四千年前北越Đầu Rằm遺址貝類殼體 穩定碳氧同位素所反映之環境意義
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(3) 摘要 四千年前北越Đầu Rằm遺址貝類殼體 穩定碳氧同位素所反映之環境意義 (中華民國一百零一年七月) 黃映琁 國立臺灣師範大學地球科學研究所 指導教授：米泓生博士 共同指導教授：李匡悌博士 關鍵字：穩定同位素、越南、Đầu Rằm遺址、貝類殼體、古氣候 本研究分析並比較下龍灣現生及Đầu Rằm考古遺址之貝類殼體同位素組 成，以了解四千年前北越之古環境變遷。 現生殼體之氧同位素數據皆可反映年際之循環變化，其極大值可對應 至冬季低溫，極小值可對應至夏季高溫。將此生長模式應用於遺址殼體以判 斷其死亡季節，推測居住於Đầu Rằm遺址之人類可能主要於春夏之交採集血 蚶，於夏季與冬季採集珠螺、瘤珠螺、草蓆鐘螺。 比較遺址與現生殼體數值顯示遺址螺類殼體氧同位素極小值之平均較現 生螺類殼體大0.36‰，極大值之平均則二者無顯著差異；遺址血蚶殼體氧同 位素極大值之平均較現生血蚶殼體大1.31‰，極小值之平均則二者無顯著差 異。結果顯示四千年前之夏季海溫約較現今低1.5°C，且冬季之淡水影響與現 今截然不同。. i.
(4) Abstract Paleoenvironment of northern Vietnam inferred from mollusk shells collected from Đầu Rằm archaeological site, c. 4000 B.P. (July, 2012) Ying-hsuan Huang, Department of Earth Sciences, National Taiwan Normal University. Advisor: Dr. Horng-Sheng Mii Co-advisor: Dr. Kuang-Ti Li Key word: stable isotope, Vietnam, Đầu Rằm archaeological site, mollusk shell, paleoclimate To understand the paleoenvironment of northern Vietnam in c. 4000 B.P, we analysed the isotope compositions of modern mollusk shells collected from Ha Long Bay and compared their oxygen isotope records to those of mollusk shells collected from Đầu Rằm archaeological site. The oxygen isotope data of individual modern mollusk shells reveals annual cycles with the maximum values corresponding to low temperatures in winter, and with the minimum values corresponding to high temperatures in summer. Thus, seasonal pattern can be recognized in modern mollusk shells and can be applied to mollusk shells collected from archaeological site. The Đầu Rằm ancient inhabitants might mainly collect Tegillarca granosa shellfishs between late spring to early summer and might collect Lunella coronata, Lunella granulate and Monodonta labio shellfishs in summer and winter. The average minimum d18O values of archaeological gastropod shells is 0.36‰ greater than that of the modern gastropod shells, while the average maximum d18O values do not show the difference significantly. The average maximum d18O values of archaeological Tegillarca granosa shells is 1.31‰ greater than that of the modern Tegillarca granosa shells, while the average minimum d18O values do not show the difference significantly. The results of this study indicate that the summer sea surface temperature (SST) in c. 4000 B.P. is approximately 1.5°C lower than modern SST. Moreover, the effects of freshwater in the winter in c. 4000 B.P. are much different from the effects of freshwater today. ii.
(5) 誌謝 終於畢業了。感謝這三年來米泓生老師及李匡悌老師給予的指導，能 夠從零開始至今日完成論文，這一切都有賴您們的幫忙。同樣感謝林楳嶺老 師，您的建議讓我的論文更斟完善。也謝謝這三年間遇到的所有人，你們都 是組成我這段美好回憶的一份子。 感謝我的家人，讓我能夠無後顧之憂地完成學業。最後感謝日星鑄字行 張介冠老闆，讓我加入意義重大的銅模修復義工，在這繁忙的一學期中，給 予我另一個調劑身心的好所在。. iii.
(6) 目錄 摘要............................................................................................................................i Abstract .....................................................................................................................ii 誌謝..........................................................................................................................iii 目錄..........................................................................................................................iv 圖目..........................................................................................................................vi 表目..........................................................................................................................xi 第一章、緒論........................................................................................................... 1 1.1 前言 ............................................................................................................ 1 1.2 前人研究 .................................................................................................... 1 1.2.1 穩定碳氧同位素分析於古環境及考古遺址之應用 .................... 1 1.2.2 4000 年前古環境研究概況 ............................................................ 2 1.3 研究目的 .................................................................................................... 3 第二章、研究區域及材料....................................................................................... 5 2.1 研究區域 .................................................................................................... 5 2.1.1 Đầu Rằm 遺址 ................................................................................. 8 2.2 研究材料 .................................................................................................... 9 2.2.1 珠螺、瘤珠螺 ................................................................................ 9 2.2.2 草蓆鐘螺 ...................................................................................... 11 2.2.3 粗紋蜑螺 ...................................................................................... 11 2.2.4 血蚶 .............................................................................................. 11 第三章、研究方法................................................................................................. 13 3.1 殼體標本及前處理 .................................................................................. 13 3.2 X-ray繞射分析 ........................................................................................ 13 3.3 穩定碳氧同位素分析 .............................................................................. 13 3.4 元素分析 .................................................................................................. 14. iv.
(7) 第四章、結果......................................................................................................... 15 4.1 標本特性 .................................................................................................. 15 4.2 標本殼體之礦物組成 .............................................................................. 18 4.3 穩定碳氧同位素記錄 .............................................................................. 23 4.4 元素分析記錄 .......................................................................................... 34 第五章、討論......................................................................................................... 35 5.1 殼體保存度 .............................................................................................. 35 5.2 現生標本與當地環境比較 ...................................................................... 39 5.3 取樣間距對分析結果之影響 .................................................................. 41 5.4 古代標本與其環境意義 .......................................................................... 45 5.5 Sr/Ca 值討論 ............................................................................................ 50 5.6 北越下龍灣地區四千年前以來之氣候變遷 .......................................... 52 第六章、結論......................................................................................................... 57 參考文獻................................................................................................................. 58 附錄一、下龍灣地區現生貝類殼體碳氧同位素分析數值................................. 67 附錄二、Đầu Rằm 遺址貝類殼體碳氧同位素分析數值 ..................................... 71 附錄三、Đầu Rằm 遺址血蚶殼體鍶鈣分析數值 ................................................. 83. v.
(8) 圖目 圖. 頁碼. 圖 2.1 北越下龍灣地區位置圖。(A) 越南地理位置圖，紅框為B圖表示範圍； (B)下龍灣臨近區域圖，紅色星號為Đầu Rằm遺址所在位置。(修改自 Google Maps http://maps.google.com/) ...................................................... 6 圖 2.2 北越下龍灣地區 2001-2010 年月平均海溫雨量圖。( 海溫資料取自 IGOSS，20~21°N × 106~107°E 之 網 格 資 料； 雨 量 資 料 取 自 NOAA NCEP CPC CAMS，測站位置 20.8°N, 106.62°E) ................................... 7 圖 2.3 北越Đầu Rằm 遺址之露頭照片。 ............................................................. 8 圖 2.4 北越下龍灣現生標本與Đầu Rằm 遺址標本照片，(A) 現生珠螺；(B) 現生瘤珠螺；(C) 遺址草蓆鐘螺；(D) 遺址粗紋蜑螺；(E) 現生血蚶。 . ................................................................................................................... 10 圖 3.1 標本取樣示意圖，紅線表示穩定碳氧同位素分析之取樣方向；藍線表 示標本切開位置。 ................................................................................... 14 圖 3.2 標本取樣示意圖，綠線表示感應耦合電漿光譜儀分析之取樣方向。 ... ................................................................................................................... 14 圖 4.1 霰石(PDF #00-005-0453)與方解石(PDF #00-005-0586)之X-ray繞射圖 形。 ........................................................................................................... 18 圖 4.2 北越下龍灣現生貝類殼體粉末經X-ray繞射分析結果，(A) 珠螺；(B) 瘤珠螺；(C) 血蚶。 ................................................................................. 19. vi.
(9) 圖 4.3 北越Đầu Rằm 遺址珠螺殼體粉末經X-ray繞射分析結果，(A) DRLc1； (B) DRLc2。 ............................................................................................. 19 圖 4.4 北 越 Đầu Rằm 遺 址 瘤 珠 螺 殼 體 粉 末 經 X-ray 繞 射 分 析 結 果，(A) DRLg1；(B) DRLg2；(C) DRLg3；(D) DRLg4。 ................................ 20 圖 4.5 北 越 Đầu Rằm 遺 址 草 蓆 鐘 螺 殼 體 粉 末 經 X-ray 繞 射 分 析 結 果，(A) DRM1；(B) DRM2。 .............................................................................. 20 圖 4.6 北 越 Đầu Rằm 遺 址 粗 紋 蜑 螺 殼 體 粉 末 經 X-ray 繞 射 分 析 結 果，(A) DRNu1；(B) DRNu2；(C) DRNu3；(D) DRNu4；(E) DRNu5；(F) DRNu6。................................................................................................... 21 圖 4.7 北 越 Đầu Rằm 遺 址 血 蚶 殼 體 粉 末 經 X-ray 繞 射 分 析 結 果，(A) DRTgR1；(B) DRTgR2；(C) DRTgL1；(D) DRTgL2。....................... 22 圖 4.8 北越下龍灣現生及Đầu Rằm遺址貝類標本殼體碳氧同位素記錄 ( A M 表 示 算 數 平 均 數；平均值之線段長度為兩個標準偏差)。 .............. 24 圖 4.9 北 越 下 龍 灣 現 生 珠 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) HLBLc1；(B) HLBLc2；(C) HLBLc3；(D) HLBLc4。 ............................................... 26 圖 4.10 北越下龍灣現生瘤珠螺 (HLBLg) 碳氧同位素曲線圖。 ...................... 27 圖 4.11 北 越 下 龍 灣 現 生 血 蚶 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) HLBTgR1；(B) HLBTgR2；(C) HLBTgR3；(D) HLBTgR4。 ....................................... 27. vii.
