舊石器時代的天然博物館(文明之聲)

舊石器時代的天然博物館(文明之聲)

圖爲泥河灣廣場及泥河灣遺址羣不同遺址出土的石器。

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近百年的科學探索使泥河灣盆地成爲世界上舊石器遺址最密集的地方之一。泥河灣盆地不僅豐富了我國舊石器文化序列,也爲評估早期人類技術與認知能力提供了重要材料。以泥河灣遺址羣爲依託,河北省陽原縣建成了全國最大的舊石器專題博物館,正在建設泥河灣國家考古遺址公園。

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泥河灣盆地引發世界關注

很難想象,眼前這些崇山峻嶺之內遍佈着40餘處百萬年以上的早期人類遺址,而這樣的遺址全世界僅有50多處。更難以想象的是,200萬年以前,這裏是一個面積達到9000多平方公里的大湖――湖中魚蝦成羣,湖邊有廣闊的森林,大量哺乳動物在這裏繁衍生息,古人類也在這裏繁衍生活。大約在1.8萬年前,由於造山運動,湖底上升,交錯移動,湖水大部分流走,大湖逐漸消退,泥河灣地層裸露出來。

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桑乾河源自山西朔州,經大同東流,過河北陽原,接納了蔚縣流來的壺流河,最後穿過石匣峽谷匯入洋河,綿延500公里。酈道元的《水經注》記載過它,李白的樂府歌詠過它,宋人沈括的筆記裏描述過它。9000平方公里的桑乾河河谷,每寸土地都寫滿了歷史,很難想出用小村莊泥河灣來命名這一遺址羣的理由。但百年前開始的科學研究,讓泥河灣盆地馳名世界。

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上世紀20年代,來到泥河灣村的法國人文森特,在村子周邊發現了大量貝殼、蚌類、哺乳動物化石。天津的北疆博物院建成後,他向院長桑志華表示,願意將發現的動物化石贈予北疆博物院,並邀請桑志華考察泥河灣。桑志華直到1924年9月10日才啓程赴泥河灣考察。

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就在桑志華出發的當天,美國地質學家巴爾博完成了首次科學意義上的泥河灣考察。他把泥河灣的地質特點寫成短文迅速發表,將泥河灣村附近的河湖相堆積命名爲泥河灣層。1926年,他和桑志華聯合法國古生物學家德日進對泥河灣層進行了分層研究,根據脊椎動物化石,初步確定泥河灣層與歐洲維拉方期相當,屬於早更新世。研究報告中,多次出現“泥河灣盆地”,被視爲桑乾河盆地的一部分。從那時起,世界的眼光再未遠離泥河灣。

隨着工作的深入,泥河灣層在桑乾河盆地內可以連續追索,泥河灣盆地範圍逐漸擴大。地層相對年代主要根據所含化石種類和進化程度來判斷,相似的化石組合年代也相近。當時,最受關注的更新世地層的標誌是人類化石。

1926年秋,桑志華獲悉周口店遺址發現了兩枚早期人類的牙齒。根據動物羣特徵,周口店人類牙齒化石時代與泥河灣層頂部相當,桑志華希望在泥河灣發現更古老的人類化石。他在泥河灣工作了兩個半月,失望而返。

1929年冬,裴文中在周口店發現了人類頭蓋骨化石。這是世界上第一枚經過科學發掘得到的早期人類遺骸。1930年,《泥河灣哺乳動物羣》在國際學術期刊上發表,確定“桑乾河的更新世已經屬於人類更新世”。作者德日進等謹慎地推測,“我們還不知道是否有人在此生活過,但我們知道人類可能存在。”多年後,桑志華惋惜地寫道,“如果接下來幾年我能夠回來,我將更深入地挖掘泥河灣新地點。”

這裏找到了有確切年代的早期古人類活動遺址

1948年,裴文中在《中國史前之研究》一書中提出,“中國猿人文化,實非原始文化,將來或可發現,較中國猿人更早之人類。”


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新中國成立後,國內的地質、考古專家楊鍾健、裴文中、賈蘭坡、劉東生院士等都來泥河灣進行過學術研究,使泥河灣的科學價值日益顯現。1954年,泥河灣層被確定爲中國、東亞乃至世界第四紀地層對比的標準剖面。賈蘭坡隨後指出,北京人在體質特徵和石器製作上,有許多進步性質,具有使用和管理火的能力,因而不代表最古老的人類和最原始的文化。他明確提出“泥河灣期地層纔是人類最早的腳踏地”,號召在泥河灣層尋找早期人類活動遺蹟。

