河北省泥河湾盆地石沟遗址C区发掘简报

2024-04-16 20:11赵云啸仝广涂华赵海龙
人类学学报 2024年1期

赵云啸 仝广 涂华 赵海龙

关键词:泥河湾盆地;早更新世;旧石器时代早期;石沟遗址

大田洼台地位于泥河湾盆地(狭义的泥河湾盆地,即阳原盆地)的东缘,在旧石器时代早期,即地质时代的早、中更新世时期,古人类曾长期在此活动,遗留下了丰富的人类遗存[1]。目前,这里已发现数量众多的旧石器时代早期遗址[2],如马圈沟遗址[3]、半山遗址[4]、小长梁遗址[5]、东谷坨遗址[6,7]、麻地沟遗址[8,9]、飞梁遗址[3]等,是古人类学、旧石器时代考古学、古地质学等学科的重要科研阵地,为东亚古人类的迁移、演化和适应等提供了重要线索。石沟遗址也发现于此。

石沟遗址于1996年由河北省文物研究所(现河北省文物考古研究院)谢飞等人调查发现,被认为是一处重要的化石地点。2013年调查时,在遗址附近的早更新世地层中发现了石制品;同年,与河北师范大学泥河湾考古研究院合作进行了发掘,探方为2×4m,出土少量化石和数百件石制品;此处后来被划分为遗址的C区。截至2019年,已完成遗址5个区域的发掘。由于出土化石破碎,无法鉴别种属和进行埋藏学研究,故本文仅对石沟遗址C区的石制品进行介绍。

1石沟遗址与C区概况

1.1地理位置与周边地貌环境

遗址地处泥河湾盆地的东端,大田洼湖积台地的北缘,北距桑干河约800m,西距马圈沟遗址1100m,与马圈沟、岑家湾遗址等均位于北东—南西向的油房断层上盘(图1:1)。遗址划分为5个发掘区,即A、B、C、D、E(图1:2);其中B区已发表发掘报告[10]。C区基点地理坐标为40°14′01″N、114°40′43″E,海拔为848m。

1.2地层

石沟遗址自上而下共有三个文化层。第一文化层在D区,出土少量石制品;第二文化层在A、B和E区均有发现,其中B区化石出露顶部海拔为830m,文化层内发现数条自然冲沟,大量的动物化石和少量的石制品埋藏其中;第三文化层主要发现于C区,出土较多石制品。C区除表土层外,均为泥河湾层,厚约16m,现将C区地层(图1:6)由上至下描述如下:

1.黄土:厚0.30m。

2.黄褐色粉质细砂与粉砂互层:发育交替水平层理,局部发育弱的波状层理,厚0.70m。

3.浅黄色粉质细砂:发育水平层理和弱的波状层理,厚1.45m。

4.浅黄灰色粉砂:夹杂粉质细砂,发育交替水平层理,局部发育弱的波状层理,厚0.50m。

5.黄褐色粉砂:发育块状层理,厚0.50m。

6.浅黄色粉砂:发育水平层理,厚0.52m。

7.黄色粉砂夹杂薄粉质细砂:发育交替水平层理,局部发育弱的波状层理,厚0.25m,为石沟遗址第一文化层。

8.黄灰色粉砂:发育交替水平层理,厚0.20m。

9.灰白色粉质细砂(夹杂粉砂)与粉砂(夹杂粉质细砂)互层:发育交替水平层理,局部发育弱的波状层理,厚1.08m。

10.浅黄色粉质细砂:发育交错层理,厚0.13m。

11.浅黄色中等粒度砂质细砂夹杂少量细砾(最大砾径为1.5cm):发育交错层理,厚0.02m。

12.黄褐色粉砂与粉质细砂互层:前者大部分发育块状层理,后者发育弱的流水波痕层理,厚6.50m。

13.浅黄色粗砂和中等粒度砂土:掺杂细砂,发育水平层理,伴有弱的交错层理,为石沟遗址第二文化层厚0.55m。

14.黄褐色细腻砂质粉土:掺杂少量砂土,发育块状层理,厚0.60m。

15.第三文化层:出土大量石制品。上部為黄褐色粗砂和中等粒度砂土,掺杂细砂,发育块状层理,厚0.10m。下部为浅黄色粉砂,发育块状层理,厚0.40m。

16.黄色粉质细砂:发育波状交错层理,厚1.25m。

17.黄褐色粉砂:发育弱的水平层理,厚0.15m。

18.黄灰色粉质细砂:掺杂中等粒度砂土,发育块状层理,厚0.40m。

19.灰白色砾质砂土层:发育交错层理,厚0.10m。

20.浅黄色粉砂:发育弱的水平层理,未见底,厚度大于0.25m。

2石制品

石沟遗址C区出土砾石51件和石制品249件,下文主要围绕后者进行分析。

2.1原料

原料有白云岩、燧石、安山玢岩和石英4类,其中白云岩最多(n=98;39.36%);其次为燧石(n=77;30.92%)和安山玢岩(n=68;27.31%),石英数量最少(n=6;2.41%)。