(10) 圖 4.12 北 越 Đầu Rằm 遺 址 珠 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRLc1；(B) DRLc2。 ................................................................................................... 28 圖 4.13 北 越 Đầu Rằm 遺 址 瘤 珠 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRLg1；(B) DRLg2；(C) DRLg3；(D) DRLg4。 ...................................................... 29 圖 4.14 北 越 Đầu Rằm 遺 址 草 蓆 鐘 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRM1；(B) DRM2。 .................................................................................................... 30 圖 4.15 北 越 Đầu Rằm 遺 址 粗 紋 蜑 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRNu1；(B) DRNu2；(C) DRNu3；(D) DRNu4；(E) DRNu5；(F) DRNu6。 ........ 32 圖 4.16 北 越 Đầu Rằm 遺 址 血 蚶 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRTgR1；(B) DRTgR2；(C) DRTgL1；(D) DRTgL2。 ............................................... 33 圖 4.17 北越Đầu Rằm 遺址血蚶Sr/Ca曲線圖，(A) DRTgL1；(B) DRTgL2。 .... ................................................................................................................... 34 圖 5.1 北越Đầu Rằm 遺址粗紋蜑螺殼體碳氧同位素分佈圖 ( A M 表 示 算 數 平 均 數；平均值之線段長度為兩個標準偏差)。 ..................................... 36 圖 5.2 北越 Đầu Rằm 遺址珠螺、瘤珠螺、草蓆鐘螺殼體碳氧同位素分佈 圖 ( A M 表 示 算 數 平 均 數；平均值之線段長度為兩個標準偏差)。 ..... ................................................................................................................... 38 圖 5.3 2007 年 9 月 2 日採得之北越下龍灣現生貝類標本氧同位素與海溫隨 時間分佈圖，(A) 現生珠螺、瘤珠螺；(B) 現生血蚶；(C) IGOSS月平 均海溫。 ................................................................................................... 40. viii.
(11) 圖 5.4 北越Đầu Rằm遺址瘤珠螺DRLg1 不同取樣間距之氧同位素曲線圖。 .. ................................................................................................................... 42 圖 5.5 北越Đầu Rằm遺址瘤珠螺DRLg2 不同取樣間距之氧同位素曲線圖。 .. ................................................................................................................... 42 圖 5.6 北越Đầu Rằm遺址瘤珠螺DRLg3 不同取樣間距之氧同位素曲線圖。 .. ................................................................................................................... 43 圖 5.7 北越Đầu Rằm遺址瘤珠螺DRLg4 不同取樣間距之氧同位素曲線圖。 .. ................................................................................................................... 43 圖 5.8 北越Đầu Rằm遺址珠螺及瘤珠螺氧同位素曲線圖，0 mm為距殼頂約 5~10 mm處，(A) DRLc1；(B) DRLg1；(C) DRLg2；(D) DRLg3；(E) DRLg4。 ................................................................................................... 46 圖 5.9 北越Đầu Rằm遺址草蓆鐘螺(DRM2)氧同位素曲線圖，0 mm為距殼頂 約 5~10 mm處。 ...................................................................................... 47 圖 5.10 北越Đầu Rằm遺址血蚶氧同位素曲線圖，0 mm為距殼喙約 5 mm處， (A) DRTgR1；(B) DRTgR2；(C) DRTgL1；(D) DRTgL2。 ................ 47 圖 5.11 北越下龍灣現生珠螺及瘤珠螺氧同位素曲線圖， 0 mm為距殼頂約 5~10 mm 處，(A) HLBLc1；(B) HLBLc2；(C) HLBLc3；(D) HLBLc4；(E) HLBLg。................................................................................................... 48 圖 5.12 北越下龍灣現生血蚶氧同位素曲線圖，0 mm為距殼喙約 5 mm處，(A) HLBTgR1；(B) HLBTgR2；(C) HLBTgR3；(D) HLBTgR4。 ........... 49. ix.
(12) 圖 5.13 北越Đầu Rằm遺址血蚶 Sr/Ca 值及氧同位素曲線圖，(A) DRTgL1；(B) DRTgL2。 ................................................................................................. 51 圖 5.14 北越下龍灣現生及Đầu Rằm遺址珠螺、瘤珠螺之夏、冬二季氧同位素 極值平均分佈圖，(A) 夏季；(B) 冬季。 .............................................. 52 圖 5.15 北越下龍灣現生及Đầu Rằm遺址血蚶之夏、冬二季氧同位素極值平均 分佈圖，(A) 夏季；(B) 冬季。 .............................................................. 54. x.
(13) 表目 表. 頁碼. 表 4.1 北越下龍灣現生標本與Đầu Rằm 遺址標本之形態與資料 ................... 16 表 4.2 北越下龍灣現生標本與Đầu Rằm 遺址標本之碳氧同位素數值統計表 ... ................................................................................................................... 25 表 5.1 北越Đầu Rằm 遺址珠螺、瘤珠螺、草蓆鐘螺殼體碳氧同位素統計表 ... ................................................................................................................... 38 表 5.2 北越Đầu Rằm 遺址瘤珠螺不同取樣密度之夏、冬二季氧同位素極值 統計表 ....................................................................................................... 44 表 5.3 北越下龍灣現生及Đầu Rằm遺址珠螺、瘤珠螺殼體之夏、冬二季氧同 位素極值統計表 ....................................................................................... 53 表 5.4 北越下龍灣現生及Đầu Rằm遺址血蚶殼體之夏、冬二季氧同位素極值 統計表 ....................................................................................................... 55. xi.
(14) 第一章、緒論 1.1 前言 藉由歷史典籍，人類理解到鑑古知今的重要，但對於未有文字記錄的 遠古，要如何知曉過去則成了地質學與考古學研究的首要課題。由James Hutton提出的均變論(uniformitarianism)認為「現在是通往過去的一把鑰 匙」，過去的地質作用方式於現今也以相同的方式進行，因此研究現今便可 瞭解過去，此學說為地質學研究開啟了新的一章，亦是考古學研究的基礎理 論之一。而考古學研究所使用到的一些分析方法，更可以顯現出其與地質 學之相關性，舉凡放射性定年、地層學、孢粉分析、同位素分析、元素分 析…等，皆是系出地質學並廣泛應用於考古學研究中(e.g., Ellis et al., 1998; Knudson and Price, 2007; Rapp and Hill, 2006)。 人類活動與環境變遷息息相關，即便是科技高度發展的現今，人類仍 舊無力抵抗大範圍且劇烈的氣候事件。地質學家企圖重建古環境，或許只為 一探究竟，又或許是為將來可能遭遇的氣候變遷找尋解決之道；考古學家則 期望瞭解在此環境之下，人類為求生存而如何改變，或是不敵大自然的力量 就此衰亡；雖然地質學家可藉由海洋岩芯中的有孔蟲、珊瑚、矽藻、超微化 石，或是樹輪、洞穴石灰岩、腕足殼體…等代用指標來重建古環境(e.g., Beck et al., 1992; Grossman et al., 1993; Lin et al., 2006; Wang et al., 2005)，但若可 使用考古遺址土壤中的植物孢粉、貝類殼體或其餘可用材料來研究，除同樣 可瞭解當時的環境概況外，更可直接由後續的考古學研究得知此環境對當時 人類造成何種衝擊與最終結果(e.g., 李匡悌，2005；Carré et al., 2005)。 1.2 前人研究 1.2.1 穩定碳氧同位素分析於古環境及考古遺址之應用 利用生物碳酸鈣殼體來重建古環境已行之有年，自Urey (1947)提出碳酸 鈣結晶的氧同位素可與生成水體達成平衡，其數值變動並可反映水體溫度變 化後，Epstein et al. (1953)證明貝類殼體的氧同位素數值可與其生活水體有 1.
(15) 良好相關，並首次發表應用於碳酸鈣中氧同位素之溫度方程式。由於碳酸鈣 結晶時的排列方式不同亦會影響其同位素數值，經過爾後的研究再次修正， 碳酸鈣氧同位素溫度方程式已分為霰石(Hudson and Anderson, 1989)與方解石 (Hays and Grossman, 1991)二種。而在碳同位素方面則可能是反映了貝類本身 的生長代謝作用，及水體環境生產力、溶解無機碳(DIC)…等變化(Hays and Grossman, 1991; Purton and Brasier, 1997; Andreasson et al., 1999)。由此可知， 在未受成岩作用影響的情況下，貝類殼體確實適用於古環境重建之研究。 研究貝類殼體碳氧同位素除可得知其所生活的水體環境，並可利用氧同 位素對距離分佈圖所形成的上下振盪曲線來判斷其死亡季節。而相較於自然 沉積環境中的貝類之死亡季節所代表的單純意義，於考古遺留中則顯示了更 深一層的文化意涵—當時人類的貝類採集活動季節。Shackleton (1973)首先將 氧同位素分析應用於考古遺址貝類來推知當時季節變化而成為先驅，此後即 出現眾多以此方法為基礎的研究(e.g.. Killingley, 1981; Bailey et al., 1983; Jones et al., 2008; Carré et al., 2009)，Mannino et al. (2003)更嘗試以黑鐘螺殼體做自 殼緣以1 mm為間隔，僅取樣三點來得知其死亡季節。國內則由汪中和與蔡佩 珊以圓山遺址貝類標本進行碳氧同位素分析為先驅(Wang and Tsai, 1993)，此 方法雖尚未廣泛應用於研究臺灣考古遺址的人類採集活動，但近年已有較多 成果發表(e.g., 李匡悌，2005；李匡悌等人，2006；林怡美等人，2006)。. 1.2.2 4000年前古環境研究概況 自Bond et al. (1997)以北大西洋岩芯中冰漂碎屑為研究，提出全新世時 期有數次間隔約1.4~1.5 ka之循環冷事件後，距今四千年前的古環境便開始 受到矚目。若干支持約在4000 B.P.左右有一降溫事件者，認為北大西洋海 表溫於此時下降1~2°C (Bond et al., 1997; deMenocal et al., 2000)，並可能與 美索不達米亞平原的乾燥氣候有關，進而導致阿卡德帝國(Akkadian Empire) 的滅亡(deMenocal, 2001)；在非洲的孢粉研究則呈現較冷乾的氣候(Shi et al., 1998; Gasse, 2000)，且可能與埃及古王國的崩解有關(Stanley et al., 2003)； 於中國青藏高原的孢粉研究顯示此時為較冷濕的氣候(Zhang et al., 2000)，黃 2.
(16) 河流域的黃土沉積研究得知此時洪水事件連續不斷(Huang et al., 2011)，董哥 洞之洞穴石灰岩記錄則顯示亞洲季風強度減弱、氣候乾燥的情形(Wang et al., 2005)，此皆被認為致使了中國新石器時代文明崩解(Wu and Liu, 2004; Wang et al., 2005; Huang et al., 2011)；臺灣中部頭社盆地的孢粉研究在約4000 B.P.左 右出現一柳樹花粉高峰，顯示此時較之前為冷(Liew et al., 2006a; 2006b)；墾 丁遺址芋螺殼體之碳氧同位素紀錄反映此時氣候較冷(顏鳳儀，2009)；位於 越南紅河三角洲的孢粉研究結果亦認為此時氣候較冷溼(Li et al., 2006)，海平 面與現今差異不大(Tanabe et al., 2006)。 雖然多數研究認為約4000 B.P.左右屬於較不適人居的氣候狀態，但仍 有部份研究顯示出相反的情形。Lin et al. (2006)利用沖繩海槽岩芯有孔蟲之 Mg/Ca比，顯示此時期雖因普林蟲銳減事件(PME)發生而被認為有降溫事件 (Jian et al., 2000)，但Mg/Ca比結果則表示海表溫與現今相差不大(Lin et al., 2006)；臺灣東南部外海岩芯有孔蟲研究顯示海表溫約為28°C，屬溫暖狀態 (Wang et al., 1994)；臺灣中部七彩湖湖芯孢粉結果顯示此時較為溫暖(Liew and Huang, 1994)；澎湖七美南港遺址出土貝類殼體之碳氧同位素紀錄反映約 4000 B.P.左右海表溫與現今略同(林怡美等人，2006)；墾丁遺址蠑螺口蓋(施 峰熙，2006)及硨磲殼體(林怡美等人，2007)之碳氧同位素紀錄亦顯示此時期 較現今更為溫暖。. 1.3 研究目的 由上述前人研究結果來看，距今四千年前之氣候概況並未有統一結論， 而這種情形究竟是因研究材料不同而導致不同之結果，亦或研究結果只是忠 實反映區域性之氣候特徵，如相距約40公里的頭社盆地與七彩湖，因二地之 高度相差近2000公尺，而展現出不同的氣候特徵。 珠螺(Lunella coronata) 、瘤珠螺(Lunella granulate) 、草蓆鐘螺 (Monodonta labio) 、粗紋蜑螺(Nerita undata) 、血蚶(Tegillarca granosa) 皆為遺址常見食用 貝類，藉由討論以上五種貝類殼體同位素與水體環境之相關性，若確實能反 映其生長之水體環境，可將此結果廣泛應用於考古遺址的環境重建上。 3.
