蔚县盆地东沟遗址2017年度发掘简报

2024-04-16 08:52周士航何湘栋徐静玥李潇丽牛东伟
人类学学报 2024年1期

周士航 何湘栋 徐静玥 李潇丽 牛东伟

关键词:东沟遗址;石片石器技术;蔚县盆地;旧石器时代晚期

1引言

蔚县盆地位于广义泥河湾盆地的南部偏东方向,处于华北地台北端之燕山断褶带西端,为冀西北典型的山间断陷盆地之一,西与山西断隆相连,南接太行台背斜,是河北平原通向内蒙古高原的过渡区,总面积约为4315km2,行政区划属于河北省張家口市西南部[1,2]。蔚县盆地的旧石器考古工作始于本世纪初期,2003年以来,河北省文物考古研究院(原河北省文物研究所)在蔚县盆地内组织进行了古人类活动遗存的考古调查工作[3],之后王法岗博士带领的考古队又选取重要遗址开展了相应的科学发掘工作,如取得重要发现和重大科研成果的下马碑遗址[4]。从2015年开始,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究员带领团队在蔚县盆地内开展了系统且连续性的旧石器考古调查和发掘工作,收获了丰富的石制品和动物化石,为研究广义泥河湾盆地更新世期间古人类的生存行为和环境适应提供了重要的基础材料[5-7]。其中,位于盆地东北部的东沟遗址是一处重要的晚更新世旧石器遗址。

东沟遗址(40°2′51.0″N、114°48′9.6″E,海拔905m;图1)位于河北省张家口市蔚县黄梅乡常胜疃村东。2017年3月,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和河北师范大学组成的联合考古队,在该区域进行调查工作时发现并确认了该遗址及其原生地层信息;同年9月份,联合考古队选取该遗址进行了小规模的试掘工作。2018年,经国家文物局批准,联合考古队又对该遗址进行了正式发掘工作。2017年度的试掘工作出土了丰富的石制品和动物化石,为研究相应时段内的石器技术与人类行为提供了重要的实物材料,本文即是对此次试掘工作的简要报道。

2试掘与地层概况

东沟遗址2017年度试掘工作严格按照考古发掘规程开展,以西南角为基点,以北为正方向,采用全站仪进行布方和测量工作,探方规格为1×1m。本年度文化层试掘面积共约25m2,按照在文化层内划分水平层的方式逐层向下清理揭露,从上到下共计清理出25个水平层,文化层平均厚度约为1.5m,出土石质标本、动物化石等编号文化遗物共计2892件,包括石质标本2154件,动物化石738件(图2)。

东沟遗址地层堆积埋藏于定安河(壶流河支流)北部一条季节性河流“东沟”右岸的第二级阶地下部,该阶地为堆积阶地,下伏泥河湾河湖相地层。该遗址发掘剖面厚度超过12m,地层从上到下可分为7个自然层(图3),依次为:

