黄土中的旧石器考古

黄土中的旧石器考古

1中国旧石器考古研究的两大内联工具可以使用的“人”的出现是第四纪开始的象征。第四纪地质学不能忽视地层中的“人”和“人”所创造出来的物质(比如石器、骨器、陶器,等等);旧石器研究更不能忽视了“人”生存发展的第四纪地质背景,可以说第四纪地质学与旧石器考古学密不可分。其实,很多早期的旧石器研究者,既是考古学家,同时又是地质学家。比如法国著名的旧石器考古学家G.deMortille是从地质古生物学转向考古学的,他最早对旧石器的发展进行了分期。德日进(P.TeilharddeChardin),作为中国旧石器考古学的开拓者和奠基人之一,却在中国新生代地质和古环境变化研究历史上“留下了不可磨灭的光辉贡献。”由于两个学科的关系紧密,中国旧石器考古学的开创者裴文中,为中国旧石器研究提出了“四条腿走路”的方针,即旧石器、第四纪地质、古脊椎动物与古人类。近半个多世纪,由于学科划分越来越细,第四纪地质学与旧石器考古学各自发展,学科交流有限,有愈行愈远的趋势。1929年中国地质调查所新生代研究室既包括新生代地质研究,又包括了古人类研究。至1957年中国科学院古脊椎动物与古人类研究所成立,从此,二者虽也有交流,但各自发展。本文就中国当前的黄土研究与旧石器考古研究进行讨论,旨在呼吁旧石器考古与地学学科更高层次的交流与合作。在中国北方,旧石器文化的很多遗迹都出现在黄土分布区。1920年,法国古生物学家桑志华(E.Licent)在甘肃庆阳县城北的黄土地层中发现了一件人工打制的石核和两件石片。这是中国首次有地层记录的旧石器时代的石制品。从20世纪20年代或更早开始,到40年代末,是旧石器的开端或者称初创阶段。这一时期,中国旧石器时代考古由西北地区黄土高原的探索而揭开序幕。在这个时期内,黄土研究和旧石器研究紧密结合,共同发展。德日进甚至利用两方面的研究成果对中国华北的旧石器进行了分期。20世纪80年代以来,黄土研究作为第四纪地质学研究的一个主要领域,取得了举世瞩目的成就,旧石器考古怎么利用这些成果,为之服务呢?虽然裴文中先生早年提出“四条腿走路”,但在国内的旧石器考古研究中,第四纪地质和古脊椎动物的研究基本上是充任一种断代的手段,虽然这两个研究领域还可以为考古学家提供古人类生存的环境背景,为考古学家进行古人类行为及生存方式的研究提供背景数据。这些数据的提取属于环境考古方面的研究,这里暂不讨论。本文仅通过对河南织机洞和内蒙古大窑两个旧石器考古地点的案例分析,就这种断代手段进行讨论怎样利用黄土研究的成果确定旧石器考古遗址地层层位及年代。2案例分析2.1织机洞内的文化遗迹织机洞遗址是一处从旧石器晚期到新石器时期早期的考古遗址,位于河南荥阳崔庙镇王宗店村北,地理坐标34°38′N,113°13′E。1985年遗址被发现,1990～1995年进行了3次发掘,2003～2004年又进行了两次发掘。配合织机洞遗址的发掘,我们对织机洞周围进行了地质地貌调查,就遗址与黄土地层的关系进行年代方面的分析。遗址位于嵩山北侧低山丘陵前的一个石灰岩盆地中,山前有黄土堆积。索河的一条支流从盆地流过,形成三级阶地(图1)。其中,T3基座为黄土台地。经过大面积调查,发现基座包含了S1古土壤层,L1黄土及L1黄土中的一层弱发育古土壤层(L1S)。T3顶部还覆盖了一薄层马兰黄土,与L1S呈不整合接触。