(17) 本研究利用越南北部下龍灣地區現生貝類標本，以其殼體同位素組成與 季節性紀錄，進一步應用於Đầu Rằm遺址之貝類殼體紀錄，探討Đầu Rằm遺 址人類之貝類採集活動季節，及距今四千年前之北越古環境概況。. 4.
(18) 第二章、研究區域及材料 2.1 研究區域 本研究之現生標本由李匡悌博士(中央研究院歷史語言研究所)於2007年9 月2日採集自越南北部下龍灣地區。遺址標本由李匡悌博士、米泓生博士(國 立臺灣師範大學地球科學系)及博士生林怡美(國立臺灣師範大學地球科學系) 於2010年1月25日採集自Đầu Rằm遺址地表(圖2.1)。 下龍灣與Đầu Rằm遺址同屬越南廣寧省(Quảng Ninh)，南方緊鄰海 防市(Hải Phòng)。此區位處副熱帶季風氣候區，依據IGOSS (Integrated Global Ocean Services System)衛星海溫資料及NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) NCEP (National Centers for Environmental Prediction) CPC (Climate Prediction Center) CAMS (Climate Anomaly Monitoring System)雨量記錄，本研究地區2000-2010年間之年均溫為25.9°C， 夏季6月至8月均溫為30.1°C，冬季12月至隔年2月均溫為21.4°C；年雨量可達 1500 mm，降雨主要集中於5月至10月，此時期提供了全年75%以上的降水， 其餘月份雨量較少，冬季平均月雨量只有26 mm，屬於乾濕季分明的夏雨冬 乾氣候(圖2.2)。. 5.
(19) (A). 105°E. 110°E 中國. 20°N. 寮國 海南島. 20°N. 泰國. 15°N. 15°N 柬埔寨. 10°N. 10°N 105°E. (B). 106.7°E. 110°E. 106.8°E. 106.9°E. 107.0°E. 107.1°E. 21.0°N. 21.0°N. Đầu Rằm. 下龍灣. 20.9°N. 20.9°N. 海防市. 106.7°E. 106.8°E. 106.9°E. 107.0°E. 107.1°E. 圖 2.1 北越下龍灣地區位置圖。(A) 越南地理位置圖，紅框為B圖表示範圍； (B)下龍灣臨近區域圖，紅色星號為Đầu Rằm遺址所在位置。(修改自 Google Maps http://maps.google.com/) 6.
(20) 350 300. 30. 雨量. 250. 28. 200. 26. 150. 24. 100. 22. 50 0. 海溫 (ºC). 雨量 (mm). 32. 海溫. 20 1月. 2月. 3月. 4月. 5月. 6月. 7月. 8月. 9月. 10月. 11月. 12月. 圖 2.2 北越下龍灣地區 2001-2010 年月平均海溫雨量圖。( 海溫資料取自 IGOSS，20~21°N × 106~107°E 之 網 格 資 料； 雨 量 資 料 取 自 NOAA NCEP CPC CAMS，測站位置 20.8°N, 106.62°E). 7.
(21) 2.1.1 Đầu Rằm遺址 Đầu Rằm遺址位處北緯20.926度，東經106.897度，為石灰岩地層(圖 2.3)。根據阮金容(Nguyến Kim Dung)博士及阮越(Nguyến Viết)博士以伴隨出 土之陶片器型做相對定年，所屬年代約為距今4000年前(未發表資料)。. 圖 2.3 北越Đầu Rằm 遺址之露頭照片。. 8.
(22) 2.2 研究材料 2.2.1 珠螺、瘤珠螺 珠螺 Lunella coronata (Gmelin, 1791)與瘤珠螺 Lunella granulate (Gmelin, 1791)於動物學上的分類同為軟體動物門(Mollusca)，腹足綱(Gastropoda)，古 腹足目(Vetigastropoda)，蠑螺科(Turbinidae)，Lunella屬，分佈範圍廣闊，日 本、韓國、中國、臺灣等西太平洋溫熱帶淺海岩礁區皆可發現。珠螺與瘤珠 螺為殼形扁圓的小型螺類，螺塔低且不明顯，殼色有黃褐、綠褐色等，另有 一半圓形口蓋可將殼口封閉。兩者之型態差異在於瘤珠螺殼體有瘤狀突起， 珠螺殼體則無(圖2.4)，Kurihara et al. (2006)研究珠螺殼體發現，其外型反映 了棲息環境的波浪大小，波浪越大則瘤狀突起越發達，柏豪等人(2008)並分 析珠螺的遺傳資料，發現包含Kurihara et al. (2006)所發表的珠螺在內，在基 因序列及型態比對皆屬瘤珠螺，顯示珠螺與瘤珠螺實為同種之不同型。 珠螺與瘤珠螺以海藻及矽藻類為食，通常於夜晚退潮時活動，一般多 棲息於岩礁區的潮間帶中上部，以岩盤間的突起淺臺或凹陷區為中心，冬季 時個體分佈最為集中，春季略為分散，至夏季分佈最廣，秋季再趨於集中， 形成一輪迴。大型個體則為求更豐富的攝食來源而分佈於潮間帶中下部，此 情況以4月至9月為最多(行平英基等人，1995a)。生長速率與水體環境溫度 有關，冬季海溫低於15.7°C時生長較慢，甚至會停止生長(行平英基等人， 1995b)，殼體為霰石組成(戴永定等人，1994)。. 9.
(23) (A). (B). (C). (D). (E). 圖 2.4 北越下龍灣現生標本與Đầu Rằm 遺址標本照片，(A) 現生珠螺；(B) 現生瘤珠螺；(C) 遺址草蓆鐘螺；(D) 遺址粗紋蜑螺；(E) 現生血蚶。 10.
(24) 2.2.2 草蓆鐘螺 草蓆鐘螺 Monodonta labio (Linnaeus, 1758)為軟體動物門(Mollusca)，腹 足綱(Gastropoda)，古腹足目(Vetigastropoda)，鐘螺科(Trochidae)，Monodonta 屬，廣佈於日本、中國、臺灣、東南亞等國，因殼表的連續方塊狀突起如 草蓆而得名，螺肋發達，色彩多變(圖2.4)。草蓆鐘螺於夜間活動，攝食藻類 為生，不出現於低潮線以下的砂泥地，幼年體多生活在潮間帶中下部，成 年體於春至秋季廣佈潮間帶，冬季時則有向潮間帶下部移動的傾向。草蓆鐘 螺的生態較其他溫熱帶貝類特殊，冬季為幼年體出現的高峰，亦是其主要生 長期，夏季生長停滯並進入生殖期，於8月至9月產卵後個體大量死亡，是 一年中群體總數最少的時候(中野大三郎與名越誠，1984)，殼體為霰石組成 (Gainey and Wise, 1980)。 2.2.3 粗紋蜑螺 粗紋蜑螺 Nerita undata (Linnaeus, 1758)為軟體動物門(Mollusca)，腹足 綱(Gastropoda)，蜑螺目(Neritimorpha)，蜑螺科(Neritidae)，蜑螺屬(Nerita)， 分佈範圍廣佈中國、臺灣、東南亞等國，螺殼接近球形，螺塔不明顯但較其 他種屬之蜑螺稍高，殼表螺肋發達、有黑斑，殼口呈半圓形，內唇殼緣有數 個齒突(圖2.4)。粗紋蜑螺以藻類為食， 生活於岩礁海岸的潮間帶。粗紋蜑螺 殼體並非單一種礦物組成，而是殼體外層為方解石，內層為霰石所構成(e.g., Nehrke et al., 2011)。 2.2.4 血蚶 血蚶 Tegillarca granosa (Linnaeus, 1758)為軟體動物門(Mollusca)，雙殼 綱(Bivalvia)，魁蛤目(Arcoida)，魁蛤科(Arcidae)，Tegillarca屬，於西太平 洋、印度洋地區廣泛分佈，殼體橢圓而厚重，雙殼膨大，殼上約有20條左右 的放射肋，肋上有小突起。殼表有黑褐色殼皮，殼內為白色，鉸齒板直細 密，殼緣內面可見齒刻(圖2.4)。. 11.
(25) 血蚶多生長於半鹹半淡水的泥質或砂泥質潮間帶，埋棲於泥中 (Pathansali and Soong, 1958; Pathansali, 1966)，由於其無出、入水管，且活 動力差，因此棲息深度以埋沒全身為限，最深不超過泥層以下2公分。血蚶 以鰓纖毛攪動水體進行濾食，水中懸浮之有機碎屑、海藻、小型浮游動物 皆為其攝食對象。血蚶成長緩慢，約須經過二年至二年半才能長成可收穫 之大小(何雲達，1995)。依地點不同，血蚶產卵期越接近熱帶地區越晚， 產卵期也越長，中國福建省自8月至12月為產卵期，廣東省自9月至隔年1月 (何雲達，1995)，越南地區則8月至隔年2月皆為繁殖期(Tran Hoang Phuc, 1997)，殼體為霰石組成(戴永定等人，1994)。. 12.
