泥河湾盆地板井子旧石器时代遗址的形成过程

发布时间：2021-07-08

　　摘要：板井子遗址是泥河湾盆地晚更新世早期的一处重要遗址，光释光年代为距今8~9万年。本文以2015年出土的考古材料为研究对象，从地层的沉积环境、考古材料本体的埋藏特点两个角度，对板井子遗址的形成过程进行分析。分析表明，主文化层第5层为近原地埋藏类型，水流作用对小尺寸标本的保存及标本的空间集聚特征影响较大，但石制品技术类型组合等基本的人类行为信息仍较为完整;第4、6层均为水流搬运产生的异地埋藏，蕴含的人类行为信息有所缺失。此项分析为提取、研究考古遗址所蕴含的古人类的居址选择、土地利用方式、考古材料使用废弃等方面的信息奠定了基础。

　　关键词：泥河湾盆地;板井子遗址;旧石器时代;遗址形成过程

　　1引言

　　旧石器时代的人类是迁徙流动的狩猎采集者，除借用天然洞穴以外，一般对设施、房屋和建筑投入很少[1]，考古材料多直接废弃于地表，这就导致其背景信息更加脆弱，容易遭受自然营力的扰动与破坏。

　　与洞穴、岩厦不同，旷野型遗址的沉积环境基本处于开放状态，考古遗存可能存在多样的自然营力改造，例如遗址形成阶段的风化作用、水流搬运冲刷、动物啃咬踩踏，以及后期埋藏时期的地质活动(如断层、湿陷、冻融扰动)、堆积物重力压实、现代人类的农工建设等。这些营力作用会对考古材料的保存产生影响，造成部分遗存的缺失与重塑，考古材料的组分与组合关系发生变化，扰乱遗存的空间集聚状态，改变考古材料的时空关系等[2-5]。遗址形成过程分析能有效地分辨自然营力对考古材料的改造过程与表现，为合理阐释考古材料提供重要的依据，目前已成为旧石器时代考古研究中不可或缺的重要环节。

　　本文拟利用埋藏学的视角，对泥河湾盆地板井子旧石器时代遗址的形成过程进行研究，以区分自然因素与人为因素在各文化层堆积物形成中的作用，辨别自然营力的性质与改造过程，评估考古材料保存的完整程度，为后续系统揭示遗址的人类行为特点奠定基础。

　　2研究材料与研究方法

　　板井子遗址地处泥河湾盆地东缘，位于河北省阳原县化稍营镇板井子村北约300m处的台地上，地理坐标为114°42′17″E，40°15′32″N，海拔约850m(图1)。遗址发现于1984年，先后于1984、1986、1988、1990、1991年进行了五次发掘，揭露面积合计超过100m2，出土各类遗物数以万计[6-8]。

　　2015年夏，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、河北省文物研究所(现河北省文物考古研究院)联合对板井子遗址进行了新的发掘，布方面积为48m2[9]。探方处于现代冲沟沟头位置，流水将地层冲蚀成斜坡状，发掘面积随深度增加逐渐扩大，但出于安全考虑，探方壁面向下逐渐内收倾斜。第4层揭露面积约24m2，第5层最大揭露面积约36m2，第6层因遗物稀疏仅在探方东南部发掘了6m2。文化层内按照1m×1m的方格、10cm为一水平层的方式逐层发掘与收集遗物，并使用0.3cm孔径的网筛对堆积物进行干筛，标本出露后，对其拍照、绘图，利用全站仪详细记录其三维坐标、产状信息，发掘结束后在探方北壁采集了粒度、磁化率等地层沉积样品。

　　本次发掘探方地层厚约5.9m，自上而下分为7层(图2)：第1层为次生黄土，最厚处约0.8m;第2层为砂砾石，最厚处约3.5m;第3层为灰绿色含砾黏土质粉砂，厚约0.2m;第4层为灰黄色含砾细砂与灰绿色黏土质粉砂互层(均为薄层)，最厚处约0.5m;第5层为灰绿色-灰黄色含砾黏土质粉砂，厚约1.6m;第6层为砂砾石，最厚处约0.3m;第7层为粉细砂，未见底，出露部分厚约0.3m。

