁荣发达的楼兰古国是丝绸之路上重要的交通枢纽，张骞出使西域、玄奘取经都经过这里。然而，自玄奘取经之后，这里就逐渐被人遗忘。时光流逝，沧海变迁，当年的水泊渔乡如今已变成荒漠碱滩、不毛之地，昔日的古国城堡已沦为废墟。清王朝曾绘制出版了很多此地的图件书籍，如阿弥达在1782年（乾隆四十七年）受命探索黄河源后撰写的《河源纪略》、徐松被发配新疆后于1823年撰写的《西域水道记》、陶保廉根据1891年郝永刚等人考察实录编撰的《辛卯侍行记》，以及清政府于1770年正式刊印的《乾隆内府舆图》、1863年刊印的《大清一统舆图》等（夏训诚等，2007）。罗布泊一直是一个不受重视、被人遗忘的蛮荒之所。
　　1.荒弃1500多年后，19世纪末楼兰被外国探险家再次发现
　　直至百年前，因沙皇窥视我国领土，俄

目录
秘境探秘解密记(代序)
前言
第1章绪论1
1.1罗布泊地区现代气候特征1
1.2罗布泊地区地形地貌特征2
1.3罗布泊自然与文化国内外研究现状和趋势4
1.4罗布泊自然与文化研究和科考的不足6
1.5罗布泊的研究价值与意义8
1.6本次多学科大型综合科学考察的实施与成果10
第2章罗布泊晚冰期以来的环境演变17
2.1罗布泊地区自然生态地理概况17
2.2主要研究剖面位置17
2.3研究方法19
2.4罗布泊地区晚冰期以来环境变迁22
2.5罗布泊地区晚冰期至中全新世气候干旱事件29
2.6LB剖面沉积物磁性特征与全新世冷事件31
第3章罗布泊湖区地貌遥感与环境调查35
3.1罗布泊地区表土35
3.2罗布泊湖区盐壳地貌35
3.3罗布泊地区地形地貌的遥感测量37
3.4罗布泊湖区地表特征的遥感解译70
3.5罗布泊湖区多层介质目标的雷达遥感研究76
3.6基于雷达遥感的罗布泊湖盆环境敏感参量提取与环境意义分析91
3.7历史时期罗布泊湖泊环境演化105
第4章罗布泊西岸古河网与遗址周边环境110
4.1古河网水系的基本特征110
4.2楼兰地区河网水系114
4.3不同时期的楼兰地区输水河网121
4.4重点遗址区的周边环境125
4.5罗布泊周边的其他水系131
第5章罗布泊地区雅丹地貌及其形态变化135
5.1雅丹——从地方语到学术名词135
5.2罗布泊地区雅丹地貌的空间分异与分区139
5.3雅丹地貌测量与无人机数字地形应用149
5.4雅丹形态测量与参数体系构建152
5.5雅丹形态基本特征162
5.6形态变化复杂性的实例——雅丹共基座现象169
5.7罗布泊地区雅丹地貌的发育演化173
第6章罗布泊地区遗迹考古新发现180
6.1全新世早期人类活动遗址180
6.2青铜时期遗址183
6.3汉晋时期遗址192
6.4元明时期遗址219
第7章罗布泊地区遗物考古新发现222
7.1楼兰中部地区文物（2014年与2015年）222
7.2楼兰南部地区文物262
7.3楼兰北部地区文物（2017年）315
7.4楼兰外围地区石头城烽燧文物319
7.5楼兰地区遗迹、遗物分布特征及其年代320
7.6罗布泊地区石制品研究322
7.7楼兰古城内采集的炉渣标本初步分析338
7.8楼兰古城内金戒指的成分分析344
第8章古墓与生物遗存考古新发现346
8.1楼兰地区小河时期古代人群的体质特征346
8.2楼兰地区汉晋时期古代人群的体质特征349
8.3汉晋时期墓穴中的织物残片358
8.4楼兰古城采集的动物骨骼初步分析359
8.5汉晋时期人群的迁移363
8.6楼兰及其罗布泊周边地区的植物遗存369
第9章古代楼兰的农田与灌渠375
9.1农田灌溉系统375
9.2大涿池与涝坝387
9.3四间房灌渠耕地涝坝农舍系统390
9.4楼兰的耕地390
9.5敦煌沙洲与楼兰耕地灌渠对比394
9.6楼兰地区耕地灌溉系统的讨论399
第10章丝绸之路与古楼兰交通402
10.1史书记载的西域丝绸之路路线402
10.2敦煌-瓜州地区的丝绸之路遗迹404
10.3罗布泊周边丝绸之路沿途历史地名位置考证440
10.4玉门关—三垄沙古道455
10.5楼兰道：从玉门关到白龙堆458
10.6丝绸之路南道之一：阿奇克谷地南岸古道481
10.7丝绸之路南道之二：阳关古道485
10.8古楼兰的道路网络490
第11章罗布泊地区不同时期人类活动497
11.1近代（晚清至民国）时期497
11.2元明时期499
11.3汉晋时期504
11.4青铜时期528
11.5全新世早期534
11.6晚更新世末期535
11.7罗布泊地区古代人类活动期的特点540
第12章罗布泊环境变迁与古文明兴衰542
12.1元明丰水期的生态环境与气候背景542
12.2汉晋时期的生态环境与气候背景545
12.3青铜时期人类迁移的环境驱动548
12.4晚更新世末—全新世早期人类活动与环境条件553
12.5丰水期的洪水事件553
12.6罗布泊地区的干旱风蚀雅丹期556
12.7罗布泊地区文明兴衰的环境驱动558
参考文献560