(26) 第三章、研究方法 3.1 殼體標本及前處理 標本先以清水做初步清洗，再以10%過氧化氫水溶液浸泡至少24小時以 上，確認殼體表面已無有機物後，置於室溫下風乾。之後進行標本拍照存 檔，並記錄標本編號、學名、採集地點、採集日期等資訊。. 3.2 X-ray繞射分析 將遺址標本共18個、現生標本每一種屬擇一共3個，取其殼體粉末分別 製成薄片，使用JEOL JDX-8038 X-ray繞射儀分析，電壓強度設定為40.0kV， 電流強度設定為30.0mA。分析結果對照國際繞射資料中心(International Centre for Diffraction Data; ICDD)之粉末繞射資料庫(Powder Diffraction File; PDF)中霰石及方解石之標準繞射結果，判定各標本殼體礦物組成。 3.3 穩定碳氧同位素分析 依據殼體生長方向以電鑽磨除表層，並再次清洗風乾後，沿殼緣至殼頂 或殼喙，以每5 mm為間隔使用電鑽鑽取粉末，遺址瘤珠螺殼體再以每3 mm 為間隔做加密取樣(圖3.1)。 所得之粉末將放入分析瓶中，封瓶後置入Gilson自動分析儀，在恆溫 90°C下與100%磷酸反應，產生之CO 2氣體以Micromass IsoPrime氣相比例 質譜儀分析其碳氧同位素組成。實驗中採用國際標準試樣NBS-19 (d 13C = 1.95‰；d 18O = -2.20‰)進行校正至V-PDB，精確度d 13C為0.02‰，d 18O為 0.05‰ (N = 86)。. 13.
(27) 3.4 元素分析 為預防標本於切片時破碎，使用Buehler Epoxicure環氧樹脂包裹標本。 待樹脂硬化後以切片機切開標本(圖3.1、圖3.2)。 在切開面上自殼緣開始，沿中心線以每5 mm為間隔鑽取粉末(圖3.2)，溶 於10 ml的5%硝酸中，控制溶液中Ca2+在5 ppm左右，接著以感應耦合電漿光 譜儀(ICP-OES)，分析溶液中鈣(Ca)、鎂(Mg)、鍶(Sr)之離子含量。先測量已 知濃度之標準樣品以求得此次分析檢量線，分析時每一標本間穿插一標準樣 品。. 圖 3.1 標本取樣示意圖，紅線表示穩定碳氧同位素分析之取樣方向；藍線表 示標本切開位置。. 圖 3.2 標本取樣示意圖，綠線表示感應耦合電漿光譜儀分析之取樣方向。 14.
(28) 第四章、結果 4.1 標本特性 本研究之現生珠螺與瘤珠螺殼長在2.3~2.8公分之間，殼高在1.8~2.6公分 之間，現生血蚶殼長在3.4~3.5公分之間，殼高在2.6~2.7公分之間；古代珠螺 與瘤珠螺殼長在2.8~4.5公分之間，殼高在2.2~4.3公分之間，古代草蓆鐘螺殼 長在2.3~2.6公分之間，殼高在2.5~3.0公分之間，古代粗紋蜑螺殼長在2.3~2.8 公分之間，殼高在1.9~2.2公分之間，古代血蚶殼長在3.7~7.1公分之間，殼高 在3.1~6.3公分之間(表4.1)。以同一種屬比較，由於現生標本生長時間大多在 一年左右，因此個體明顯小於古代標本，殼體厚度也較薄。古代標本可能因 經過長期掩埋或人為影響，外殼顏色以米白至米黃色為主，無法得知原有色 彩，殼體紋樣也較不明顯，不似現生標本之多采多姿。. 15.
(29) 表 4.1 北越下龍灣現生標本與 Đầu Rằm 遺址標本之形態與資料 年代. 採集日期 長 (cm) 高 (cm) 保存狀況. HLBLc1. 現代. 2007/9/2. 2.8. 2.5. 完整. HLBLc2. 現代. 2007/9/2. 2.3. 1.8. 完整. HLBLc3. 現代. 2007/9/2. 2.5. 2.2. 完整. HLBLc4. 現代. 2007/9/2. 2.8. 2.6. 完整. 現代. 2007/9/2. 2.5. 2.2. 完整. HLBTgR1. 現代. 2007/9/2. 3.4. 2.7. 完整. HLBTgR2. 現代. 2007/9/2. 3.5. 2.6. 完整. HLBTgR3. 現代. 2007/9/2. 3.4. 2.7. 完整. HLBTgR4. 現代. 2007/9/2. 3.5. 2.6. 完整. DRLc1. 約4000 B.P. 2010/1/25. 4.5. 4.3. 部份破損. DRLc2. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.8. 2.2. 完整. DRLg1. 約4000 B.P. 2010/1/25. 4.3. 3.6. 完整. DRLg2. 約4000 B.P. 2010/1/25. 4.0. 3.7. 完整. DRLg3. 約4000 B.P. 2010/1/25. 4.0. 3.4. 完整. DRLg4. 約4000 B.P. 2010/1/25. 3.8. 3.1. 完整. 標本編號* 下龍灣 (HLB) 珠螺 Lunella coronata. 瘤珠螺 Lunella granulate HLBLg 血蚶 Tegillarca granosa. Đầu Rằm (DR) 珠螺 Lunella coronata. 瘤珠螺 Lunella granulate. 16.
(30) 表 4.1 (續 ) 標本編號*. 採集日期 長 (cm) 高 (cm) 保存狀況. 年代. 草蓆鐘螺 Monodonta labio DRM1. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.6. 3.0. 完整. DRM2. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.3. 2.5. 殼頂缺失. DRNu1. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.7. 2.2. 完整. DRNu2. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.6. 2.1. 完整. DRNu3. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.6. 2.1. 完整. DRNu4. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.8. 2.1. 完整. DRNu5. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.5. 2.0. 完整. DRNu6. 約4000 B.P. 2010/1/25. 2.3. 1.9. 完整. DRTgR1. 約4000 B.P. 2010/1/25. 7.1. 6.3. 完整. DRTgR2. 約4000 B.P. 2010/1/25. 3.7. 3.1. 完整. DRTgL1. 約4000 B.P. 2010/1/25. 6.9. 6.1. 完整. DRTgL2. 約4000 B.P. 2010/1/25. 6.4. 5.5. 完整. 粗紋蜑螺 Nerita undata. 血蚶 Tegillarca granosa. *：標本編號依採集地點、種屬、流水號編寫，HLB 代表採集自下龍灣地區 之現生標本，DR代表採集自 Đầu Rằm 遺址之標本；Lc為珠螺，Lg為瘤珠螺， M 為草蓆鐘螺，Nu 為粗紋蜑螺，Tg 為血蚶；血蚶另加 R 或 L 用以標示右殼 或左殼；後綴數字為流水號。. 17.
(31) 4.2 標本殼體之礦物組成 以霰石及方解石之X-ray繞射圖形(圖4.1)對比本研究之分析結果，顯示 現生珠螺、瘤珠螺、血蚶與古代珠螺、瘤珠螺、草蓆鐘螺、血蚶殼體主要組 成礦物為霰石，但仍有些許方解石訊號；古代粗紋蜑螺殼體組成則有全為方 解石，或是方解石與霰石混雜的情形(圖4.2~圖4.7)。. 100. 05-0453> Aragonite - CaCO3. Intensity. 80 60 40 20 0. 20. 25. 30. 2. 35. 100. 40. 45. 05-0586> Calcite - CaCO3. Intensity. 80 60 40 20 0. 20. 25. 30. 2. 35. 40. 45. 圖 4.1 霰石(PDF #00-005-0453)與方解石(PDF #00-005-0586)之X-ray繞射圖 形。. 18.
(32) Intensity (a.u.). (B) 瘤珠螺. Intensity (a.u.). (A) 珠螺. 20. 25. 30. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 35. 2. 40. 45. 20. 25. 30. 2. 35. 40. 45. Intensity (a.u.). (C) 血蚶. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 20. 25. 30. 35. 2. 40. 45. 圖 4.2 北越下龍灣現生貝類殼體粉末經X-ray繞射分析結果，(A) 珠螺；(B) 瘤珠螺；(C) 血蚶。. 20. Intensity (a.u.). (B) DRLc2. Intensity (a.u.). (A) DRLc1. 25. 30. 2. 35. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 40. 45. 20. 25. 30. 2. 35. 40. 45. 圖 4.3 北越Đầu Rằm 遺址珠螺殼體粉末經X-ray繞射分析結果，(A) DRLc1； (B) DRLc2。. 19.
(33) Intensity (a.u.). (B) DRLg2. Intensity (a.u.). (A) DRLg1. 20. 25. 30. 2. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 35. 40. 45. 20. 30. 2. 35. 40. 45. Intensity (a.u.). (D) DRLg4. Intensity (a.u.). (C) DRLg3. 25. 20. 25. 30. 2. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 35. 40. 45. 20. 25. 30. 2. 35. 40. 45. 圖 4.4 北 越 Đầu Rằm 遺 址 瘤 珠 螺 殼 體 粉 末 經 X-ray 繞 射 分 析 結 果，(A) DRLg1；(B) DRLg2；(C) DRLg3；(D) DRLg4。. 20. Intensity (a.u.). (B) DRM2. Intensity (a.u.). (A) DRM1. 25. 30. 2. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 35. 40. 45. 20. 25. 30. 2. 35. 40. 45. 圖 4.5 北 越 Đầu Rằm 遺 址 草 蓆 鐘 螺 殼 體 粉 末 經 X-ray 繞 射 分 析 結 果，(A) DRM1；(B) DRM2。. 20.
(34) Intensity (a.u.). (B) DRNu2. Intensity (a.u.). (A) DRNu1. 20. 25. 30. 2. 35. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 40. 45. 20. 30. 2. 35. 40. 45. Intensity (a.u.). (D) DRNu4. Intensity (a.u.). (C) DRNu3. 25. 20. 25. 30. 2. 35. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 40. 45. 20. 20. 30. 2. 35. 40. 45. Intensity (a.u.). (F) DRNu6. Intensity (a.u.). (E) DRNu5. 25. 25. 30. 2. 35. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 40. 45. 20. 25. 30. 2. 35. 40. 45. 圖 4.6 北 越 Đầu Rằm 遺 址 粗 紋 蜑 螺 殼 體 粉 末 經 X-ray 繞 射 分 析 結 果，(A) DRNu1；(B) DRNu2；(C) DRNu3；(D) DRNu4；(E) DRNu5；(F) DRNu6。. 21.
(35) Intensity (a.u.). (B) DRTgR2. Intensity (a.u.). (A) DRTgR1. 20. 25. 30. 2. 35. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 40. 45. 20. 20. 30. 2. 35. 40. 45. Intensity (a.u.). (D) DRTgL2. Intensity (a.u.). (C) DRTgL1. 25. 25. 30. 2. 35. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0453> Aragonite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 05-0586> Calcite - CaCO3. 40. 45. 20. 25. 30. 2. 35. 40. 45. 圖 4.7 北 越 Đầu Rằm 遺 址 血 蚶 殼 體 粉 末 經 X-ray 繞 射 分 析 結 果，(A) DRTgR1；(B) DRTgR2；(C) DRTgL1；(D) DRTgL2。. 22.