1.棕黄色黏土质粉砂,结构疏松,局部发育柱状节理,顶部为植被,与下伏地层整合接触,界限渐变。厚0.3~0.6m。

2.灰~棕灰色细粉砂,结构疏松,与下伏地层整合接触,接触面起伏。厚1.25~1.35m。

3.棕黄色细粉砂,结构均一,疏松,发育柱状节理,与下伏地层整合接触。厚4.5~5.0m。

4.棕灰~褐灰色粉砂质黏土,向下颜色加深,黏土含量增多,下部含零星石制品,与下伏地层整合接触。厚3.0~3.6m。

5.灰黑~棕灰色粉砂,结构均一,中下部含大量黄色锈斑,该层为主要的文化层,层内含丰富的动物碎骨、石制品文化遗物,与下伏地层整合接触。厚1.3~1.8m。

6.棕灰~棕黄色黏土质粉砂层,局部夹粗砂条带和透镜体,层内含丰富的黄色锈斑。本层结构不均一,偶见炭屑和小砾石,与下伏地层不整合接触。厚0.6~1.0m。

7.砂砾石层,砾石无分选,磨圆中等,成分以白云岩和火山角砾岩为主,砂层以条带状展布,内部可见泥河湾层泥砾,厚度>1.0m,未见底。

3石质标本

东沟遗址2017年度试掘出土石质标本共计2154件,包括具有人工打制特征的石制品和无人工打制痕迹的砾石两大类。

3.1石制品

共计2030件,其中石锤4件,占0.20%;石核77件,占3.79%;废片1828件,占90.05%;石器110件,占5.42%;砸击品11件,占0.54%。

3.1.1原料

东沟遗址出土石制品原料种类多样,主要可分为沉积岩和火山岩两大类。就原料利用比例来看,以硅质白云岩、燧石和安山岩为主,分别占总数的30.79%、22.17%、12.91%,玉髓、粗面岩和火山角砾岩亦占有一定比例,不同类型石制品原料的利用率与遗址总体的原料利用率亦呈现一致性。

原料调查工作显示,遗址周边未见出露的基岩,但在东沟遗址所在的阶地底部和下伏泥河湾层之间发育砂砾石层,属于阶地堆积二元结构的下部粗颗粒沉积,东沟遗址出土石制品的原料绝大部分可在砂砾石层中找到。古人类活动应发生在砂砾石层沉积以后的阶段,古人类主要采集该砂砾石层中的砾石和角砾来制作石制品,其主要的原料获取方式为就地取材。需要注意的是,原料鉴别过程中还发现少量的玉髓、蛋白石和玛瑙,砂砾石层中暂未发现,它们是否为古人类远距离搬运获取的优质原料,尚有待进一步调查和分析。

3.1.2石制品大小

依照最大长度(L),石制品可分为微型、小型、中型、大型、巨型等类型[8]。石质标本各类型的大小统计显示,东沟遗址的出土标本总体以小型为主,中型和微型次之,大型和巨型很少(表1)。

石制品质量统计显示,石锤个体相对较大,均在150g以上;石核质量超过500g的有11件,平均质量为224.7g;断块质量超过500g的有95件,和其体积呈正相关,大小变异较大;其余石制品的质量多在50g以下,其中断/裂片最轻,平均质量为5.2g(表2)。

3.1.3石制品类型

石锤共4件,占出土石制品总数的0.20%。原料主要为硅质白云岩,大小以中型为主,长度平均值为59.2mm,标准偏差为12.2;质量平均值为237.4g,标准偏差为110.2(表2)。

17DG:2369,硅质白云岩。形状半椭圆形,自然面占比约65%,以砾石为毛坯,使用部位集中于砾石较圆的一端,打击疤痕明显且集中,打击疤痕范围为41.9×39.1mm。长宽厚65.8×44.4×47.6mm,质量203.2g(图4:1)。

石核共77件,占石制品总数的3.79%。原型主要为砾石,原料以硅质白云岩为主,其次为燧石。石核形状多不规则,个体以小型和中型为主,大小差异明显,长度平均值为55mm,标准偏差为32,质量平均值为224.7g,标准偏差为441.8(表2)。因砸击品单独列出,故此处的石核均为普通锤击石核,依台面和剥片面的数量可将其分为I1型(1个台面,1个剥片面)、I2型(1个台面,≥2个剥片面)、II1型(≥2个台面,1个剥片面)、II2型(≥2个台面,≥2个剥片面)四种类型。石核总体以I1型为主(34件,44.15%),其次为II2型(25件,32.47%)和I2型(15件,19.18%),II1型仅3件。台面性质以石皮为主(占比58.44%),其余为单疤和多疤;石核表面保留自然石皮的比例大多低于50%;石核的台面角总体集中于70°~90°,平均值为78°。

17DG:0576,I1型石核:原型为砾石,原料为硅质白云岩,形状不规则,长宽厚39.8×45.9×34.9mm,质量83.8g;1个人工台面,台面角为92°~98°;1个剥片面,单向剥片,4个片疤,最大片疤长宽19.1×14.5mm;自然面占比约40%(图4:3)。

17DG:1814,II2型石核:原型为砾石,原料为粗安岩,形状不规则,长宽厚61.4×85.3×71.2mm,质量551.8g;2个相连的台面,台面角为88°~105°;2个相连的剥片面,均为单向剥片,共5个片疤,最大片疤长宽40.7×42.3mm;自然面占比约30%(图4:4)。