2.2尺寸与质量

依据长度(L)大小,可将石制品分为微型(L<20mm)、小型(20≤L<50mm)、中型(50≤L<100mm)和大型(100≤L<200mm)[4],小型者占优(n=166;66.67%),中型次之(n=72;28.92%),微型(n=10;4.01%)和大型(n=1;0.40%)较少。

石制品质量(m)以10≤m<50g者居多(n=109;43.78%),m<10g者较多(n=90;36.14%),50≤m<100g(n=30;12.05%)和m>100g者(n=20;8.03%)均较少,同类型石制品间重量差距大。

2.3风化与磨蚀

石制品的风化和磨蚀程度可分为无(0级)、轻微(1级)、中等(2级)和严重(3级)四个等级[11-13]。

风化指标本露天引起的化学变化,磨蚀是自然机械摩擦损耗的状况[4]。统计表明,遗址内石制品大多没有受到或仅有轻微的风化、磨蚀(图2),表明多数标本暴露的时间较短,且未经强烈的水流搬运,但考虑到石制品组合中碎屑占比很少,说明遗址形成过程中应遭受了轻微的水流干扰。

2.4石制品类型

石制品类型包括石核(n=6;2.41%)、石片类(n=122;49.00%)、断块(n=100;40.16%),碎屑(n=8;3.21%)及石器类(n=13;5.22%)(表1)。其中,石器类的统计参考张森水和陈学家的分类方法和理念[14,15],将使用石片也划分在内。

石沟遗址C区出土石制品大多采用发掘年份、地点名称缩写与文化层结合的编号前缀“2013TSJ(1)”,编号以R结尾的表示发掘时标本已经过人为扰动,没有测量其地理位置坐标。

2.4.1石核

共6件。均为锤击石核,依据台面数量可分为单台面石核(n=5)和多台面石核(n=1)。原料以白云岩为主,其次为燧石和安山玢岩;原型以砾石为主,少数为断块。台面多为自然面,无修理台面;台面角在70°~88°之间,变异范围较大。多数石核有1个或2个剥片面,仅1件石核有3个剥片面,且保存的片疤数量最多。剥片方向多为垂直向下,2件有斜向片疤。

2013TSJ:47R,单台面石核,黄红色燧石,石质细腻,原型为砾石,长宽厚为28.77×45.96×58.53mm,质量76.81g(图3:6)。自然台面,除靠近剥片位置外,均为石皮,宽厚为48.68×57.25mm,台面角77°~88°。石核有1个剥片面,2个剥片疤,方向一致,打击点明显。整体保留自然面较多。

2013TSJ(1):155,多台面石核,原型为白云岩砾石,长宽厚为60.23×57.68×56.45mm,质量255.83g(图3:1)。该石核近似六面體,整体保留自然面较多,且大部分集中在一个台面上,另两个台面为平坦的节理面,三个台面空间上垂直分布,体现了转向剥片行为,宽厚分别为60.11×57.60mm、54.66×56.31mm和57.53×59.21mm,台面角范围在73°~87°。3个剥片面上分布着10个片疤,其中5个末端呈阶梯状断裂,1个末端为节理面断裂。有1个片疤位于两剥片面交界处,体现了古人类利用棱脊剥片的策略。

2.4.2完整石片

共68件。原料为白云岩者最多(n=25;36.77%),其次为安山玢岩(n=24;35.29%),再者为燧石(n=17;25.00%),石英最少(n=2;2.94%)。石片类型以台面和背面的自然或人工性质划分[16,17],除1件因风化程度较大而不可辨认外,VI型石片最多(n=42;61.76%),III型次之(n=15;22.06%),II型3件、IV型2件、V型5件,无I型石片。石片形态为计算长宽指数和宽厚指数并以黄金分割比(0.618)进行划分[4],经统计宽薄型占绝大多数(n=61;89.71%),窄薄型5件,宽厚型2件。

砸击石片1件,编号2013TSJ(1):120。深灰色白云岩,形态为四边形,阶梯状远端。长宽厚为49.30×41.41×18.48mm,质量36.70g(图3:3)。线台面,宽18.71mm。腹面锤击痕迹明显,不见半锥体,石片角95°。背面5个对向片疤,背脊为正纵脊,体现古人类利用背脊剥片的行为。整体没有受到风化和磨蚀。