(36) 4.3 穩定碳氧同位素記錄 下龍灣現生珠螺及瘤珠螺殼體標本之d 13C值介於-3.01‰至0.32‰之間 (平均-1.24 ± 0.58‰，N = 68；1s)，d 18O值介於-5.40‰至-0.78‰之間(-3.17 ± 1.22‰)；下龍灣現生血蚶殼體標本之d 13C值介於-9.28‰至-3.15‰之間(平 均-6.76 ± 1.15‰，N = 28；1s)，d18O值介於-7.28‰至-3.33‰之間(-5.47 ± 0.95‰)；Đầu Rằm遺址珠螺及瘤珠螺殼體標本之d13C值介於-2.43‰至1.93‰ 之間(平均0.58 ± 0.66‰，N = 236；1s)，d 18O值介於-6.30‰至-0.71‰之間 (-2.95 ± 1.07‰)；Đầu Rằm遺址草蓆鐘螺殼體標本之d 13C值介於-2.95‰至 1.94‰之間(平均-0.60 ± 1.37‰，N = 32；1s)，d18O值介於-6.62‰至-0.92‰之 間(-2.93 ± 1.73‰)；Đầu Rằm遺址粗紋蜑螺殼體標本之d13C值介於-8.77‰至 2.42‰之間(平均-3.94 ± 3.12‰，N = 50；1s)，d18O值介於-8.20‰至-0.77‰之 間(-4.13 ± 1.93‰)；Đầu Rằm遺址血蚶殼體標本之d13C值介於-7.95‰至-2.56‰ 之間(平均-5.09 ± 1.29‰，N = 60；1s)，d 18O值介於-7.70‰至-1.93‰之間 (-4.40 ± 1.31‰) (圖4.8；表4.2；附錄一、二)。比較下龍灣現生及Đầu Rằm 遺址皆有的貝類，Đầu Rằm遺址珠螺及瘤珠螺殼體標本d 18O平均值較下龍灣 現生珠螺、瘤珠螺殼體標本重約0.21‰，d13C平均值較下龍灣現生珠螺及瘤 珠螺殼體標本重約1.82‰；Đầu Rằm遺址血蚶殼體標本d18O平均值較下龍灣 現生血蚶殼體標本重約1.07‰，d13C平均值較下龍灣現生血蚶殼體標本重約 1.68‰。為瞭解貝類於個體生長期間所記錄下的環境特徵，分別將碳氧同位 素對應殼體取樣距離作圖。由於貝類於幼年期生長之殼體大多較薄而有珍珠 層裸露的情形，或是過於窄小造成取樣上有所困難，因此分析結果缺少其最 幼期的記錄。在本研究分析的所有貝類中，皆可觀察到氧同位素隨殼體生 長，呈現一至數個不等的顯著上下振盪，但將其與碳同位素比較之，則有種 屬及個體上的差異。. 23.
(37) -10. -8. -6. δ18O (‰). -4. -2. 0. 2. 0. -2. δ13C (‰). -4. -6. -8. -10 下龍灣現生珠螺、瘤珠螺 HLBLc1 HLBLc2 HLBLc3 HLBLc4 HLBLg. AM of HLBLc1 AM of HLBLc2 AM of HLBLc3 AM of HLBLc4 AM of HLBLg. 下龍灣現生血蚶 HLBTgR1 HLBTgR2 HLBTgR3 HLBTgR4. AM of HLBTgR1 AM of HLBTgR2 AM of HLBTgR3 AM of HLBTgR4. Đầu Rằm遺址珠螺、瘤珠螺 DRLc1 DRLc2 DRLg1 DRLg2 DRLg3 DRLg4. AM of DRLc1 AM of DRLc2 AM of DRLg1 AM of DRLg2 AM of DRLg3 AM of DRLg4. Đầu Rằm遺址草蓆鐘螺 DRM1 DRM2. AM of DRM1 AM of DRM2. Đầu Rằm遺址粗紋蜑螺 DRNu1 DRNu2 DRNu3 DRNu4 DRNu5 DRNu6. AM of DRNu1 AM of DRNu2 AM of DRNu3 AM of DRNu4 AM of DRNu5 AM of DRNu6. Đầu Rằm遺址血蚶 DRTgR1 DRTgR2 DRTgL1 DRTgL2. AM of DRTgR1 AM of DRTgR2 AM of DRTgL1 AM of DRTgL2. 圖 4.8 北越下龍灣現生及Đầu Rằm遺址貝類標本殼體碳氧同位素記錄 ( A M 表 示 算 數 平 均 數；平均值之線段長度為兩個標準偏差)。 24.
(38) 表 4.2 北越下龍灣現生標本與 Đầu Rằm 遺址標本之碳氧同位素數值統計表 標本種類. d13CVPDB (‰) 平均值. SD. d18OVPDB (‰). 最小值 最大值. 平均值. SD. N. 最小值 最大值. 現生 珠螺、瘤珠螺 -1.24. 0.58. -3.01. 0.32. -3.17. 1.22. -5.40. -0.78. 68. -6.76. 1.15. -9.28. -3.15. -5.47. 0.95. -7.28. -3.33. 28. 珠螺、瘤珠螺. 0.58. 0.66. -2.43. 1.93. -2.95. 1.07. -6.30. -0.71. 236. 草蓆鐘螺. -0.60. 1.37. -2.95. 1.94. -2.93. 1.73. -6.62. -0.92. 32. 粗紋蜑螺. -3.94. 3.12. -8.77. 2.42. -4.13. 1.93. -8.20. -0.77. 50. 血蚶. -5.09. 1.29. -7.95. -2.56. -4.40. 1.31. -7.70. -1.93. 60. 血蚶 遺址. 下龍灣現生珠螺及瘤珠螺之碳同位素振幅微小，相臨數值之差大多不超 過0.5‰，整體數值主要介於-2.0‰至0.0‰之間；氧同位素在每次振盪的極大 值與極小值之間可差至4‰，整體數值主要介於-5.0‰至-1.0‰之間；碳同位 素除在氧同位素極小或極大值前後有較明顯地同向變化以外，兩者之間相似 度低；而隨著殼體生長，碳同位素亦有逐漸減輕的趨勢(圖4.9、圖4.10)。 下龍灣現生血蚶之碳同位素則可看出與氧同位素有同向變化且振幅較大 的情形，相臨數值有時甚至相差1.0‰以上；氧同位素在每次振盪之極大值 與極小值通常約差3.0‰，整體數值主要介於-7.0‰至-4.0‰之間；碳同位素 在每次振盪之極大值與極小值則約差2.0‰至3.0‰，整體數值主要介於-8.0‰ 至-5.0‰之間(圖4.11)。. 25.
(39) 0 -2. δ18O (‰). -6. -4. -4. δ13C (‰). (A) HLBLc1. -2 0 0 -2. δ18O (‰). -6. -4. -4. δ13C (‰). (B) HLBLc2. -2 0 0 -2. δ18O (‰). -6. -4. -4. δ13C (‰). (C) HLBLc3. -2 0 0 -2. δ18O (‰). -6. -4. -4. δ13C (‰). (D) HLBLc4. -2 0 0 幼年. 20. 40 60 距離 (mm). 80 成年. 圖 4.9 北 越 下 龍 灣 現 生 珠 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) HLBLc1；(B) HLBLc2；(C) HLBLc3；(D) HLBLc4。. 26.
(40) -2. δ18O (‰). -6. -4. -4. δ13C (‰). 0. -2 0 0. 20. 幼年. 40 60 距離 (mm). 80 成年. 圖 4.10 北越下龍灣現生瘤珠螺 (HLBLg) 碳氧同位素曲線圖。. (B) HLBTgR2. (A) HLBTgR1. -4. -4. -10. -6. -8. -8 δ18O (‰). δ18O (‰). -6. -4 -2. -10. -6 -4 -2. (C) HLBTgR3. (D) HLBTgR4 -4. -4. -6. δ18O (‰). -10. -6. -8. -8. -4. δ13C (‰). -8. -8. δ13C (‰). -6. δ18O (‰). δ13C (‰). -8. -8. δ13C (‰). -6. -10. -6 -4 -2. -2 0 幼年. 0. 20 40 距離 (mm) 成年. 幼年. 20 40 距離 (mm) 成年. 圖 4.11 北 越 下 龍 灣 現 生 血 蚶 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) HLBTgR1；(B) HLBTgR2；(C) HLBTgR3；(D) HLBTgR4。. 27.
(41) 除DRLc2外之Đầu Rằm 遺址珠螺及瘤珠螺，在碳同位素的表現上皆呈 現振幅平緩的情形，相臨數值改變多在0.3‰之內，偶爾才有相差1.0‰以上 的明顯變動，數值主要介於0.0‰至2.0‰之間；氧同位素在每次振盪的極大 值與極小值之間約差4.0‰，整體數值主要介於-5.0‰至-1.0‰之間；部分碳 同位素極大值可對應至氧同位素極大值，但總體而言兩者間趨勢並不相似。 DRLc2之碳同位素與氧同位素則有同向變化的傾向，振幅亦較大，且碳同位 素數值介於-2.5‰至0.5‰之間，氧同位素數值介於-6.3‰至-1.0‰之間，與其 他標本有明顯差異(圖4.12、圖4.13)。. (A) DRLc1. 0 -2. δ18O (‰). -6. δ13C (‰). 2. -4 -2 0. (B) DRLc2. 0 -2. δ18O (‰). -6. δ13C (‰). 2. -4 -2 0 0 幼年. 20. 40. 60 80 距離 (mm). 100. 120 成年. 圖 4.12 北越Đầu Rằm 遺址珠螺碳氧同位素曲線圖，(A) DRLc1；(B) DRLc2。. 28.
(42) 2 0. δ18O (‰). -6. -2. δ13C (‰). (A) DRLg1. -4 -2 0 2 0. δ18O (‰). -6. -2. δ13C (‰). (B) DRLg2. -4 -2 0 2 0. δ18O (‰). -6. -2. δ13C (‰). (C) DRLg3. -4 -2 0 2 0. δ18O (‰). -6. -2. δ13C (‰). (D) DRLg4. -4 -2 0 0 幼年. 20. 40. 60 80 距離 (mm). 100. 120 成年. 圖 4.13 北 越 Đầu Rằm 遺 址 瘤 珠 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRLg1；(B) DRLg2；(C) DRLg3；(D) DRLg4。. 29.
(43) Đầu Rằm 遺址草蓆鐘螺之氧同位素在極大值前後的數值差異小，圖形 有如低緩凹槽，不若其他種屬在極大值前後數值變動顯著而形成V型；碳同 位素有些微振盪但與氧同位素無大太關聯；二標本之碳同位素分佈範圍明顯 不同，DRM1之數值主要介於-3.0‰至-0.5‰之間，DRM2之數值則介於0.0‰ 至2.0‰之間；氧同位素分佈範圍亦有些差別，DRM1之數值主要介於-6.7‰ 至-1.0‰之間，DRM2之數值則介於-5.0‰至-1.0‰之間(圖4.14)。. 0 -2. δ13C (‰). 2. (A) DRM1. δ18O (‰). -6 -4 -2 0. 0 -2. δ13C (‰). 2. (B) DRM2. δ18O (‰). -6 -4 -2 0 0 幼年. 20. 40 60 距離 (mm). 80. 100 成年. 圖 4.14 北 越 Đầu Rằm 遺 址 草 蓆 鐘 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRM1；(B) DRM2。. 30.
