11月21日清晨拍攝的“奮力輪”“懷抱”古船的畫面（無(wú)人機(jī)照片）。新華社記者 金立旺 攝

2022年11月21日凌晨0時(shí)許，長(zhǎng)江口橫沙水域見(jiàn)證了中國(guó)水下考古新的歷史性突破，22根巨型弧形梁組成的長(zhǎng)48米、寬19米、高9米、重約8800噸的沉箱裝載著古船，經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)的水下持續(xù)提升后，在打撈工程船“奮力輪”中部月池緩緩露出水面，古船桅桿清晰可見(jiàn)。

時(shí)隔150多年，長(zhǎng)江口二號(hào)古船重見(jiàn)天日。11月25日，古船被“奮力輪”帶入楊浦上海船廠舊址1號(hào)船塢，開(kāi)啟文物保護(hù)與考古發(fā)掘新階段。

日前，澎湃新聞（m.dbgt.com.cn）記者從華東師范大學(xué)獲悉，通過(guò)對(duì)沉船所在位置的沉積環(huán)境分析，華東師大河口海岸學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王張華教授團(tuán)隊(duì)得出了沉船事件很可能與臺(tái)風(fēng)災(zāi)害天氣有關(guān)的重要猜想。不僅如此，王張華團(tuán)隊(duì)還通過(guò)研究，分析出沉船事件前后北港沉積環(huán)境的巨大變化。

王張華   澎湃新聞?dòng)浾?nbsp;曹俊杰 圖

早在沉船被打撈之前的2017年9月，上海市文保中心就在沉船所在位置實(shí)施鉆孔，取得13余米長(zhǎng)的地層記錄，并委托華東師大河口海岸學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王張華團(tuán)隊(duì)進(jìn)行沉船所在位置的沉積環(huán)境分析。

王張華團(tuán)隊(duì)對(duì)鉆孔地層進(jìn)行了沉積構(gòu)造、粒度、有機(jī)碳穩(wěn)定同位素、碳十四、光釋光測(cè)年等多項(xiàng)分析測(cè)試。通過(guò)分析，團(tuán)隊(duì)主要回應(yīng)了兩個(gè)重要問(wèn)題，一是沉船事件前后的河口水域環(huán)境，二是通過(guò)環(huán)境和地質(zhì)記錄分析進(jìn)一步推測(cè)古船沉沒(méi)原因。

沉船事件發(fā)生于北港貫通之前、以漲潮流為優(yōu)勢(shì)的環(huán)境

11月24日，王張華在辦公室告訴記者，2017年鉆孔取樣后，裝在PVC密封管的樣品被帶入研究室，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)其中不僅有泥沙沉積物，也有沉船的一段30厘米厚的木頭。由此，他們大體將沉積地層分成現(xiàn)代北港沉積、沉船事件沉積、沉船下伏地層三個(gè)大層，其中沉船事件沉積中包含著那段沉船木頭。

現(xiàn)代北港沉積、沉船事件沉積、沉船下伏地層。 （本文圖片除標(biāo)注外，均為受訪者供圖)

王張華指出，在“沉船事件沉積”地層，木頭的下方和上方都是像面粉一樣的“質(zhì)地”，被稱為粉砂沉積。如圖可見(jiàn)，粉砂沉積的構(gòu)造跟諸如“現(xiàn)代北港沉積”“沉船下伏地層”這樣的一般地層非常不一樣。這一段缺乏層理的沉積構(gòu)造，往往就代表可能是一個(gè)非?？焖俚某练e過(guò)程。

此外，在事件層和其下地層的接觸面，可以看到有薄薄的一層砂，這層砂質(zhì)特別粗，與其下層形成了一個(gè)侵蝕面。這個(gè)薄層砂與事件層的粉砂質(zhì)沉積主體，構(gòu)成一個(gè)下粗上細(xì)的沉積序列，王張華介紹，是比較典型的風(fēng)暴沉積序列。

“風(fēng)暴剛剛開(kāi)始的時(shí)候，因?yàn)椴ɡ俗饔脧?qiáng)勁，帶來(lái)強(qiáng)水流，由此在當(dāng)時(shí)可能掀起海底的泥沙，帶走了細(xì)顆粒物，而只把粗顆粒物保留在海床上，這就是圖示的砂質(zhì)較粗的這一層砂。其后風(fēng)暴慢慢衰弱，遇到常規(guī)的漲落潮流，水流相對(duì)平穩(wěn)，那么這些渾濁的水體里的泥沙就會(huì)快速地沉降下來(lái)。”王張華介紹。