废片总计1828件,占石制品总数的90.05%。依据破裂面的可辨认程度、台面和打击点的保存程度以及石片周缘的完整程度,可将其分为完整石片、断/裂片、碎片和断块[9]。

完整石片544件,占废片总数的29.76%。原料以硅质白云岩和燧石居多,尺寸大小总体上以小型标本为主,长度平均值为30.2mm,标准偏差为11.9;质量平均值为10.2g,标准偏差为17.1(表2)。完整石片以宽薄型个体为主,多数石片可见明显的打击点;石片角最大值为139°,最小值为53°,平均值为98°,背缘角平均值为74°。根据石片台面和背面特征,可将完整石片分为六大类型[10]。完整石片类型以VI型(n=216)和V型(n=137)为主,其次为III型(n=82)和II型(n=77),I型(n=20)和IV型(n=12)数量较少。石片类型显示次级剥片的特点,表明该遗址广泛存在古人类连续剥片行为。

17DG:1130,VI型石片:原料为紫红色硅质白云岩;远端尖灭,呈四边形,长宽厚41.6×35.2×11.9mm,质量16.8g;不规则形素台面,台面宽厚18.7×10.2mm,打击点明显,石片角为98°;石片背面有2个石片疤,1条背脊,疤向为同向,与石片打击方向相同;打击泡凸,其他腹面特征即半锥体、锥疤、同心波和放射线均缺失(图5:7)。

17DG:2405,V型石片:原料为橙黄色燧石,形状不规则,远端尖灭,长宽厚39.1×26.4×11.5mm,质量12.7g;四边形多疤台面,台面宽厚28.4×8.3mm,有明显的打击点,石片角为108°;石片背面自然面比约为65%,有4个石片疤,疤向多向;打击泡散凸,石片腹面平直,可见放射线,但半锥体、锥疤和同心波缺失(图5:5)。

断/裂片即石片的近端断片、左裂片和右裂片,共52件,占废片总数2.84%。

碎片为台面完全缺失的片状石制品,共246件,占废片总数13.46%。

断块986件,占废片总数的53.94%,个体以小型和中型为主,质量和大小成正比,尺寸变化较大,形状多不规则,多数可见人工痕迹。

石器共110件,占石制品总数的5.42%。类型以刮削器(n=88)占据绝对优势,尖状器次之(n=13),锯齿刃器和凹缺器各有5件和4件。原料以燧石為主(n=62;56.3%),其次为硅质白云岩(n=22),其余原料数量多数小于5件。石器个体以小型为主(n=92),长度平均值为31.4mm,标准偏差为10.2,质量多在20g以下(n=102),平均值为10.2g,标准偏差为19.3(表2)。毛坯以片状为主(n=71),而片状毛坯中有54件为完整石片。根据刃缘数量可将该遗址出土的刮削器分为单刃刮削器(n=74)和多刃刮削器(n=14),刃角的大小集中于50°~70°之间,最小值为36°,最大值为84°,平均值为64°。石器的修理均采用锤击法,刃缘多不平齐,修疤多为单层,修理方式主要为单向修理,其中又以正向为多。

17DG:2616,单刃刮削器:原料为流纹岩,形状不规则,毛坯为完整石片,长宽厚49×26×14.8mm,质量16.4g;直刃,刃缘长27.2mm,刃角55°。采用锤击法正向修理石片毛坯的右侧缘,有一层连续的不规则形修疤;最大疤长宽9.3×6.6mm(图5:6)。

17DG:2691,尖状器:原料为燧石,形状不规则,毛坯为完整石片,长宽厚26×23.2×13.1mm,质量7.7g。共3个刃:刃1呈直刃,采用锤击法正向修理石片的远端,刃缘长20.7mm,刃角68°,单层连续分布的不规则形修疤,最大修疤长宽6.9×5.3mm;刃2呈不规则状,采用锤击法正向修理,修理部位为右侧缘,刃缘长20.8mm,刃角65°,单层连续分布的不规则形修疤,最大修疤长宽6.8×3.8mm;刃3呈直刃,采用锤击法反向修理,修理部位为左侧缘,刃缘长10.8mm,刃角51°,单层连续分布的不规则形修疤,最大修疤长宽3.3×3.2mm。尖角为83°,未保留自然面(图5:12)。