(44) Đầu Rằm 遺址粗紋蜑螺之碳同位素較其他螺類振盪劇烈，大部分與氧同 位素呈現同向變化；氧同位素在每次振盪的極大值與極小值之間可差5.0‰ 至6.0‰，整體數值主要介於-8.0‰至-2.0‰之間；六標本之碳同位素數值 沒有一致性，DRNu1之數值約介於-5.0‰至-0.5‰之間，DRNu2之數值約介 於-8.0‰至-5.0‰之間，DRNu3之數值約介於-9.0‰至-4.0‰之間，DRNu4之 數值約介於-0.5‰至2.5‰之間，DRNu5之數值約介於-8.5‰至-2.0‰之間， DRNu6之數值約介於-6.5‰至-2.5‰之間(圖4.15)。 Đầu Rằm 遺址血蚶碳同位素振盪明顯，且趨勢與氧同位素變化類似； 氧同位素在每次振盪的極大值與極小值約差3.0‰至5.0‰，整體數值主要介 於-7.0‰至-2.0‰之間；碳同位素在每次振盪的極大值與極小值約差4.0‰， 整體數值主要介於-7.0‰至-3.0‰之間(圖4.16)。. 31.
(45) (A) DRNu1. -6 -8. -6. -8. δ18O (‰). -4 -2 0. -4 -2. (D) DRNu4. -4. 2 0. -10. -8. -2. -8 δ18O (‰). -6 -4 -2 0. δ13C (‰). -8. 4. δ13C (‰). -6. δ18O (‰). -6. 0. (C) DRNu3. -6 -4 -2 0. (E) DRNu5. (F) DRNu6. -2. -4 -6. -8. -8. -8. -8 δ18O (‰). -6 -4 -2. δ13C (‰). -6. -2. δ13C (‰). -4. δ18O (‰). -10. -8. -6. δ13C (‰). -4. -4. δ13C (‰). -2. δ18O (‰). (B) DRNu2. 0. -6 -4 -2 0. 0 0 幼年. 20 40 距離 (mm). 60. 0. 成年. 幼年. 20 40 距離 (mm). 60 成年. 圖 4.15 北 越 Đầu Rằm 遺 址 粗 紋 蜑 螺 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRNu1；(B) DRNu2；(C) DRNu3；(D) DRNu4；(E) DRNu5；(F) DRNu6。 32.
(46) -2. (A) DRTgL1. δ18O (‰). -8. -6. -6. -8. δ13C (‰). -4. -4 -2 -2. (B) DRTgR2. -6 -8. -8 δ18O (‰). δ13C (‰). -4. -6 -4 -2 -2. (C) DRTgL1. δ18O (‰). -8. -6. -6. -8. δ13C (‰). -4. -4 -2 -2. (D) DRTgL2. δ18O (‰). -8. -6. -6. -8. δ13C (‰). -4. -4 -2 0 幼年. 20. 40 60 距離 (mm). 80. 100 成年. 圖 4.16 北 越 Đầu Rằm 遺 址 血 蚶 碳 氧 同 位 素 曲 線 圖，(A) DRTgR1；(B) DRTgR2；(C) DRTgL1；(D) DRTgL2。 33.
(47) 4.4 元素分析記錄 本研究挑選二枚遺址血蚶(DRTgL1、DRTgL2)進行元素含量分析。試圖 分析之化學元素包括鈣(Ca)、鎂(Mg)、鍶(Sr)三種離子含量。測量結果以對 鈣的含量摩耳比值表示，Mg含量於二個標本中皆低於偵測極限，因此僅可 得到Sr/Ca之分析結果。 DRTgL1共分析16個粉末標本，Sr/Ca平均值為1.40 ± 0.20 mmol/mol，最 大值為1.76 mmol/mol，最小值為1.06 mmol/mol；DRTgL2共分析13個粉末標 本，Sr/Ca平均值為1.34 ± 0.20 mmol/mol，最大值為1.61 mmol/mol，最小值 為1.08 mmol/mol (圖4.17；附錄三)。 二標本之Sr/Ca皆有自幼年至成年期，振幅逐漸縮小且數值漸小的趨 勢，DRTgL1於幼年期之振幅約可達0.7 mmol/mol，成年期則縮小至0.3 mmol/ mol左右；DRTgL2於幼年期之振幅約0.4 mmol/mol，成年期則縮小至0.2 mmol/mol左右。經統計分析，DRTgL1與DRTgL2之數據沒有顯著差異。. 2.0. Sr/Ca (mmol/mol). 1.5. 2.0. 1.0. (B) DRTgL2. Sr/Ca (mmol/mol). (A) DRTgL1. 1.5 1.0. 0 幼年. 20. 40 60 距離 (mm). 80 成年. 圖 4.17 北越Đầu Rằm 遺址血蚶Sr/Ca曲線圖，(A) DRTgL1；(B) DRTgL2。. 34.
(48) 第五章、討論 5.1 殼體保存度 本研究嚐試使用X-ray繞射分析做為判別殼體保存狀況之方法，經比對 後可知Đầu Rằm遺址珠螺、瘤珠螺、血蚶之殼體組成主要仍為霰石，少部份 方解石訊號可能為殼體之最表層受輕微成岩作用影響，但由於取樣時已先磨 除殼體最表層部份，因此並不會影響分析結果，仍可做為研究古環境的材 料。 取得Đầu Rằm遺址粗紋蜑螺殼體粉末的過程中無法特別限制只取外層 或內層，因此預期其X-ray繞射分析結果應呈現方解石與霰石混雜的情形， 如DRNu1(圖4.5A)、DRNu3(圖4.5C)、DRNu5(圖4.5E)、DRNu6(圖4.5F)；而 DRNu2(圖4.5B)、DRNu4(圖4.5D)顯示殼體已全為方解石組成，代表標本可 能受成岩作用影響，無法反映原始化學訊號。另將不同組成之粗紋蜑螺殼體 碳氧同位素數值繪圖(圖5.1)，可發現雖然方解石與霰石混雜之殼體數值較集 中，但全方解石之殼體數值廣佈，兩者仍無法明顯區分。再者碳氧同位素分 析取樣時亦無法得知粉末中的方解石與霰石比例，所得之粗紋蜑螺殼體同位 素數據已非為理想的古環境重建資料。因此在之後的討論中，除排除已受成 岩作用影響的殼體外，其餘粗紋蜑螺殼體也不予討論。. 35.
(49) -10. -8. δ18O (‰). -6. -4. -2. 0. 2. 0. -2. δ13C (‰). -4. -6. -8. -10 全方解石 DRNu2 AM of DRNu2. 方解石、霰石混雜 DRNu4 AM of DRNu4. DRNu1 AM of DRNu1. DRNu3 AM of DRNu3. DRNu5 AM of DRNu5. DRNu6 AM of DRNu6. 圖 5.1 北越Đầu Rằm 遺址粗紋蜑螺殼體碳氧同位素分佈圖 ( A M 表 示 算 數 平 均 數；平均值之線段長度為兩個標準偏差)。. 36.
(50) 在Đầu Rằm遺址螺類殼體之碳氧同位素分析結果中，珠螺DRLc2、草蓆 鐘螺DRM1殼體碳氧同位素數值呈現線性分佈，且可與其他殼體區分為二群 (圖5.2)，以統計分析發現兩者具有顯著差異，DRLc2與其他螺類殼體碳同位 素差異約為1.30‰，氧同位素差異約為0.77‰；DRM1與其他螺類殼體碳同位 素差異約為2.26‰，氧同位素差異約為0.43‰ (表5.1)。 珠螺、瘤珠螺與草蓆鐘螺皆生活於海水環境，不易受到帶來較輕碳氧同 位素的淡水影響，因此殼體碳氧同位素數值應為散亂分佈而非線性分佈；與 彭宗仁等人(1990)及Wang and Peng (1990)比較，顯示海洋環境貝類之碳同位 素數值通常在0‰以上，而其研究中可信之瘤珠螺與草蓆鐘螺殼體碳同位素 數值分別為0.44‰與0.46‰；臺灣七美南港遺址研究中發表之瘤珠螺殼體碳 同位素數值介於1.17‰至3.01‰，草蓆鐘螺殼體碳同位素數值介於0.37‰至 2.24‰ (林怡美等人，2006)；經比較後可知DRLc2、DRM1之殼體碳同位素 特徵明顯與上述研究結果不符，此數值異常之情形可能是殼體已經過成岩作 用，或是該個體生長環境與他者不同，甚至是由生機效應造成(Erez, 1978)； 依據X-ray繞射分析(圖4.3B、圖4.4A)顯示二殼體主要組成礦物仍為霰石，而 生長環境不同與生機效應皆可能造成殼體有較輕的同位素組成，為避免單一 特例影響整體分析方向，討論時暫不放入此二殼體之數據。. 37.
(51) -8. δ18O (‰). -6. -4. -2. 0. 2. -2. DRLc1. AM of DRLc1. DRLg3. AM of DRLg3. DRLc2. AM of DRLc2. DRLg1. AM of DRLg1. DRLg4. AM of DRLg4. DRM1. AM of DRM1. DRLg2. AM of DRLg2. DRM2. AM of DRM2. δ13C (‰). 0. -4. 圖 5.2 北越 Đầu Rằm 遺址珠螺、瘤珠螺、草蓆鐘螺殼體碳氧同位素分佈 圖 ( A M 表 示 算 數 平 均 數；平均值之線段長度為兩個標準偏差)。 表 5.1 北越 Đầu Rằm 遺址珠螺、瘤珠螺、草蓆鐘螺殼體碳氧同位素統計表 標本編號. d13CVPDB (‰). d18OVPDB (‰). N. 平均值. SD. 最小值. 最大值. 平均值. SD. 最小值. 最大值. 珠螺 DRLc1 DRLc2. 0.86 -0.64. 0.54 1.08. 0.08 -2.43. 1.93 0.50. -2.84 -3.64. 1.00 1.64. -4.56 -6.30. -1.31 -1.00. 23 15. 瘤珠螺 DRLg1 DRLg2 DRLg3 DRLg4. 0.52 1.05 0.33 0.75. 0.41 0.40 0.54 0.48. -0.85 0.08 -1.02 -0.13. -1.87 1.89 1.44 1.76. -2.88 -2.93 -3.07 -3.00. 1.07 1.73 0.80 1.13. -4.93 -6.62 -4.79 -5.10. -1.08 -0.92 -1.35 -0.71. 55 45 55 43. 草蓆鐘螺 DRM1 DRM1. -1.60 0.68. 0.83 0.67. -2.95 -0.01. -0.44 1.94. -3.31 -2.45. 2.01 1.21. -6.62 -5.01. -0.92 -1.15. 18 14. 38.