锤击石片67件。

台面特征:石片台面性质统计为有疤台面21件、自然台面19件、节理-人工台面4件、素台面16件、有脊台面、线状台面和点状台面各2件,1件石片因整体风化严重无法辨认。

台面背缘角变异范围为35°~109°,主要集中在55°~87°之间(n=47)。除点状和线状台面者外,台面面积最小为4.15×3.71mm,最大为87.95×21.54mm。

腹面特征:石片角变异范围为60°~132°,主要集中在87°~112°之间(n=35)。打击点和半锥体均以不明显和不见者居多,打击点较明显和明显者共15件,半锥体方面则共16件。

由于石料特性、风化和埋藏等原因,少见清晰明显的放射线和同心波。部分白云岩和安山玢岩,以及一些劣质燧石的石片腹面不平整。

背面特征:大多石片背面没有保留自然面(n=56)。背面片疤最多12个,多数为2-4个片疤(n=41)。以台面朝上观察石片背面片疤方向,借鉴IgnaciodelaTorre研究坦桑尼亚Peninj遗址ST地点群(STSiteComplex)出土石片背面片疤方向的方法[18],划分为单极(unipolar,或称单向,垂直或斜向下的片疤)、两极(bipolar,或称对向,两方向的片疤均与石片长轴平行)、垂直(perpendicular,片疤方向与石片长轴垂直)和向心(centripetal)4种模式。统计结果为向心21件,单极15件,垂直12件,两极7件,剩余12件因风化或自然背面等因素无法纳入统计。

2013TSJ:130R,VI型石片,深灰色安山玢岩,汇聚形态,羽状远端。长宽厚为60.68×48.99×21.21mm,质量65.55g(图3:4)。有脊台面,由两个方向不同的片疤构成,交汇产生一条明显的棱脊,台面宽厚为48.98×22.53mm。腹面打击点较明显,不见半锥体,石片角100°。背缘角85°,背面8个片疤,其中最大者分布在背面中部,且其两边缘向石片末端部分的一条较短的脊汇聚,形成Y型脊。整体轻微风化,没有受到磨蚀。

2013TSJ(1):112,VI型石片,粉白色燧石,汇聚形态,羽状远端。长宽厚为29.50×41.32×16.90mm,质量11.14g(图3:2)。有疤台面,宽厚为39.08×16.35mm,台面上3个连续叠压排布的方向垂直于石片长轴且打击点清晰可见的完整小片疤,可能是之前利用该石片背面作为台面进行剥片但失败的痕迹,体现转向打法的使用。腹面打击点和半锥体较明显,石片角99°。背缘角76°,背面4个片疤,Y型脊。整体轻微风化,没有受到磨蚀。

2013TSJ:137R,VI型石片,灰色白云岩,发散形态,阶梯状远端。长宽厚为85.03×74.94×35.27mm,质量166.40g(图3:5)。台面左半部分为节理面,右半部分为片疤,宽厚为35.61×10.18mm。腹面不见打击点,半锥体不明显,石片角为118°。背缘角70°,背面有大面积节理面,5个片疤,倒Y字形脊。整体风化和磨蚀程度轻微。

2.4.3不完整石片

共54件。以安山玢岩(n=23)和白云岩(n=20)为主,其余为燧石(n=11)。包括左裂片3件,右裂片12件,近端断片5件,中间断片4件,远端断片7件和无法确定者23件。

2.4.4断块

共100件。多数为白云岩(n=43)和燧石(n=39),安山玢岩较少(n=14),石英最少(n=4)。小型断块最多(n=66),中型较多(n=33),大型1件。最轻者1.74g,最重者1262.00g,多数集中在5~80g(n=77)。多数标本没有自然面(n=64),自然面占比在30%~45%者较多(n=17);占比超过50%者8件,最大占比为75%。

2.4.5碎屑

共8件。安山玢岩4件,白云岩和燧石各2件。

2.4.6石器

使用石片5件。其中,白云岩4件、燧石1件。

2013TSJ(1):42,III型石片,灰黑色白云岩,灰黑色,长宽厚为29.35×30.62×7.85mm,质量7.46g(图4:3)。整体轻微风化,没有受到磨蚀。石片的两侧缘呈微钝的锯齿状且有微小的崩疤,左、右两侧的总长度分别为36.17mm和39.86mm;使用部位均为直刃,长度分别为19.69mm和18.15mm,刃角分别为32°和28°。