　　文化遗物出自第4-6层(图2、图3，表1)。第4层层内底部、第6层遗物零星，皆不足百件。第5层遗物丰富，包括石制品2563件、动物化石1028件(数量较多的筛选动物碎骨未纳入)，是遗址的主文化层，此外还出土了716件长度L≥5cm的无人工痕迹砾石(L<5cm者未收集)。其他层位均为自然堆积。第5层的光释光年代在距今8-9万年[9]，第4、6层尚缺少年代测定工作。

　　本文以板井子遗址2015年发掘获得的资料为对象，从地层的沉积环境、考古材料本体的埋藏特点两个角度，对第4、5、6三个文化层的形成过程进行研究。地层的沉积环境，主要通过对地层沉积特征的分析，考察各文化层形成过程中的整体沉积环境及可能存在的自然营力性质与强度。考古材料本体的埋藏特点，即直接对考古材料本身进行研究，主要利用石制品技术类型组合、废片尺寸分布特征、风化磨蚀状况、产状特征、空间分布特征等一系列相互关联的埋藏学指标，分辨自然营力对考古材料的作用方式与过程，评估各文化层被扰乱的程度及信息保存的完整程度。

　　需要说明的是，第5层出土标本数量丰富，支持详细的定量化统计分析;第4、6层遗物零星，多数指标的系统分析难以有效开展，仅进行简要的定性分析。

　　3文化层的沉积环境

　　3.1地层野外观察特征

　　板井子遗址的文化层通常被认为埋藏在桑干河左岸的第三级阶地中[6-8]，但仍存争议。相较于地貌部位，堆积物本身的沉积特征对于判断文化层的沉积环境具有更为直接可靠的指示意义。本文主要对此进行描述，对遗址地貌的详细分析将另文报道。

　　相关期刊推荐：《人类学学报》(季刊)主要发表人类学、旧石器时代考古学和其他原始研究报告及综合性学术论文，在人类起源和现代人起源理论、在中国旧石器文化方面多有建树，支撑着我国人类学研究在世界论坛中的地位。文章涉及：研究论文、发掘报告、简报、综述、书刊评介和消息与动态等。全年出版4期。读者对象主要是国内外研究机构、高等院校和博物馆等部门的从事人类学、考古学、民族学、地质学、古生物学、医学、生物学研究的专业人员。

　　第6层仅在探方东南部发掘了6m2，剖面显示，其在探方内横向分布不稳定，厚薄不均，最厚处仅0.3m，西侧近乎尖灭。但探方东侧及西距遗址约30m处的大型冲沟断面均能观察到该层的存在，且厚度接近1m，说明是一套横向分布较广泛的地层堆积。

　　该层主体沉积物为砂砾石，砾石密度较大，砾径多在3-5cm，最大者约20cm，其间混杂水流侵蚀带入的不规则分布的黄色粉砂层、灰绿色夹铁锈色黏土条带与团块，整体反映水动力条件非常强烈。

　　第5层在探方内完全揭露，最大面积约36m2，横向分布比较稳定，厚约1.6m。主体沉积物为灰绿色-灰黄色黏土质粉砂，局部结构坚硬致密，整体指示水成的沉积环境，水动力条件相对较小。但内部的沉积特征存在一定差异(图4)。局部可见发育明显的锈黄色铁质浸染条带与斑块，部分区域夹杂数量较多的黄色中粗砂层，平面分布范围较大，厚度较薄，非稳定的层状堆积，显示层内存在较多能量较高的水流过程。同时，砂层出土标本的数量往往多于其他区域。层内上部5L3水平层(共揭露19个水平层)有一条大致呈西南东北走向的小型砂砾石透镜体/冲沟，平面为长条形，长约5m，最宽处约60cm，最深约30cm，横截面为倒三角形，填充物主要是中粗砂与少量砾石，遗物零星，表明该层局部区域存在相对强烈的水流冲蚀作用。