(52) 5.2 現生標本與當地環境比較 由碳氧同位素分佈圖可發現現生珠螺、瘤珠螺與現生血蚶之數值分佈範 圍明顯分為二群(圖4.8)，血蚶之碳同位素及氧同位素數值除呈現線性分佈以 外，亦皆輕於珠螺、瘤珠螺之數值，此現象確實反映出血蚶棲息之泥灘地， 易受淡水帶來較輕碳氧同位素影響之特性。 為確認本研究分析之貝類殼體與所處水體環境之關連性，將現生標本殼 體氧同位素數值與IGOSS衛星海溫資料作圖比較，由於已知現生標本採集日 期為2007年9月2日，即可確定最末一點所對應之月份，再將氧同位素曲線之 極大值與極小值分別對應至最冷月及最暖月，其餘數值則做適度平移後，可 以發現所有標本的氧同位素變化曲線皆與海溫變化相似(圖5.3)；雖依據不同 個體而有不同的生長速率與同位素特徵，但大致而言同質性高，顯示出相似 的生長模式，珠螺與瘤珠螺於開始生長頭一年約可成長40 mm至50 mm，血 蚶約可成長25 mm至30 mm，此後生長速度開始減緩；代表冬季記錄之數值 明顯少於春、夏、秋三季之數值，亦反映出珠螺、瘤珠螺、血蚶於冬季生長 緩慢的習性。由於氧同位素曲線變化與海溫變化之良好對應，顯示本研究使 用之標本可反映其所生活水體環境，除可得知貝類死亡季節外，在無法得到 當地現今水體同位素資料的情況下，仍可藉由比較不同年代之同一種屬貝類 氧同位素，來討論古代環境特色。. 39.
(53) 2005 Oct. δ18O (‰). -5. 2006 Jan. Apr. 2007. Jul. Oct. Jan. Apr. Jul. (A). -4 -3 -2 -1. -7. (B). -5. 溫度 (ºC). 30. δ18O (‰). -6. -4. (C). 25. 20. 2005 Oct. 2006 Jan. Apr. 2007. Jul. Oct. Jan. Apr. Jul. 現生珠螺、瘤珠螺 IGOSS海溫. HLBLc1. HLBLc2. HLBLc3. HLBLc4. HLBTgR2. HLBTgR3. HLBTgR4. HLBLg. 現生血蚶 HLBTgR1. 圖 5.3 2007 年 9 月 2 日採得之北越下龍灣現生貝類標本氧同位素與海溫隨 時間分佈圖，(A) 現生珠螺、瘤珠螺；(B) 現生血蚶；(C) IGOSS月平 均海溫。. 40.
(54) 5.3 取樣間距對分析結果之影響 本研究特別選擇Đầu Rằm遺址瘤珠螺四枚，分別先以5 mm為間隔取樣， 再以3 mm為間隔做加密取樣，用以比較不同的取樣間距是否會對整體結果造 成重大影響。 所得數據分為5 mm間距取樣、3 mm間距取樣、5 mm加3 mm間距取樣 三種並繪製成圖(圖5.4~圖5.7)。圖中黑色圓形為每一振盪之極小值，代表夏 季訊號之極值；黑色三角形為每一振盪之極大值，代表冬季訊號之極值；灰 色箭頭表示氧同位素曲線至末端時之變化趨勢，以此判定貝類死亡季節。結 果顯示DRLg1、DRLg2、DRLg3、DRLg4之氧同位素對距離分佈曲線在不同 的取樣密度下，於末端皆呈現相似的變化趨勢；在夏、冬氧同位素極值的部 份，少數判定為一次振盪中極大及極小之數值會因取樣密度而有不同，此雖 會影響單一殼體之夏、冬極值平均，但經統計分析顯示三種取樣密度所得的 結果無顯著差異(表5.2)。 依據此四枚瘤珠螺殼體分析結果，於生長快速及生長緩慢之期間內，以 5 mm為間隔取樣分別約可達到每15~20天及每35~45天一分析點之解析度， 以3 mm為間隔取樣則分別約可達每10~12天及每25~30天一分析點之解析度； 相對而言以3 mm為間隔取樣較容易得知該殼體夏、冬生長之極限，且數據量 多使得氧同位素曲線有更多的振盪，可觀察到單一殼體較細微的生長變化， 但以5 mm為間隔取樣亦可得到相近的夏、冬極值及個體生長模式，因此若要 對考古遺址出土之大量貝類遺留進行分析，尤對生長速度較快的螺類而言， 取樣間距可選擇5 mm，以利得到快速、大量且有良好可信度之結果。. 41.
(55) δ18O (‰). -6. 夏季極值. (A) 5 mm. 冬季極值. -4 -2 0. -6 -4 -2. δ18O (‰). -6. δ18O (‰). (B) 3 mm. 0. (C) 5 mm + 3 mm. -4 -2 0 0. 20. 40. 幼年. 60 80 距離 (mm). 100. 120 成年. 圖 5.4 北越Đầu Rằm遺址瘤珠螺DRLg1 不同取樣間距之氧同位素曲線圖。. δ18O (‰). -6. 夏季極值. (A) 5 mm. 冬季極值. -4 -2 0. -6 -4 -2. δ18O (‰). -6. δ18O (‰). (B) 3 mm. 0. (C) 5 mm + 3 mm. -4 -2 0 0 幼年. 20. 40 60 距離 (mm). 80. 100 成年. 圖 5.5 北越Đầu Rằm遺址瘤珠螺DRLg2 不同取樣間距之氧同位素曲線圖。 42.
(56) δ18O (‰). -6. 夏季極值. (A) 5 mm. 冬季極值. -4 -2 0. -6 -4 -2. δ18O (‰). -6. δ18O (‰). (B) 3 mm. 0. (C) 5 mm + 3 mm. -4 -2 0 0. 20. 40. 幼年. 60 80 距離 (mm). 100. 120 成年. 圖 5.6 北越Đầu Rằm遺址瘤珠螺DRLg3 不同取樣間距之氧同位素曲線圖。. δ18O (‰). -6. 夏季極值. (A) 5 mm. 冬季極值. -4 -2 0. -6 -4 -2. δ18O (‰). -6. δ18O (‰). (B) 3 mm. 0. (C) 5 mm + 3 mm. -4 -2 0 0 幼年. 20. 40 60 距離 (mm). 80. 100 成年. 圖 5.7 北越Đầu Rằm遺址瘤珠螺DRLg4 不同取樣間距之氧同位素曲線圖。 43.
(57) 44. 1. 5 mm + 3 mm. 56. 56. 3 mm. 5 mm + 3 mm. 13. 5. 3 mm. 5 mm + 3 mm. 25. 30. 25. 5 mm. 3 mm. 5 mm + 3 mm. DRLg4. 5. 5 mm. DRLg3. 55. 5 mm. DRLg2. 1. 3 mm. -4.06. -3.94. -4.06. -4.19. -4.17. -4.19. -4.51. -4.51. -4.19. -3.75. -3.75. -3.46. 57. 57. 55. 88. 88. 90. 92. 92. 85. 70. 70. 70. -5.10. -5.10. -4.44. -4.25. -4.25. -4.24. -4.32. -4.32. -3.23. -4.93. -4.93. -4.93. 距離 d18O (mm) (‰). 距離 d18O (mm) (‰). 0. #2. #1. 5 mm. DRLg1. 取樣密度. -4.74. -4.61. 84 80. -4.74. -4.79. -4.79. -4.79. —. —. —. -4.03. -4.03. -3.74. 80. 115. 115. 115. —. —. —. 106. 106. 100. 距離 d18O (mm) (‰). #3. 夏季極值. —. —. —. —. —. —. —. —. —. 115. 115. 115. —. —. —. —. —. —. —. —. —. -4.00. -4.00. -4.00. 距離 d18O (mm) (‰). #4. -4.63. -4.55. -4.41. -4.41. -4.40. -4.40. -4.42. -4.42. -3.71. -4.18. -4.18. -4.03. d18O (‰). 平均. 0. 0. 0. 40. 40. 40. 11. 11. 15. 22. 22. 25. -1.15. -1.15. -1.15. -1.35. -1.35. -1.35. -0.76. -0.76. -1.09. -1.08. -1.08. -1.12. 距離 d18O (mm) (‰). #1. 40. 42. 40. 100. 100. 100. 65. 65. 65. 88. 88. 90. -0.92. -1.45. -0.92. -1.40. -1.40. -1.40. -1.26. -1.26. -1.26. -1.82. -1.82. -2.05. 距離 d18O (mm) (‰). #2. 65. 66. 65. —. —. —. 95. 95. 95. 109. 109. 110. -1.21. -1.55. -1.21. —. —. —. -1.53. -1.53. -1.53. -1.17. -1.17. -1.73. 距離 d18O (mm) (‰). #3. 冬季極值. 90. 90. 90. —. —. —. —. —. —. —. —. —. -0.71. -0.71. -0.71. —. —. —. —. —. —. —. —. —. 距離 d18O (mm) (‰). #4. 表 5.2 北越 Đầu Rằm 遺址瘤珠螺不同取樣密度之夏、冬二季氧同位素極值統計表. -1.00. -1.21. -1.00. -1.37. -1.37. -1.37. -1.18. -1.18. -1.29. -1.36. -1.36. -1.63. d18O (‰). 平均. 冬. 冬. 冬. 夏. 夏. 夏. 冬. 冬. 冬. 夏. 夏. 夏. 死亡季節.
(58) 5.4 古代標本與其環境意義 古代珠螺、瘤珠螺與古代血蚶之碳氧同位素數值分佈範圍同樣分為二群 (圖4.8)，血蚶之同位素數值亦呈現線性分佈且皆輕於珠螺、瘤珠螺之數值， 顯示其生長環境應與現今無異，同為易受淡水影響之泥灘地。 依據Đầu Rằm遺址貝類殼體氧同位素數值對距離分佈圖(圖5.8~圖5.10)， 古代珠螺與瘤珠螺殼體於第一年生長之長度約可達50 mm至70 mm以上，草 蓆鐘螺約可生長50 mm，血蚶約可生長30 mm至40 mm，所有個體皆有隨生 長時間增加而生長速率變緩的情形；DRLc1約生長近4年半，DRLg1約3年， DRLg2約2年半，DRLg3約2年，DRLg4約3年；DRM2約1年半；DRTgR1約 3年半，DRTgR2約1年半，DRTgL1約4年半，DRTgL2約3年半。與現生殼體 比較(圖5.11、圖5.12)，古代貝類一齡時長成之長度普遍較現生種為大，自二 齡起之生長長度亦比同齡之現生貝類大；現生珠螺與瘤珠螺殼體最長邊通常 為3.5公分(Poutiers, 1998c)，草蓆鐘螺為3公分(Poutiers, 1998b)，血蚶為6公分 (Poutiers, 1998a)，結果顯示Đầu Rằm遺址珠螺、瘤珠螺、血蚶之殼體較現生 種大。 遺址出土之貝類殼體死亡季節即代表人類採集活動發生之季節，綜觀 本研究之十枚遺址標本，並參考現生殼體氧同位素對海溫分佈圖(圖5.3)做判 斷，以灰色箭頭標示採收季節，夏、冬二季為向上及向下箭頭，近春季或近 秋季以先向下再朝上及先向上再朝下之箭頭表示。推測居於Đầu Rằm遺址的 人類貝類採集活動可能全年皆有發生，但若將不同種屬貝類分開討論，珠螺 與瘤珠螺DRLc1、DRLg1、DRLg2、DRLg3、DRLg4之採收季節分別為秋冬 之交、夏、冬、夏、冬(圖5.8)；草蓆鐘螺DRM2採收季節為冬季(圖5.9)；血 蚶DRTgR1、DRTgR2、DRTgL1、DRTgL2採收季節分別為春夏之交、春夏之 交、冬、春夏之交(圖5.10)；單就此十枚標本而言，可以見得採集活動少發 於春季與秋季，此種採貝模式可能代表當時人類以農業為主要經濟活動，較 少在農忙時節進行貝類採集有關的活動(李匡悌，2005)，也可能反映了貝類 習性對採集活動時間選擇的影響，或許如珠螺與瘤珠螺夏季數量多而隨手可 得，冬季分佈集中容易採集；草蓆鐘螺於冬季活躍，其他季節不易取得。 45.