長(zhǎng)江河口地形地貌圖，KZ01-A為長(zhǎng)江口二號(hào)沉船所在位置。

長(zhǎng)江口二號(hào)古船模擬圖  澎湃新聞 資料圖

此外，沉船事件沉積的下伏地層，以均質(zhì)泥為主，夾極薄的砂質(zhì)紋層或砂質(zhì)透鏡體，意味著其基本上沒(méi)有經(jīng)歷長(zhǎng)江淡水徑流的作用；而在上覆地層，經(jīng)過(guò)洪水季節(jié)與枯水季徑流、潮流對(duì)河床的作用，砂泥形成一層交疊一層的“互層”關(guān)系，與下伏地層截然不同。

據(jù)此，研究團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論：沉船沉沒(méi)于一個(gè)徑流作用較弱、以漲潮流為主的環(huán)境中。

定性觀察沉積構(gòu)造后，王張華團(tuán)隊(duì)又對(duì)地層進(jìn)行了數(shù)據(jù)指標(biāo)上的定量分析研究。有機(jī)碳穩(wěn)定同位素分析結(jié)果表明，在沉船沉沒(méi)之前，海洋藻類對(duì)該位置沉積物中的有機(jī)碳貢獻(xiàn)比起陸地植物而言明顯很多，說(shuō)明這些泥質(zhì)沉積物主要由漲潮流自外海輸入。

對(duì)于地層記錄的多指標(biāo)分析數(shù)據(jù)圖

對(duì)鉆孔不同深度，團(tuán)隊(duì)做了光釋光的測(cè)年分析，研究顯示，沉船事件層的光釋光年齡，明顯是大于150年前的。

“我們知道，目前古船確認(rèn)年代為清同治年間（公元1862-1875年），我們的數(shù)據(jù)做出來(lái)是偏老的，但這個(gè)結(jié)果很符合沉船所在的環(huán)境?！蓖鯊埲A解釋，光釋光測(cè)到的是泥沙最后一次見(jiàn)到光的時(shí)間，古船所在的河口水域位于鹽水楔型河口的最大渾濁帶，水里的含沙量高、能見(jiàn)度低，所以太陽(yáng)光很難穿透水；此外，該處泥質(zhì)沉積應(yīng)是受到漲潮流（包括風(fēng)暴潮）和河口環(huán)流侵蝕、搬運(yùn)外海的早期沉積物，再沉積于北港，因此記錄的是泥質(zhì)沉積上一次在外海時(shí)的年齡。

王張華進(jìn)一步拿出長(zhǎng)江口歷史海圖解釋，上述沉積環(huán)境分析結(jié)果，與歷史海圖中記錄的北港演變歷史十分吻合。根據(jù)長(zhǎng)江口最早的歷史海圖，北港上口在1842年還未完全打開(kāi)，水下淺灘與崇明島相連，長(zhǎng)江口南支的徑流主要自南港入海，今天的北港在那個(gè)時(shí)候因此以潮汐和波浪作用為主，所沉積的泥沙也以漲潮流輸入為主。

1842、1879、1931、1958、2010年長(zhǎng)江河口地形地貌演變圖，圖中紅點(diǎn)為沉船位置。歷史海圖由同濟(jì)大學(xué)范代讀教授整理

到1879年，北港上口打開(kāi)，在徑流的沖刷作用下，北港的水深明顯加大，經(jīng)北港入海的長(zhǎng)江徑流量因此必然明顯增多，同時(shí)其攜帶的長(zhǎng)江泥沙也進(jìn)入北港。

沉船事件有極大可能和臺(tái)風(fēng)這樣的災(zāi)害天氣有關(guān)

王張華特別關(guān)注到圖中“沉積物粒度組成”一欄，在沉船事件沉積層的底部，粒徑陡然升高，砂含量是整個(gè)鉆孔的最大值，明顯大于現(xiàn)代北港的砂質(zhì)沉積，而與北港貫通之前的攔門沙及前緣斜坡的砂層較為接近。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)于沉積物做了定量的粒度分析，其中主要包括黏土、粉砂和砂三項(xiàng)。砂的比例越高，意味著沉積物顆粒越粗，這也意味著水動(dòng)力越強(qiáng)。

“水動(dòng)力很強(qiáng)的情況來(lái)說(shuō)，一是洪水，二是風(fēng)暴，比如臺(tái)風(fēng)?！蓖鯊埲A先分析了臺(tái)風(fēng)的作用，“我們長(zhǎng)江口幾乎每年都會(huì)有臺(tái)風(fēng)，假如是從長(zhǎng)江口附近甚至就從長(zhǎng)江口經(jīng)過(guò)的話，會(huì)掀起非常大的浪，對(duì)海底造成很強(qiáng)的沖刷，那么細(xì)顆粒都被帶走，只有砂被留下來(lái)。所以我們說(shuō)根據(jù)這樣的一個(gè)沉積物的分析的話，沉船事件有極大可能和臺(tái)風(fēng)這樣的災(zāi)害天氣有關(guān)。”