　　第5层还出土了一定数量与石制品等遗物混杂堆积的砾石，表面无明显的人工改造痕迹，其性质对于判断文化层的沉积环境具有重要意义。

　　野外发掘主要采集了L≥5cm的砾石，共716件，其中完整416件、破碎300件(图3、图5)。原料种类多样，无明显的选择性，包括白云岩268件、石英岩174件、石英砂岩106件、各类火成岩115件、角砾岩7件、其他岩性46件。不同原料存在显著的质量差异，白云岩、石英岩质量较好，角砾岩、各类火成岩杂质含量高，均质性差，部分石英砂岩风化严重。同类原料个体间的质量亦有优劣之分。完整砾石的磨圆度以次圆、次棱角居多，形状各异，主要有不规则形、长条形、扁平状、片状、椭球形与球形等，大多缺少可利用的自然剥片条件。砾石体量变异范围较大，长度介于50-180mm，质量介于20-2363g，没有显著的集中分布区间。第5层共出土石制品2563件，但约83.5%的原料为燧石岩块，砾石毛坯很少，仅244件(石锤9件、石核22件，其余皆断块、碎片与工具)，同时砾石原料利用率都很低，技术类型无明显的特殊性，显示其仅为石器生产的补充或处于次要地位，古人类应无必要将较多的砾石带入遗址而不加以深度利用。更为重要的是，砾石石制品的原料主要为白云岩与石英岩，各类火成岩仅零星几件，砾石中夹燧石条带白云岩、角砾岩及岩性不确定者均未见任何利用。这些证据表明上述砾石应不是古人类有意采集储备的搬入石材或备料。砾石在地层中自下而上分布比较均匀，无明显集中或稀疏的区域，亦难找到沿某一层面展布的现象，平面上，同一水平层的砾石密度不高，多是不规律地夹杂在砂层或黏土质粉砂中，没有密集排列或特殊的分布情况，因此这些砾石并非古人类有意铺设的活动面或其他的建筑遗迹。综合所有情况可知，第5层发现的绝大多数砾石应是自然沉积的结果，与人类行为关系不大。这些砾石均混杂在砂层与黏土质粉砂中，与典型河床相的砾石层区别明显，推测并非大规模水流过程的产物。

　　第4层在探方内完全揭露，面积约24m2，厚薄不均，最厚处约0.5m。沉积物为互层的灰黄色含砾细砂与灰绿色黏土质粉砂，砂质含量较高，含泥质团块。石制品与动物化石出自层内底部厚约10cm的含砾细砂层，砂层较薄、砾石较小，水动力条件并不强烈。

　　3.2粒度与磁化率分析

　　为详细了解文化层的沉积状况，在探方北壁以5cm为间距自下而上连续采集了44个粒度与磁化率沉积样品：第7层7个、第5层25个、第4层9个、第3层3个。第6层为砂砾石，未取样。测试工作在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所环境过程实验室完成，仪器分别为Mastersizer2000激光粒度仪、MS2磁化率仪。

　　整体来看，取样剖面的粒度与磁化率数据具有良好的相关性，与野外地层的划分及前述各层位的沉积特征也基本吻合(图6)。第5层沉积物平均粒径D=62.03μm，落入粉砂(4≤D<63μm)的分布范畴，平均磁化率为42.02×10-8m3/kg，均属所测层位中的最低值。相应地，沉积物中黏土(D<4μm)、粉砂(4≤D<63μm)等细颗粒组分含量最高，合计74.89%，粗颗粒组分含量较低，整体反映第5层形成时水动力条件相对较小。粒度与磁化率值在不同深度存在频繁的波动，显示水动力条件很不稳定，存在多次能量较强的沉积时期，尤其在层内底部及中上部更为显著。粗颗粒物质总含量均不超过55%，粗砂及以上(D>500μm)含量不高，反映水动力条件并不十分强烈。第4层沉积物平均粒径为171.68μm，落入细砂(125≤D<250μm)的范畴，磁化率为108.32×10-8m3/kg，皆为所测层位中的最高值，反映水动力条件整体较高。含石制品与动物化石的底部厚约10cm的堆积颗粒较细，是该层水动力条件最小的阶段。第6层为砂砾石，未取样分析，但代表了高能的水动力沉积环境。

　　通过上述对地层野外观察特征与粒度磁化率的分析，可以发现板井子遗址各文化层主要形成于水成的沉积环境，水流作用应是遗址遭受后期改造最主要的自然营力。但各文化层的水动力条件存在一定差异。第6层最为强烈，第4层底部较小，第5层是整个剖面最弱的时期，但内部有较多明显的波动事件。目前尚未在遗址区域发现断层、崩塌等地质活动。河湖相的沉积环境往往比较复杂，不排除存在动物踩踏、植物根系扰动等其他性质的扰动过程，但通常影响不大，且分辨较为困难，在此不作分析。——论文作者：任进成1-5，王法岗6，李锋2,3，杨庆江2-4，陈福友2,3，高星2-4