(59) δ18O (‰). -6. (A) DRLc1. 夏季極值. 冬季極值. -4 -2 0. -6. (B) DRLg1. -2. δ18O (‰). -6. (C) DRLg2. 0. (D) DRLg3. -6. -4 -2 0. -2 -6. δ18O (‰). -4. δ18O (‰). δ18O (‰). -4. 0. (E) DRLg4. -4 -2 0 0 幼年. 20. 40. 60 80 距離 (mm). 100. 120 成年. 圖 5.8 北越Đầu Rằm遺址珠螺及瘤珠螺氧同位素曲線圖，0 mm為距殼頂約 5~10 mm處，(A) DRLc1；(B) DRLg1；(C) DRLg2；(D) DRLg3；(E) DRLg4。. 46.
(60) δ18O (‰). -6. 夏季極值. 冬季極值. -4 -2 0 0. 20. 幼年. 40 60 距離 (mm). 80 成年. 圖 5.9 北越Đầu Rằm遺址草蓆鐘螺(DRM2)氧同位素曲線圖，0 mm為距殼頂 約 5~10 mm處。. 夏季極值. (A) DRTgR1. -8. 冬季極值. -4. δ18O (‰). -8. -2. (B) DRTgR2. -6 -4 -2. -8. (C) DRTgL1. -4 -8. δ18O (‰). -6. δ18O (‰). δ18O (‰). -6. -2. (D) DRTgL2. -6 -4 -2 0 幼年. 20. 40 60 距離 (mm). 80. 100 成年. 圖 5.10 北越Đầu Rằm遺址血蚶氧同位素曲線圖，0 mm為距殼喙約 5 mm處， (A) DRTgR1；(B) DRTgR2；(C) DRTgL1；(D) DRTgL2。 47.
(61) δ18O (‰). -6. (A) HLBLc1. 夏季極值. 冬季極值. -4 -2 0. -6. (B) HLBLc2. -2. δ18O (‰). -6. 0. (C) HLBLc3. -4 -2 0. -6. (D) HLBLc4. -2 -6. δ18O (‰). -4. δ18O (‰). δ18O (‰). -4. 0. (E) HLBLg. -4 -2 0 0. 20. 幼年. 40 60 距離 (mm). 80 成年. 圖 5.11 北 越 下 龍 灣 現 生 珠 螺 及 瘤 珠 螺 氧 同 位 素 曲 線 圖，0 mm 為 距 殼 頂 約 5~10 mm 處，(A) HLBLc1；(B) HLBLc2；(C) HLBLc3；(D) HLBLc4；(E) HLBLg。. 48.
(62) δ18O (‰). -8. (A) HLBTgR1. -6. 夏季極值 冬季極值. -4 -2. (B) HLBTgR2. -8 -4. δ18O (‰). -8. (C) HLBTgR3. -2. (D) HLBTgR4. -8. δ18O (‰). -6. -6 -4 -2. -4. δ18O (‰). -6 -2 0 幼年. 20 40 距離 (mm) 成年. 圖 5.12 北越下龍灣現生血蚶氧同位素曲線圖，0 mm為距殼喙約 5 mm處， (A) HLBTgR1；(B) HLBTgR2；(C) HLBTgR3；(D) HLBTgR4。. 49.
(63) 5.5 Sr/Ca值討論 由於Sr/Ca與Mg/Ca值在鹽度10 psu以上時會維持相對穩定(Dodd and Crisp, 1982)，不受淡水注入之影響，因此被認為是比氧同位素更佳之古溫 度重建代用指標。相對於以珊瑚Sr/Ca值(e.g., Beck et al., 1992)或有孔蟲Mg/ Ca值(e.g., Elderfield and Ganssen, 2000)重建溫度之成功，在貝類方面多使用 Mg/Ca值做代用指標，Sr/Ca值可否應用則一直未有定論。一般認為霰石殼 體之Sr/Ca值與海溫成反比(e.g., Dodd, 1965; Hallam and Price, 1968; Palacios et al., 1994; Klein et al., 1996)，少數研究則與海溫成正比(Stecher et al., 1996; Hart and Blusztajn, 1998)。但近年來之研究結果多指出貝類殼體之Sr/Ca值強 烈受控於生長速率及生長年紀(e.g., Swan, 1956; Palacios et al., 1994; Purton et al., 1999; Takesue and van Geen, 2004; Gillikin et al., 2005)，部份種屬甚至與 溫度或生長速率等皆無關連(e.g., Buchardt and Fritz, 1978; Gillikin et al., 2005; Elliot et al., 2009)，無法應用於古溫度重建。 本研究只選用血蚶殼體做分析，可初步排除因研究種屬不同而產生的差 異；而血蚶生活環境受淡水影響甚鉅，只討論其殼體氧同位素數值可能無法 得知實際的海表溫度，因此若血蚶殼體之Sr/Ca值確實可做為純溫度之函數， 將其與血蚶殼體之氧同位素數值比較，則可得到更良好的溫度及淡水影響之 重建。 將原取樣距離對應至殼表距離後與氧同位素數據作圖比較(圖5.13)，顯 示Sr/Ca值與氧同位素數值大多成反相變化，但部分區間與氧同位素成同相 變化，如DRTgL1之20~30 mm處、40~55 mm處、75~85 mm處，DRTgL2之 25~30 mm處、60~70 mm處；其次兩者間振幅大小並不相似，Sr/Ca值振幅有 隨生長時間變小的趨勢，Sr/Ca值亦有由幼年時較大至成年時較小的現象。由 以上可知，血蚶殼體之Sr/Ca值雖可能與溫度成正比，但仍可看出其受到個體 生長速率及生長年紀之影響，因此以Sr/Ca值重建古溫度之方法是否適用於血 蚶殼體，尚有待進一步研究。. 50.
(64) 2.0 1.5. δ18O (‰). -8. 1.0. Sr/Ca (mmol/mol). (A) DRTgL1. -6 -4 -2 2.0 1.5. δ18O (‰). -8. 1.0. Sr/Ca (mmol/mol). (B) DRTgL2. -6 -4 -2 0 幼年. 20. 40 60 距離 (mm). 80. 100 成年. 圖 5.13 北越 Đầu Rằm 遺址血蚶 Sr/Ca 值及氧同位素曲線圖，(A) DRTgL1； (B) DRTgL2。. 51.
(65) 5.6 北越下龍灣地區四千年前以來之氣候變遷 珠螺、瘤珠螺棲息地不易受淡水影響，其碳氧同位素主要反映海水訊 號，可視為純溫度之函數；血蚶生長於泥灘地，此區受淡水影響甚鉅，因此 血蚶碳氧同位素為溫度與淡水作用後之結果。將現生與古代珠螺、瘤珠螺， 以及現生與古代血蚶之夏、冬二季氧同位素極值平均後作圖比較，珠螺、瘤 珠螺之夏季極值平均於現今為-4.72‰，於四千年前為-4.36‰，兩者之間具顯 著差異，約差0.36‰，即四千年前時夏季約較現今冷1.5°C；冬季極值平均於 現今為-1.17‰，於四千年前為-1.31‰，兩者之間無顯著差異，顯示四千年前 之冬季海溫與現今差異不大(圖5.14、表5.3)。. (A) 夏季. -5.00. δ18O (‰). -2.00. -4.50. δ18O (‰). = 0.36‰. -4.00. (B) 冬季. 下龍灣現生珠螺、瘤珠螺 夏季極值平均 下龍灣現生珠螺、瘤珠螺 冬季極值平均. -1.50. Đầu Rằm遺址珠螺、瘤珠螺 夏季極值平均 Đầu Rằm遺址珠螺、瘤珠螺 冬季極值平均. -1.00 現今. 四千年前. 圖 5.14 北越下龍灣現生及Đầu Rằm遺址珠螺、瘤珠螺之夏、冬二季氧同位素 極值平均分佈圖，(A) 夏季；(B) 冬季。. 52.
(66) 表 5.3 北越下龍灣現生及 Đầu Rằm 遺址珠螺、瘤珠螺殼體之 夏、冬二季氧同位素極值統計表 標本編號 夏季極值 HLBLc1 HLBLc2 HLBLc3 HLBLc4 HLBLg 下龍灣現生總平均 DRLc1 DRLg1 DRLg2 DRLg3 DRLg4 Đầu Rằm遺址總平均 冬季極值 HLBLc1 HLBLc2 HLBLc3 HLBLc4 HLBLg 下龍灣現生總平均 DRLc1 DRLg1 DRLg2 DRLg3 DRLg4 Đầu Rằm遺址總平均. d18OVPDB (‰) #1. #2. #3. #4. 平均. SD / SEM*. -4.29 -4.47 -4.67 -4.30 -5.10. -4.69 — -5.12 -4.96 -5.10. — — — — —. — — — — —. -4.49 -4.47 -4.89 -4.63 -5.10 -4.72. 0.28 — 0.32 0.46 0.00 0.12. -3.79 -3.75 -4.51 -4.19 -4.06. -3.85 -4.93 -4.32 -4.25 -5.10. -4.56 -4.03 — -4.79 -4.74. -4.46 -4.00 — — —. -4.17 -4.18 -4.42 -4.41 -4.63 -4.36. 0.40 0.52 0.13 0.33 0.53 0.09. -1.11 -0.78 -1.52 -0.84 -1.56. -1.36 — — — -1.42. — — — — —. — — — — —. -1.24 -0.78 -1.52 -0.84 -1.49 -1.17. 0.18 — — — 0.10 0.16. -1.31 -1.08 -0.76 -1.35 -1.15. -1.92 -1.82 -1.26 -1.40 -0.92. -1.44 -1.17 -1.53. -1.80 — — — -0.71. -1.62 -1.36 -1.18 -1.37 -1.00 -1.31. 0.29 0.40 0.39 0.03 0.23 0.10. —. -1.21. *：下龍灣現生總平均或 Đầu Rằm 遺址總平均之資料為 SEM (Standard Error of the Mean)。. 53.
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