團(tuán)隊(duì)一開(kāi)始也推測(cè)過(guò)沉船會(huì)不會(huì)是跟洪水事件有關(guān)，“但是因?yàn)槌链奈恢檬窃陔x岸比較遠(yuǎn)的地方，而觀察此處地貌，水流自北港而出后，過(guò)水?dāng)嗝嬖谶@里會(huì)一下打開(kāi)，那么水流就明顯減慢，洪水事件在口外對(duì)這個(gè)船可能就不會(huì)有那么大的作用。從沉積物的粒度組成上也可以印證這一點(diǎn)?！?/p>

地方志記載的清代臺(tái)風(fēng)災(zāi)害氣象記錄

據(jù)上海、江蘇地方志記載，清同治年間，此處臺(tái)風(fēng)侵襲的頻率不低，1861、1864、1867、1868等年份，均有“颶風(fēng)、大風(fēng)雨”等記載。對(duì)于王張華團(tuán)隊(duì)的猜想，歷史文獻(xiàn)資料也是一種補(bǔ)充印證。

未來(lái)有望用更進(jìn)一步的科研，還原沉船瞬時(shí)的環(huán)境特征

在傳統(tǒng)意義上長(zhǎng)江口二號(hào)古船發(fā)現(xiàn)帶來(lái)的文化、歷史價(jià)值以外，王張華坦言，此次古船的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于科研人員更好地認(rèn)識(shí)、補(bǔ)充河口的地貌演變也提供了寶貴的資料。

事實(shí)上，地質(zhì)研究正越來(lái)越多地與考古工作打出漂亮的“組合拳”。 王張華曾主持包括“長(zhǎng)江口南支水域水下考古調(diào)查中的水下文物沉積環(huán)境分析”“廣富林遺址全新世早中期古地理環(huán)境演變和古文化發(fā)展關(guān)系”“長(zhǎng)江水下三角洲晚第四紀(jì)年代地層框架和沉積相演變”等重要項(xiàng)目。近年來(lái)，通過(guò)對(duì)魚(yú)山遺址地層記錄展開(kāi)的研究，王張華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)還揭示了觸發(fā)良渚文化衰變的重要環(huán)境因素。如今走進(jìn)她的辦公室，地面還堆疊著錘子、鏟子、PVC管等采樣工具，甚至還有一個(gè)塞滿泥巴樣品的大冰柜。

“我們過(guò)去用地質(zhì)記錄來(lái)研究河口的地貌演變，其實(shí)難度很大，其中最大的障礙就是測(cè)年。像這一次用到的光釋光(OSL)的測(cè)年分析，結(jié)果也是無(wú)法做到完全準(zhǔn)確的。但是沉船事件自身給了我們一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的年齡，來(lái)驗(yàn)證和比對(duì)我們的分析結(jié)果?？梢哉f(shuō)古船的發(fā)現(xiàn)和我們做沉積分析的科研工作，是互相成就的關(guān)系。”王張華說(shuō)。

11月25日長(zhǎng)江口二號(hào)古船入塢儀式，王張華沒(méi)去現(xiàn)場(chǎng)，“人太多了。”她有點(diǎn)不好意思?！笆恰缈帧瘑?？”王張華笑著歪下腦袋回應(yīng)。

“長(zhǎng)江口二號(hào)”古船入塢現(xiàn)場(chǎng) 澎湃新聞 資料圖

不過(guò)，此后王張華可以與長(zhǎng)江口二號(hào)古船打交道的機(jī)會(huì)還有很多——隨著古船入塢，王張華團(tuán)隊(duì)的科研工作可操作的空間更大，將從傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)手段，拓展到更高級(jí)的DNA等技術(shù)手段。團(tuán)隊(duì)接下來(lái)還會(huì)探究沉船發(fā)生的瞬時(shí)，環(huán)境呈現(xiàn)出的特征，通過(guò)蛛絲馬跡，揭示長(zhǎng)江口二號(hào)古船身上“看不見(jiàn)的信息”。

等船進(jìn)入船塢后，團(tuán)隊(duì)希望在清理發(fā)掘的過(guò)程中，找到埋在泥沙下面、泥沙和船體接觸面上的沉積物，“那很可能是當(dāng)時(shí)古船剛剛沉沒(méi)時(shí)，保留下的生態(tài)環(huán)境。這里面可能會(huì)有很多跟這艘船有關(guān)的信息，我們將會(huì)用DNA等技術(shù)手段去提取這些信息?！?/p>