T3阶地漫滩相沉积中,夹一条砖红色粘土质砂层,野外利用便携式磁化率仪测量发现,其磁化率值大大低于古土壤层。根据图1所示的地层关系,河流在L1S后期开始对黄土台塬进行侵蚀,被侵蚀的古土壤层经流水改造后以砖红色粘土质砂层堆积在河流漫滩相中。由于织机洞海拔高程与T3相当,因此初步推断,L1S后期河流侵蚀台塬,使织机洞洞口暴露出来,古人类开始进入洞中生活。当时,古人类以黄土台塬为生活面进行活动。因此,本文认为织机洞内的文化遗存可能属于旧石器晚期遗存,年代在L1S晚期以后,约相当于MIS3阶段,大致为60～30kaB.P.。1990～1995的3次发掘的报告根据洞内的“S1古土壤”层认为织机洞遗址可能在10万年左右甚至更早,由于洞穴内不可能发育土壤,此结论值得商榷。2.2大窑遗址野外考察大窑遗址位于内蒙古呼和浩特东北33km处的保合少乡大窑村东南,属于大青山山前的丘陵地带(图2),基岩主要由太古界的花岗片麻岩和燧石构成。该遗址从1973年发现以来,经几次发掘,被认为是一处大规模的石器制造场。内蒙古自治区博物馆的研究者认为遗址文化层包含了早、中、晚更新世黄土-古土壤沉积及全新世沉积1),1990年天津地质矿产研究所对厚度不及15m的内蒙古大窑遗址古文化层进行了古地磁定年,在距地面以下3.1～3.9m分辨出Laschamp事件,在6.5～6.7m分辨出Blake事件,在13.4m确定出B/M界线。所以,过去以来大窑遗址被一些研究者认为属于中更新世晚期,甚至更早(或早更新世)的文化遗存。2003年11月15日,在内蒙古自治区博物馆相关研究人员的陪同下,我们对大窑遗址进行野外考察。考察主要沿发掘工作相对比较细致的四道沟进行。根据考察结果,现将5个重点考察剖面(见图2)逐一介绍如下。点1四道沟沟源。为夹燧石、花岗岩角砾的坡积物,下伏含燧石基岩。更新后的下顺序为1990年进行古地磁测年时的采样地点。剖面总厚度约15m,分为5层(图3),自上到下依次为:1全新世“黑垆土”2黄土状土,厚约3～4m。夹角砾3砖红色土,厚约5m,结构疏松。由于差异风化,上部“黄土”层形成一小屋檐覆盖在砖红色土层上4底部为黄色砂质土,厚约6m,水平层理极其发育,此层溯源方向底部夹有多条砂砾石层5含燧石基岩黄土-古土壤界面位于四道沟沟口,点2以西约20m处。沟的北壁遗址文化层正在进行防护措施。剖面总厚度为4m左右,分为3层(图4),自上而下依次为:1灰黄色黄土,夹杂小的角砾,颜色与马兰黄土相近,厚约2m2砖红色粘土,与古土壤相似,夹杂角砾,厚约2m3底部为燧石基岩剖面上部“黄土”与下部“古土壤”为不整合接触(图5a),界面非常清楚,这与标准黄土地层中黄土-古土壤的渐变过渡不同。点4距离点3约60m远。顶部为夹杂沟谷砂砾石层的次生黄土,底部为砖红色似古土壤层,刮开表层风化面,可见均匀的水平层理(图5b)。关于大窑遗址文化层堆积的地层研究点4对面,沟南壁。顶部为3～4m厚次生黄土,底部有一厚约20～30cm的砂砾石层。下部为厚约10m左右的砖红色粘质砂土,具水平层理。远观可隐约分辩出3条颜色更趋深红的条带。根据野外地层考察我们认为:(1)四道沟没有原生的黄土-古土壤序列。根据剖面中夹杂的含角砾的坡积物、含水平层理的砂砾石沟谷堆积(见图3和图5b),初步认为大窑遗址文化层中的沉积物非原生的黄土-古土壤堆积,而且“古土壤”与“黄土”层之间有一侵蚀间断时期(见图4和图5a)。