趙云嘯 仝廣 涂華 趙海龍
關(guān)鍵詞:泥河灣盆地;早更新世;舊石器時代早期;石溝遺址
大田洼臺地位于泥河灣盆地(狹義的泥河灣盆地,即陽原盆地)的東緣,在舊石器時代早期,即地質(zhì)時代的早、中更新世時期,古人類曾長期在此活動,遺留下了豐富的人類遺存[1]。目前,這里已發(fā)現(xiàn)數(shù)量眾多的舊石器時代早期遺址[2],如馬圈溝遺址[3]、半山遺址[4]、小長梁遺址[5]、東谷坨遺址[6,7]、麻地溝遺址[8,9]、飛梁遺址[3]等,是古人類學(xué)、舊石器時代考古學(xué)、古地質(zhì)學(xué)等學(xué)科的重要科研陣地,為東亞古人類的遷移、演化和適應(yīng)等提供了重要線索。石溝遺址也發(fā)現(xiàn)于此。
石溝遺址于1996年由河北省文物研究所(現(xiàn)河北省文物考古研究院)謝飛等人調(diào)查發(fā)現(xiàn),被認(rèn)為是一處重要的化石地點。2013年調(diào)查時,在遺址附近的早更新世地層中發(fā)現(xiàn)了石制品;同年,與河北師范大學(xué)泥河灣考古研究院合作進(jìn)行了發(fā)掘,探方為2×4m,出土少量化石和數(shù)百件石制品;此處后來被劃分為遺址的C區(qū)。截至2019年,已完成遺址5個區(qū)域的發(fā)掘。由于出土化石破碎,無法鑒別種屬和進(jìn)行埋藏學(xué)研究,故本文僅對石溝遺址C區(qū)的石制品進(jìn)行介紹。
1石溝遺址與C區(qū)概況
1.1地理位置與周邊地貌環(huán)境
遺址地處泥河灣盆地的東端,大田洼湖積臺地的北緣,北距桑干河約800m,西距馬圈溝遺址1100m,與馬圈溝、岑家灣遺址等均位于北東—南西向的油房斷層上盤(圖1:1)。遺址劃分為5個發(fā)掘區(qū),即A、B、C、D、E(圖1:2);其中B區(qū)已發(fā)表發(fā)掘報告[10]。C區(qū)基點地理坐標(biāo)為40°14′01″N、114°40′43″E,海拔為848m。
1.2地層
石溝遺址自上而下共有三個文化層。第一文化層在D區(qū),出土少量石制品;第二文化層在A、B和E區(qū)均有發(fā)現(xiàn),其中B區(qū)化石出露頂部海拔為830m,文化層內(nèi)發(fā)現(xiàn)數(shù)條自然沖溝,大量的動物化石和少量的石制品埋藏其中;第三文化層主要發(fā)現(xiàn)于C區(qū),出土較多石制品。C區(qū)除表土層外,均為泥河灣層,厚約16m,現(xiàn)將C區(qū)地層(圖1:6)由上至下描述如下:
1.黃土:厚0.30m。
2.黃褐色粉質(zhì)細(xì)砂與粉砂互層:發(fā)育交替水平層理,局部發(fā)育弱的波狀層理,厚0.70m。
3.淺黃色粉質(zhì)細(xì)砂:發(fā)育水平層理和弱的波狀層理,厚1.45m。
4.淺黃灰色粉砂:夾雜粉質(zhì)細(xì)砂,發(fā)育交替水平層理,局部發(fā)育弱的波狀層理,厚0.50m。
5.黃褐色粉砂:發(fā)育塊狀層理,厚0.50m。
6.淺黃色粉砂:發(fā)育水平層理,厚0.52m。
7.黃色粉砂夾雜薄粉質(zhì)細(xì)砂:發(fā)育交替水平層理,局部發(fā)育弱的波狀層理,厚0.25m,為石溝遺址第一文化層。
8.黃灰色粉砂:發(fā)育交替水平層理,厚0.20m。
9.灰白色粉質(zhì)細(xì)砂(夾雜粉砂)與粉砂(夾雜粉質(zhì)細(xì)砂)互層:發(fā)育交替水平層理,局部發(fā)育弱的波狀層理,厚1.08m。
10.淺黃色粉質(zhì)細(xì)砂:發(fā)育交錯層理,厚0.13m。
11.淺黃色中等粒度砂質(zhì)細(xì)砂夾雜少量細(xì)礫(最大礫徑為1.5cm):發(fā)育交錯層理,厚0.02m。
12.黃褐色粉砂與粉質(zhì)細(xì)砂互層:前者大部分發(fā)育塊狀層理,后者發(fā)育弱的流水波痕層理,厚6.50m。
