北疆地处我国西北边陲,东部毗邻蒙古草原,向北可达米努辛斯克盆地,向南通过乌鲁木齐连接中原腹地,向西沿额尔齐斯河河谷即进入南西伯利亚。自古以来,东西方不同文化和技术在该区不断碰撞与交流。在这一地区及其上风向的广袤区域内曾先后形成数支繁荣昌盛的青铜-铁器文明。泥炭沉积作为大气重金属沉降的档案,对重建该区采矿、冶金等人类活动的演变历史具有重要的科学意义。本文选择北疆铁尔沙汗雨养泥炭作为研究对象,采用AMS 14C测年建立了泥炭岩芯(ALT-A)的年代序列。通过分析泥炭沉积碎屑颗粒粒度组成、稀土元素、微量元素和重金属元素,在理解泥炭碎屑物质输入过程和元素沉积后迁移以及粒度效应对元素含量影响的基础上,提取了反映人类采矿和冶金活动的重金属元素作为代用指标,重建了晚全新世人类活动历史。主要结论如下:1.泥炭岩芯ALT-A的粒度组成变化和稀土元素配分模式均与黄土等典型风成沉积相似且ALT-A泥炭沉积的环境判别参数为负值,表明泥炭沉积碎屑物质主要来源于大气粉尘。碎屑物质再沉积作用不显著,沉降到泥炭中的重金属元素并不迁移或迁移性较弱。碎屑颗粒粒度组成对元素Cu、Pb、Cd、Ni、Cr没有显著影响,而对元素V的含量存在一定程度的影响。2.8900-5500 cal a BP期间,元素Cu、Pb、Cd与Mo、Co、As、Zn变化趋势较为一致;5500 cal a BP以来,元素Cu、Pb、Cd在泥炭沉积中的含量有所增高并表现出3个明显的蓄积阶段,而元素Mo、Co、As、Zn的含量则迅速下降并接近各自在上陆壳(UCC)的含量。全新世元素变化的差异可能与研究区铜矿开采、青铜冶炼等重金属输入有关。由于在8900-5500 cal a BP期间的人类活动对重金属释放极其有限,即该时期重金属元素Mo、Co、As、Zn、Cu、Pb、Cd的变化反映了自然背景大气粉尘的输入。因此,利用8900-5500 cal a BP期间元素Cu、Pb、Cd与元素Mo、As、Co之间的线性关系,分别以Mo、As和Co作为参比元素,计算了元素Cu、Pb和Cd的自然背景值;用实测的元素Cu、Pb、Cd含量减去各自元素的自然背景值,即可得到由人类活动导致的元素变化。3.5500-2000 cal a BP期间,元素Cu、Pb、Cd含量高值阶段对应于阿勒泰、米努辛斯克、图瓦以及该地区上风向广袤区域内的一系列繁盛的青铜-铁器文化序列,表明青铜-铁器文化繁盛阶段的采矿冶金活动向大气中释放了重金属元素,再由大气沉降进入泥炭沉积而得以记录。1350-1200 cal a BP期间,元素Cu、Pb、Cd的显著富集可能是唐王朝对西域大规模的开发所致。1100-700 cal a BP期间,元素Cu、Pb、Cd显著富集可能指示了活跃于该区域的喀喇汗王国繁盛的采矿冶金活动。元素Cu、Pb、Cd、Mo、As、Co、Zn、Ni的含量在泥炭表层沉积均有快速上升的趋势,可能与新疆地区近现代(1900AD-)以来大规模的经济开发有关。