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1965年,河北陽原發現了虎頭樑遺址,確認泥河灣盆地存在舊石器晚期人類活動。1972年,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的蓋培和衛奇在上沙咀地點發現納瑪古菱齒象頭骨。頭骨下方有一件用石英岩礫石製成的石核,人工打擊痕跡清楚,打擊點位於礫石突起的小脊邊緣,放射線呈扇形。他們確認這件石製品是人類有意識打製的產物,時代超過100萬年。泥河灣發現早期石核立刻引起了國內外科學界的極大重視。古脊椎動物與古人類研究所所長楊鍾健親率裴文中、賈蘭坡、孫殿卿、安志敏等實地考察。

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具有劃時代意義的考古發現是在1978年,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的尤玉柱、湯英俊和李毅,在桑乾河南發掘了與泥河灣村相對應的小長樑遺址。804件石製品產自具有鏽黃色條帶的砂層裏,打製痕跡明顯,還出現了使用痕跡,同時出土的動物化石包括鬣狗、古菱齒象、三趾馬和三門馬,初步判斷屬於早更新世泥河灣層。儘管動物化石已經確定了泥河灣層的時代範圍,但遺址確切年代一直到21世紀初纔得到確認。

20世紀初,科學家們已經注意到有些岩石記錄的磁場方向和所在的地磁場方向相反,建立起了500多萬年來地球磁場倒轉發生的時間序列。對於缺少絕對測年材料的沉積物,利用過去磁場方向來確定年代是僅有的選擇。小長樑遺址石器層下方不到6米就是古老基岩,這段地層中沒有出現地磁場倒轉,難以進一步確定年代。中國科學院地質與地球物理研究所朱日祥率領團隊向西追索,在西側1公里找到可以和小長樑遺址完美對比的洞溝剖面。他們在這裏採集到大量的樣品,在古生物化石的輔助下,把剖面的磁極性序列與標準地磁極性時間標尺對比,最終獲得了石器層位附近地磁場倒轉的時間,確認小長樑遺址石器層的年代爲距今136萬年。

小長樑是泥河灣也是中國第一個被廣泛認可的、有確切年代的早期古人類活動遺址,是東北亞北部確知的最早的人類遺址,爲認識早期人類擴散提供了重要線索。2001年9月,這一成果在英國《自然》雜誌發表,被國內外同行迅速接受,也被鐫刻在新落成的中華世紀壇青銅甬道上。

就在小長樑遺址年代正式刊出的同時,衛奇和謝飛等人正在泥河灣發掘馬圈溝遺址第三文化層。這一文化層位於小長樑遺址之下,古地磁學研究揭示,年代爲距今166萬年。

泥河灣層中存在多個早期舊石器文化層得到反覆確認。泥河灣不是單一的遺址,而是由數十處舊石器時代遺址構成的遺址羣,涵蓋了舊石器時代早、中、晚期,記錄了早期東方人類文化與技術演變的衆多環節,堪稱舊石器時代的天然博物館。

科學塑造着泥河灣盆地的未來

最新研究發現,史前人類打製石器時可以翻轉檯面,從而充分利用小塊燧石。在時代相近的東谷坨遺址,史前人類更多地調整和修理檯面來獲取石片毛坯,體現了對小型石片剝片較強的控制能力,以及石器生產中一定程度的預設與規劃。這與較早的小長樑遺址簡單石核石片相比,石器打製技術進步明顯。

退休後,衛奇在東谷坨遺址附近的農家小院裏自費建立了“泥河灣猿人觀察站”。多年來, 猿人觀察站不僅是泥河灣科學考察基地,更是鮮活的舊石器科學史展覽室。在小院裏長大的女孩兒賈真秀見慣了來來往往的考古學家。在發掘現場泡大的她很早就把舊石器考古學家作爲職業志向。現在,她已經如願開始了舊石器考古研究生涯。

在泥河灣博物館,衛奇的等身海報就立在飛樑遺址的展板前。展板中,7歲的賈真秀穿着一條粉色裙子蹲在遮陽傘下,握着手鏟,背對着觀衆,全神貫注地發掘。兩代考古人的身影就這樣交織在一起。

在泥河灣,每年依舊有考古工作者在進行主動性發掘。每年的寒暑假,這裏是孩子們學習人類早期歷史的大課堂。

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科學不僅書寫了人類的歷史,也塑造了盆地的未來。

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(作者單位:中國科學院地質與地球物理研究所)

製圖:蔡華偉