13.淺黃色粗砂和中等粒度砂土:摻雜細(xì)砂,發(fā)育水平層理,伴有弱的交錯層理,為石溝遺址第二文化層厚0.55m。
14.黃褐色細(xì)膩砂質(zhì)粉土:摻雜少量砂土,發(fā)育塊狀層理,厚0.60m。
15.第三文化層:出土大量石制品。上部為黃褐色粗砂和中等粒度砂土,摻雜細(xì)砂,發(fā)育塊狀層理,厚0.10m。下部為淺黃色粉砂,發(fā)育塊狀層理,厚0.40m。
16.黃色粉質(zhì)細(xì)砂:發(fā)育波狀交錯層理,厚1.25m。
17.黃褐色粉砂:發(fā)育弱的水平層理,厚0.15m。
18.黃灰色粉質(zhì)細(xì)砂:摻雜中等粒度砂土,發(fā)育塊狀層理,厚0.40m。
19.灰白色礫質(zhì)砂土層:發(fā)育交錯層理,厚0.10m。
20.淺黃色粉砂:發(fā)育弱的水平層理,未見底,厚度大于0.25m。
2石制品
石溝遺址C區(qū)出土礫石51件和石制品249件,下文主要圍繞后者進(jìn)行分析。
2.1原料
原料有白云巖、燧石、安山玢巖和石英4類,其中白云巖最多(n=98;39.36%);其次為燧石(n=77;30.92%)和安山玢巖(n=68;27.31%),石英數(shù)量最少(n=6;2.41%)。
2.2尺寸與質(zhì)量
依據(jù)長度(L)大小,可將石制品分為微型(L<20mm)、小型(20≤L<50mm)、中型(50≤L<100mm)和大型(100≤L<200mm)[4],小型者占優(yōu)(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%)較少。
石制品質(zhì)量(m)以10≤m<50g者居多(n=109;43.78%),m<10g者較多(n=90;36.14%),50≤m<100g(n=30;12.05%)和m>100g者(n=20;8.03%)均較少,同類型石制品間重量差距大。
2.3風(fēng)化與磨蝕
石制品的風(fēng)化和磨蝕程度可分為無(0級)、輕微(1級)、中等(2級)和嚴(yán)重(3級)四個等級[11-13]。
風(fēng)化指標(biāo)本露天引起的化學(xué)變化,磨蝕是自然機械摩擦損耗的狀況[4]。統(tǒng)計表明,遺址內(nèi)石制品大多沒有受到或僅有輕微的風(fēng)化、磨蝕(圖2),表明多數(shù)標(biāo)本暴露的時間較短,且未經(jīng)強烈的水流搬運,但考慮到石制品組合中碎屑占比很少,說明遺址形成過程中應(yīng)遭受了輕微的水流干擾。
2.4石制品類型
石制品類型包括石核(n=6;2.41%)、石片類(n=122;49.00%)、斷塊(n=100;40.16%),碎屑(n=8;3.21%)及石器類(n=13;5.22%)(表1)。其中,石器類的統(tǒng)計參考張森水和陳學(xué)家的分類方法和理念[14,15],將使用石片也劃分在內(nèi)。
石溝遺址C區(qū)出土石制品大多采用發(fā)掘年份、地點名稱縮寫與文化層結(jié)合的編號前綴“2013TSJ(1)”,編號以R結(jié)尾的表示發(fā)掘時標(biāo)本已經(jīng)過人為擾動,沒有測量其地理位置坐標(biāo)。
2.4.1石核
共6件。均為錘擊石核,依據(jù)臺面數(shù)量可分為單臺面石核(n=5)和多臺面石核(n=1)。原料以白云巖為主,其次為燧石和安山玢巖;原型以礫石為主,少數(shù)為斷塊。臺面多為自然面,無修理臺面;臺面角在70°~88°之間,變異范圍較大。多數(shù)石核有1個或2個剝片面,僅1件石核有3個剝片面,且保存的片疤數(shù)量最多。剝片方向多為垂直向下,2件有斜向片疤。
2013TSJ:47R,單臺面石核,黃紅色燧石,石質(zhì)細(xì)膩,原型為礫石,長寬厚為28.77×45.96×58.53mm,質(zhì)量76.81g(圖3:6)。自然臺面,除靠近剝片位置外,均為石皮,寬厚為48.68×57.25mm,臺面角77°~88°。石核有1個剝片面,2個剝片疤,方向一致,打擊點明顯。整體保留自然面較多。