整个四道沟地层复杂,相变快,如需进一步研究,要进行大面积的野外调查和地层对比。(2)大窑遗址的年代值得商榷。由于四道沟没有原生的黄土-古土壤序列,所以基于这种地层推断的大窑遗址属于更新世早、中期是值得商榷的。利用古地磁对大窑遗址定年时,在不到15m厚的剖面上,能区别出Laschamp事件、Blake事件,甚至达到B/M界线,在以往的研究中从来没有出现过。因为Laschamp事件和Blake事件等事件持续时间短暂(3.0～16.5ka),在中国北方黄土研究中,至今只有渭南阳郭黄土剖面有过Laschamp事件的报道,青海西宁黄土剖面有过Blake事件的报道。(3)四道沟可能比较年轻,不一定与四道沟沟壁上的沟谷堆积地层有关,但可能与其注入的乌梁素沟有关。该沟与大窑子东沟在保合少乡汇合注入大黑河。3黄土-古土壤序列在中国现代的旧石器考古文献中,“红色土”一词频繁出现。“红色土”是1930年德日进和杨钟健在陕西和山西进行调查后建立的地层名称,相当于现代黄土研究中的午城黄土和离石黄土,形成于距今2.5Ma到0.07Ma。受当时第四纪地层研究水平的影响,在旧石器研究早期,很多旧石器地点只是注明发现于“红色土”中,并将其归为一个时代的地层,比如陕西蓝田猿人文化。一般所称的蓝田猿人文化泛指公王岭地点及其附近地区红色土中发现的石制品。按照戴尔俭等的发掘报告,1966年在公王岭西坡进行考古发掘的地层一共包含了9个淡黄色(或褐黄色)粉砂质土与棕红色(或紫红色)亚粘土的旋回,而且几乎每个粉砂质土-亚粘土序列中都包含有石器。根据现在对蓝田猿人遗址周围黄土的研究状况,我们几乎可以肯定这些粉砂土-亚粘土序列其实就是黄土-古土壤序列。也就是说现在我们了解的蓝田猿人文化,是将时间跨度至少五、六十万年的石器放在一起,当作一个“红色土”层进行技术方面的讨论而得出的印象!虽然旧石器早期技术发展比较缓慢,但五、六十万年肯定有变化。甘肃泾川大岭上遗址,虽然至今没有进一步工作确定其上下文化层到底属于哪一层古土壤,但至多有30万年的时间间隔,研究者还是非常容易地区别开上下文化层石器类型的区别。因此,蓝田猿人文化五、六十万年的时间肯定也有变化,只是因为当初将其统统归于“红色土”一个地层而无法进行比较。20世纪50年代末60年代初,刘东生等将以前的“黄土”和“红色土”划分为午城黄土、离石黄土和马兰黄土,以后又逐步建立了黄土堆积完整的黄土-古土壤序列,并确定了每层黄土-古土壤序列的年代,这为确定那些“红色土”中的旧石器文化年代,并进行环境背景研究提供了可能,为进行旧石器考古文化进行横向与纵向对比提供了可能。对河南织机洞遗址周围黄土堆积的调查分析,就是为了说明黄土-古土壤序列可以对旧石器时代遗址进行定年。安芷生等利用黄土-古土壤序列对陈家窝和公王岭两处猿人遗址的定年是一个代表。如果旧石器考古学者熟悉黄土-古土壤序列,在黄土发育比较好的地区,可以比较顺利地对遗址年代有一个大致的推断。因此我们呼吁旧石器工作者关注第四纪研究的最新进展,利用第四纪研究的最新成果。但在应用黄土研究的成果时,应正确认识黄土堆积,对内蒙古大窑遗址的很多值得商榷的结论都是建立在不恰当的地层认识之上。近20年来的黄土研究,不仅为黄土分布区的旧石器考古遗址点提供了年代框架,黄土地层中蜗牛、植硅体、孢粉、古土壤微形态等方面的研究,还为旧石器时代的古人类活动提供了自然环境