2013TSJ:13R,V型石片,红色燧石,长宽厚为30.58×23.43×8.34mm,质量5.16g(图4:4)。有疤台面,宽厚为15.59×5.92mm。整体没有受到风化和磨蚀。使用边为石片的左侧缘,整体呈微小的锯齿状,直刃,腹面可见连续的小疤约6个,使用长度26.06mm,即为该边的总长度26.06mm,刃角56°。此件使用石片刃口平直,使用痕迹明显,可能经过多次或长时间的使用。

刮削器7件。原料以燧石为主,毛坯多为断块。均为单边锤击加工,以石片为毛坯的刮削器2件正向加工,1件交互加工。刃角范围43°~80°。多数呈现单层的连续修理疤,修理部位着重于刃部边缘,修理疤深度浅,整体表现出修理简单,加工程度较低的特点。

2013TSJ(1):153,复刃刮削器,黄红色燧石,石质细腻,通体呈油亮光泽。断块毛坯,长宽厚为39.46×30.85×14.27mm,质量28.55g(图4:1)。修理最精致的一侧为凸刃,长度35.82mm,刃角80°。单面修理,11个修理疤层叠分布,加工程度深,刃口凹凸不平,加工较粗糙。除凸刃的一側外,其他三个侧面遍布不规则的片疤,可能是先前修理失败的痕迹。

2013TSJ(1):149,单边直刃刮削器,长宽厚为56.08×46.45×21.45mm,质量49.23g,原料为安山玢岩。毛坯为石片(图4:2)。刃长49.17mm,刃角43°~52°。加工部位为石片远端,正向修理,5个修理疤并列分布。

砍砸器1件,编号2013TSJ:160R,浅红色燧石,毛坯为I型石片,长宽厚为87.22×84.39×59.96mm,质量524.35g(图4:5)。修理刃为石片远端,近似直刃,长度77.53mm,刃角范围在60°~75°。转向加工,5个连续的修理疤分布在腹面一侧,3个连续的修理疤分布在背面一侧。修疤较小,加工深度浅,加工简单且粗糙。

3讨论与总结

3.1年代

根据E区出土的锯齿虎[19],以及B区出土的披毛犀、黄河马和直隶狼[10]等动物化石判断,石沟动物群的年代应在1.6MaBP左右。宇生核素埋藏测年研究表明遗址第二文化层年代不晚于1.5MaBP1)。综合动物群和地层年代,C区文化层应该与马圈沟遗址第III文化层相当,年代接近1.66MaBP。

3.2石制品组合特点

石沟遗址C区发现的石核均采用锤击法剥片,台面未经修理,部分石核在剥片过程中出现转向和利用棱脊的行为,具有一定的进步性,但仍属于简单的剥片模式。鉴于石核数量较少,无法全面地评判石核利用率。

石片以锤击为主,仅1件为砸击,台面类型多为有疤、自然和素台面,石片形态宽薄型为主,类型主要为VI型,背面片疤模式以向心为主,也有较多的单向和垂直,但在石核中未发现向心剥片模式。整体而言,石片的背疤方向与石核的剥片模式基本吻合,但存在较为复杂的剥片行为。

刮削器和砍砸器均为单刃,采用锤击法修理,单面加工为主,少数为交互和转向加工,单层修疤居多,但也有加工精致的陡刃刮削器,体现了不同的技术策略。此外,遗址内还要少量使用痕迹清晰的石片,体现了古人类灵活的石器利用策略。

综合而言,石沟遗址C区属于典型的简单石核石片组合(模式I)[20],具有中国北方石片石器的技术特征[21]。

3.3原料获取和利用策略

石沟遗址C区石制品原料以白云岩为主,燧石和安山玢岩次之,石英最少。根据调查得知,白云岩主要出自断层下盘的前寒武系地层,经流水侵蚀搬运至遗址周围,百米范围内即可采集。燧石主要出自遗址南部和东部的基岩,安山玢岩则出自燧石基岩以南的白垩系基岩,距离遗址约900m。根据C区文化层出土的砾石大多数为白云岩,燧石和安山玢岩较少,由此可知,虽然这三类原料均可就近取材,但相互距离和分布方位均有差异,最终呈现采集和利用数量间的差别,可能代表着人类不同的原料获取策略。

3.4遗址意义

石沟遗址C区出土石制品组合虽然属于简单的石核石片,剥片模式和石器类型并不复杂,但体现了清晰地利用棱脊与转向剥片的行为特征;石制品原料种类不多,且均属于就近取材,但反映了一定的利用偏好和选择策略,为泥河湾盆地旧石器时代早期人类行为、技术研究增添了珍贵的资料,综合遗址A、B和E区出土的种类丰富且埋藏状况良好的动物化石,为泥河湾盆地东端这一早更新世时期古人类活动重点区域内的古环境复原、古人类的技术演化、环境适应、生存策略等重大课题提供了重要的科学材料。