2013TSJ(1):155,多臺面石核,原型為白云巖礫石,長寬厚為60.23×57.68×56.45mm,質(zhì)量255.83g(圖3:1)。該石核近似六面體,整體保留自然面較多,且大部分集中在一個臺面上,另兩個臺面為平坦的節(jié)理面,三個臺面空間上垂直分布,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)向剝片行為,寬厚分別為60.11×57.60mm、54.66×56.31mm和57.53×59.21mm,臺面角范圍在73°~87°。3個剝片面上分布著10個片疤,其中5個末端呈階梯狀斷裂,1個末端為節(jié)理面斷裂。有1個片疤位于兩剝片面交界處,體現(xiàn)了古人類利用棱脊剝片的策略。
2.4.2完整石片
共68件。原料為白云巖者最多(n=25;36.77%),其次為安山玢巖(n=24;35.29%),再者為燧石(n=17;25.00%),石英最少(n=2;2.94%)。石片類型以臺面和背面的自然或人工性質(zhì)劃分[16,17],除1件因風(fēng)化程度較大而不可辨認(rèn)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,無I型石片。石片形態(tài)為計算長寬指數(shù)和寬厚指數(shù)并以黃金分割比(0.618)進(jìn)行劃分[4],經(jīng)統(tǒng)計寬薄型占絕大多數(shù)(n=61;89.71%),窄薄型5件,寬厚型2件。
砸擊石片1件,編號2013TSJ(1):120。深灰色白云巖,形態(tài)為四邊形,階梯狀遠(yuǎn)端。長寬厚為49.30×41.41×18.48mm,質(zhì)量36.70g(圖3:3)。線臺面,寬18.71mm。腹面錘擊痕跡明顯,不見半錐體,石片角95°。背面5個對向片疤,背脊為正縱脊,體現(xiàn)古人類利用背脊剝片的行為。整體沒有受到風(fēng)化和磨蝕。
錘擊石片67件。
臺面特征:石片臺面性質(zhì)統(tǒng)計為有疤臺面21件、自然臺面19件、節(jié)理-人工臺面4件、素臺面16件、有脊臺面、線狀臺面和點狀臺面各2件,1件石片因整體風(fēng)化嚴(yán)重?zé)o法辨認(rèn)。
臺面背緣角變異范圍為35°~109°,主要集中在55°~87°之間(n=47)。除點狀和線狀臺面者外,臺面面積最小為4.15×3.71mm,最大為87.95×21.54mm。
腹面特征:石片角變異范圍為60°~132°,主要集中在87°~112°之間(n=35)。打擊點和半錐體均以不明顯和不見者居多,打擊點較明顯和明顯者共15件,半錐體方面則共16件。
由于石料特性、風(fēng)化和埋藏等原因,少見清晰明顯的放射線和同心波。部分白云巖和安山玢巖,以及一些劣質(zhì)燧石的石片腹面不平整。
背面特征:大多石片背面沒有保留自然面(n=56)。背面片疤最多12個,多數(shù)為2-4個片疤(n=41)。以臺面朝上觀察石片背面片疤方向,借鑒IgnaciodelaTorre研究坦桑尼亞Peninj遺址ST地點群(STSiteComplex)出土石片背面片疤方向的方法[18],劃分為單極(unipolar,或稱單向,垂直或斜向下的片疤)、兩極(bipolar,或稱對向,兩方向的片疤均與石片長軸平行)、垂直(perpendicular,片疤方向與石片長軸垂直)和向心(centripetal)4種模式。統(tǒng)計結(jié)果為向心21件,單極15件,垂直12件,兩極7件,剩余12件因風(fēng)化或自然背面等因素?zé)o法納入統(tǒng)計。
