陕西蓝田公王岭遗址年代学研究进展

李兴文

（1、陕西省地质调查院，陕西 西安710054 2、国际地貌学家协会延安、西安科学考察与研究基地，陕西 西安710068）

1 概述

直立人（Homo erectus），一般也称为猿人，是除了南方古猿（Australopithecus）之外在地球上生存时间最长的人科成员，最早出现在非洲东部，生活在距今200～20 万年前。陕西省蓝田县位于黄土高原南缘，秦岭北麓。20 世纪60 年代，蓝田地区新生代地层古生物综合考察在本区建立了晚新生代地层序列，发现了丰富的古生物化石，尤其是发现了陈家窝（直立人下颌骨）和公王岭（直立人头盖骨）2 处古人类遗址（图1），成为20 世纪60年代轰动国际考古界的重大事件[1，2]。限于在当时尚未建立黄土-古土壤序列的详细分层和年代框架且测年方法有限，学术界对蓝田公王岭遗址直立人头盖骨的地质时代一直存有争议。

图1 蓝田公王岭遗址的地理位置

近年来，学界对蓝田公王岭遗址进行了多学科交叉综合研究，对直立人化石赋存层位开展了详细的地层学和年代学工作。最新的年代学研究成果为直立人在欧亚大陆最早出现的时间提供了年代学证据，也为进一步探讨蓝田直立人的演化地位以及中国更新世早期人类演化问题提供了重要参考。

2 遗址概况

蓝田公王岭遗址位于西安市蓝田县县城以东约17 km 的九间房镇公王村，北邻灞河，南倚秦岭（图1）。1964 年在此发现了一批属于同一个体的古人类化石材料，包括有：完整的额骨、大部分顶骨、少部分颞骨、鼻骨、上颌骨（附带有第2、3 臼齿）及1 枚单个牙齿，经研究被确定为直立人[1，2]。公王岭直立人具有头骨壁厚重、眉脊粗壮、眶后缩窄明显、额鳞低平等特点，脑容量为918ml[3，4]。根据颅骨缝合线愈合程度、牙齿大小及磨耗情况等特征判断，蓝田公王岭直立人化石属于年龄为30～40 岁的女性个体[4]。

在蓝田公王岭遗址发现的哺乳动物化石组合，被命名为公王岭动物群，含有大熊猫-剑齿象动物群的主要成员，以代表温暖地带的森林型动物为主，具有强烈的南方动物群特点，表明蓝田公王岭直立人生活在亚热带温暖湿润的气候环境[5]。在公王岭遗址先后共发现26 件石制品，包括石核、石片、刮削器等，石器制作工艺简单[2]。1982 年，蓝田公王岭遗址被国务院公布为第二批全国重点文物保护单位，现在也是作为秦岭终南山世界地质公园的一个重要景区，面向社会公众免费开放（图2）。

3 研究历史

对于蓝田公王岭遗址直立人化石的年代，众多的学者从各自的专业角度和研究领域出发，进行了有益探讨。吴汝康[4]、贾兰坡[6]、周明镇[7]分别根据对古人类化石产出的地层层位、与化石共生的哺乳动物群以及古人类化石形态特征的研究，认为蓝田公王岭直立人的生产时代为中更新世早期。生物地层学分析则认为其年代距今70万年[8]。

20 世纪70 年代，古地磁学引入中国，成为确定我国早期人类化石和考古遗址的重要测年方法。马醒华等[9]和程国良等[10]分别对公王岭遗址地层剖面进行了古地磁年代测定，前者认为蓝田公王岭直立人的年代距今75～80 万年；后者则认为是距今100 万年。刘东生和丁梦林根据蓝田公王岭遗址黄土地层与深海沉积古气候旋回的对比，认为蓝田公王岭直立人的年代为距今73～80 万年[11]。

安芷生等通过黄土地层学研究，认为蓝田公王岭直立人化石产自L15黄土（图3），系统的古地磁年代学研究则表明其年代距今115 万年[12]。这一结果后来被学界普遍接受，但是与公王岭遗址发掘的野外记录和人类化石具有的原始形态特征不协调，也与公王岭动物群指示的古气候环境相悖[13]。

4 最新进展

20 世纪80 年代以来，中国黄土研究日趋成熟，黄土-古土壤序列已经成为与深海沉积物和极地冰芯并列的国际上全球古气候环境变化研究的支柱，并与深海氧同位素记录的古气候变化有着很好的对应关系。在此基础上，朱照宇等采用土壤地层学、磁性地层学等多学科的方法，对蓝田公王岭遗址进行了综合研究。土壤地层学研究表明公王岭遗址黄土-古土壤序列中的L15黄土之下存在沉积间断，而含有公王岭直立人化石的层位不是位于L15黄土，而是在沉积间断之下；磁性地层学研究表明蓝田公王岭直立人化石层位于古地磁极性年表的吉尔萨正极性漂移事件（Gilsa polarity drift event）和奥杜威正极性亚时（Olduvai polarity subchron）之间，相当于典型黄土-古土壤序列的S22或S23古土壤层（图4）。对公王岭遗址以北的蓝田厚镇涝池河-贾村剖面黄土-古土壤序列的研究进一步证实了公王岭直立人化石的产出层位。因此，蓝田公王岭直立人的生存年代约为距今163 万年左右[14]。这一年代数据与蓝田公王岭直立人的原始形态特征和公王岭动物群反映的古气候环境相符合。

图2 蓝田公王岭遗址地层出露概况

图3 蓝田公王岭遗址地层剖面的黄土-古土壤序列

这一年代结果符合蓝田公王岭直立人的原始特征和公王岭动物群反映的古气候环境，并得到了26Al/10Be 宇生核素埋藏年龄和古人类学研究的印证。26Al/10Be 宇生核素测年结果表明蓝田公王岭直立人的年代稍晚于182±12 万年前[15]；利用高分辨率CT 技术进行的古人类学研究则表明蓝田公王岭直立人的内耳迷路结构与南方古猿非洲种（Australopithecus africanus）最接近，两者之间可能存在某种演化上的联系，其应为中国境内时代最早的古人类化石[16]。

5 研究意义

直立人最早出现在非洲，并在距今180 万年左右开始向欧亚大陆扩散，在格鲁吉亚德马尼西遗址（Dmanisi site）发现的距今178 万年的直立人化石，代表了第一批离开非洲向欧亚大陆扩散的直立人[17]。中国目前尚未发现被广泛认可的、年代早于170 万年的古人类化石[18]。最新的研究将蓝田公王岭直立人的生存年代从原先普遍接受的距今115 万年提早到大约163 万年前，已接近于能人（Homo habilis）和南方古猿（Australopithecus）生存年代变异范围的下限，这不仅使其成为中国境内地层层位清楚、时代最早的古人类化石，也是整个欧亚大陆除了格鲁吉亚德马尼西遗址之外的时代最早的直立人化石。蓝田公王岭直立人化石，对于研究早期直立人在欧亚大陆的出现、在中国的出现和进化具有重要意义。据此，我们可以推测200 万年前起源自非洲的直立人，在距今180 万年左右扩散至欧亚大陆（格鲁吉亚德马尼西遗址），并在距今160 万年左右抵达中国境内（蓝田公王岭遗址）。

图4 蓝田公王岭遗址及邻近地区地层剖面的磁性地层学研究结果（改自[14]）