2013TSJ:130R,VI型石片,深灰色安山玢巖,匯聚形態(tài),羽狀遠(yuǎn)端。長寬厚為60.68×48.99×21.21mm,質(zhì)量65.55g(圖3:4)。有脊臺面,由兩個方向不同的片疤構(gòu)成,交匯產(chǎn)生一條明顯的棱脊,臺面寬厚為48.98×22.53mm。腹面打擊點較明顯,不見半錐體,石片角100°。背緣角85°,背面8個片疤,其中最大者分布在背面中部,且其兩邊緣向石片末端部分的一條較短的脊匯聚,形成Y型脊。整體輕微風(fēng)化,沒有受到磨蝕。
2013TSJ(1):112,VI型石片,粉白色燧石,匯聚形態(tài),羽狀遠(yuǎn)端。長寬厚為29.50×41.32×16.90mm,質(zhì)量11.14g(圖3:2)。有疤臺面,寬厚為39.08×16.35mm,臺面上3個連續(xù)疊壓排布的方向垂直于石片長軸且打擊點清晰可見的完整小片疤,可能是之前利用該石片背面作為臺面進(jìn)行剝片但失敗的痕跡,體現(xiàn)轉(zhuǎn)向打法的使用。腹面打擊點和半錐體較明顯,石片角99°。背緣角76°,背面4個片疤,Y型脊。整體輕微風(fēng)化,沒有受到磨蝕。
2013TSJ:137R,VI型石片,灰色白云巖,發(fā)散形態(tài),階梯狀遠(yuǎn)端。長寬厚為85.03×74.94×35.27mm,質(zhì)量166.40g(圖3:5)。臺面左半部分為節(jié)理面,右半部分為片疤,寬厚為35.61×10.18mm。腹面不見打擊點,半錐體不明顯,石片角為118°。背緣角70°,背面有大面積節(jié)理面,5個片疤,倒Y字形脊。整體風(fēng)化和磨蝕程度輕微。
2.4.3不完整石片
共54件。以安山玢巖(n=23)和白云巖(n=20)為主,其余為燧石(n=11)。包括左裂片3件,右裂片12件,近端斷片5件,中間斷片4件,遠(yuǎn)端斷片7件和無法確定者23件。
2.4.4斷塊
共100件。多數(shù)為白云巖(n=43)和燧石(n=39),安山玢巖較少(n=14),石英最少(n=4)。小型斷塊最多(n=66),中型較多(n=33),大型1件。最輕者1.74g,最重者1262.00g,多數(shù)集中在5~80g(n=77)。多數(shù)標(biāo)本沒有自然面(n=64),自然面占比在30%~45%者較多(n=17);占比超過50%者8件,最大占比為75%。
2.4.5碎屑
共8件。安山玢巖4件,白云巖和燧石各2件。
2.4.6石器
使用石片5件。其中,白云巖4件、燧石1件。
2013TSJ(1):42,III型石片,灰黑色白云巖,灰黑色,長寬厚為29.35×30.62×7.85mm,質(zhì)量7.46g(圖4:3)。整體輕微風(fēng)化,沒有受到磨蝕。石片的兩側(cè)緣呈微鈍的鋸齒狀且有微小的崩疤,左、右兩側(cè)的總長度分別為36.17mm和39.86mm;使用部位均為直刃,長度分別為19.69mm和18.15mm,刃角分別為32°和28°。
2013TSJ:13R,V型石片,紅色燧石,長寬厚為30.58×23.43×8.34mm,質(zhì)量5.16g(圖4:4)。有疤臺面,寬厚為15.59×5.92mm。整體沒有受到風(fēng)化和磨蝕。使用邊為石片的左側(cè)緣,整體呈微小的鋸齒狀,直刃,腹面可見連續(xù)的小疤約6個,使用長度26.06mm,即為該邊的總長度26.06mm,刃角56°。此件使用石片刃口平直,使用痕跡明顯,可能經(jīng)過多次或長時間的使用。
刮削器7件。原料以燧石為主,毛坯多為斷塊。均為單邊錘擊加工,以石片為毛坯的刮削器2件正向加工,1件交互加工。刃角范圍43°~80°。多數(shù)呈現(xiàn)單層的連續(xù)修理疤,修理部位著重于刃部邊緣,修理疤深度淺,整體表現(xiàn)出修理簡單,加工程度較低的特點。
2013TSJ(1):153,復(fù)刃刮削器,黃紅色燧石,石質(zhì)細(xì)膩,通體呈油亮光澤。斷塊毛坯,長寬厚為39.46×30.85×14.27mm,質(zhì)量28.55g(圖4:1)。修理最精致的一側(cè)為凸刃,長度35.82mm,刃角80°。單面修理,11個修理疤層疊分布,加工程度深,刃口凹凸不平,加工較粗糙。除凸刃的一側(cè)外,其他三個側(cè)面遍布不規(guī)則的片疤,可能是先前修理失敗的痕跡。
2013TSJ(1):149,單邊直刃刮削器,長寬厚為56.08×46.45×21.45mm,質(zhì)量49.23g,原料為安山玢巖。毛坯為石片(圖4:2)。刃長49.17mm,刃角43°~52°。加工部位為石片遠(yuǎn)端,正向修理,5個修理疤并列分布。
砍砸器1件,編號2013TSJ:160R,淺紅色燧石,毛坯為I型石片,長寬厚為87.22×84.39×59.96mm,質(zhì)量524.35g(圖4:5)。修理刃為石片遠(yuǎn)端,近似直刃,長度77.53mm,刃角范圍在60°~75°。轉(zhuǎn)向加工,5個連續(xù)的修理疤分布在腹面一側(cè),3個連續(xù)的修理疤分布在背面一側(cè)。修疤較小,加工深度淺,加工簡單且粗糙。
3討論與總結(jié)
3.1年代
根據(jù)E區(qū)出土的鋸齒虎[19],以及B區(qū)出土的披毛犀、黃河馬和直隸狼[10]等動物化石判斷,石溝動物群的年代應(yīng)在1.6MaBP左右。宇生核素埋藏測年研究表明遺址第二文化層年代不晚于1.5MaBP1)。綜合動物群和地層年代,C區(qū)文化層應(yīng)該與馬圈溝遺址第III文化層相當(dāng),年代接近1.66MaBP。
3.2石制品組合特點
石溝遺址C區(qū)發(fā)現(xiàn)的石核均采用錘擊法剝片,臺面未經(jīng)修理,部分石核在剝片過程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)向和利用棱脊的行為,具有一定的進(jìn)步性,但仍屬于簡單的剝片模式。鑒于石核數(shù)量較少,無法全面地評判石核利用率。
石片以錘擊為主,僅1件為砸擊,臺面類型多為有疤、自然和素臺面,石片形態(tài)寬薄型為主,類型主要為VI型,背面片疤模式以向心為主,也有較多的單向和垂直,但在石核中未發(fā)現(xiàn)向心剝片模式。整體而言,石片的背疤方向與石核的剝片模式基本吻合,但存在較為復(fù)雜的剝片行為。
刮削器和砍砸器均為單刃,采用錘擊法修理,單面加工為主,少數(shù)為交互和轉(zhuǎn)向加工,單層修疤居多,但也有加工精致的陡刃刮削器,體現(xiàn)了不同的技術(shù)策略。此外,遺址內(nèi)還要少量使用痕跡清晰的石片,體現(xiàn)了古人類靈活的石器利用策略。
綜合而言,石溝遺址C區(qū)屬于典型的簡單石核石片組合(模式I)[20],具有中國北方石片石器的技術(shù)特征[21]。
3.3原料獲取和利用策略
石溝遺址C區(qū)石制品原料以白云巖為主,燧石和安山玢巖次之,石英最少。根據(jù)調(diào)查得知,白云巖主要出自斷層下盤的前寒武系地層,經(jīng)流水侵蝕搬運至遺址周圍,百米范圍內(nèi)即可采集。燧石主要出自遺址南部和東部的基巖,安山玢巖則出自燧石基巖以南的白堊系基巖,距離遺址約900m。根據(jù)C區(qū)文化層出土的礫石大多數(shù)為白云巖,燧石和安山玢巖較少,由此可知,雖然這三類原料均可就近取材,但相互距離和分布方位均有差異,最終呈現(xiàn)采集和利用數(shù)量間的差別,可能代表著人類不同的原料獲取策略。
3.4遺址意義
石溝遺址C區(qū)出土石制品組合雖然屬于簡單的石核石片,剝片模式和石器類型并不復(fù)雜,但體現(xiàn)了清晰地利用棱脊與轉(zhuǎn)向剝片的行為特征;石制品原料種類不多,且均屬于就近取材,但反映了一定的利用偏好和選擇策略,為泥河灣盆地舊石器時代早期人類行為、技術(shù)研究增添了珍貴的資料,綜合遺址A、B和E區(qū)出土的種類豐富且埋藏狀況良好的動物化石,為泥河灣盆地東端這一早更新世時期古人類活動重點區(qū)域內(nèi)的古環(huán)境復(fù)原、古人類的技術(shù)演化、環(huán)境適應(yīng)、生存策略等重大課題提供了重要的科學(xué)材料。