砸击品共11件,占石制品总数的0.54%,包括砸击石核4件、砸击石片7件。砸击类石制品的个体大小变异很小,总体以小型为主,长度平均值为23.9mm,标准偏差为6.7;质量多在15g以下(n=10),平均值为6g,标准偏差为4.6(表2)。砸击品原料以燧石占多数(n=8),其余为2件玉髓和1件角砾岩。

17DG:2687,砸击石片:原料为燧石,形状大体为三角形,长宽厚36.5×22.4×10.9mm,质量8.8g。受力端为石片两端,一端呈破碎状态;另一端呈点状,有裂片疤(砸痕)无同心波和放射线,未保留自然面(图5:11)。

3.2砾石

124件,占石质标本总数的5.76%。原料以硅质白云岩(n=55;44.35%)为主,其次为安山岩(n=25;20.16%)和火山角砾岩(n=15;12.1%)。砾径多在50~100mm,平均88.2mm,共61件。砾石表面虽未发现明显的人工打制痕迹,但其与大量石制品同时存在,且多数砾径较大,推测其中有些砾石可能用作古人类制作石器的备料。

4动物化石

东沟遗址2017年度试掘出土编号动物化石738件,其中骨骼化石623件、牙齿化石98件、鸵鸟蛋皮17件。初步鉴定工作显示,骨骼与牙齿化石均为哺乳动物化石,骨骼化石保存较为破碎,牙齿化石保存相对完整,总体的可鉴定标本数量有限。目前,已鉴定出的动物种类均为有蹄类,包括鹿类、马类、牛类和犀牛类,不见食肉类与啮齿类。鹿类包括有完整的牙齿与残破角心;牛类保存有完整的牙齿与桡骨近端残断;马类骨骼与牙齿化石保存均较差,且数量少;犀类保存有残断肢骨(图6)。

出土化石风化程度较重,保存尺寸也较小,表明其暴露地表时间长,埋藏过程中受后期改造影响较大。骨骼表面存在较多的植物根茎腐蚀痕迹,但动物啃咬痕迹有限;部分肢骨骨骼表面发现有切割、砍砸痕迹,可能与古人类刮取肉食、敲骨吸髓等行为相关;烧骨也占有一定比例。上述现象表明遗址中古人类对动物骨骼的改造作用占主导地位。

5小结

5.1石器工业特征

1)原料:种类多样,以硅质白云岩、燧石和安山岩为主。调查显示,原料主要采自遗址周边的砂砾石层,少量优质原料(如玉髓)可能由远距离搬运所得。

2)石制品类型与大小:东沟遗址出土石制品共计2030件,类型包括石锤4件、石核77件、废片类1828件、石器110件、砸击品11件。石制品个体总体上以小型为主(n=1338),占石制品总量的65.91%;其次为中型和微型标本。石锤、石核类标本的质量多超过150g,其余类型石制品的质量多在50g以下。

3)石核剥片:锤击石核形状多不规则,台面以自然台面(石皮)为主,剥片前均未进行预制修理,I型石核(固定台面石核)较高的占比(63.64%)表明了古人类着重于以单个台面为基础的剥片策略,其中较多的I1型石核(n=34)的存在暗示出在遗址周边原料丰富易得的条件下,古人类可能采取了权宜性的石核剥片策略。完整石片台面性质主要为人工台面(67.10%),类型以VI型和V型为主;石片背面带有石片疤的占比94.11%,显示连续剥片特征。综合石核、石片以及砸击品的相关特征以及石锤的发现,推测东沟遗址古人类剥片主要采用硬锤锤击法,砸击法则用于少量小型优质燧石原料的开发。

4)石器修理:类型包括刮削器、尖状器、锯齿刃器和凹缺器。原料多采用燧石,个体以小型为主,个体之间变异程度较小。石器毛坯以片状为主(n=82),其中又以完整石片居多。石器多具单个刃缘,刃缘的修理均采用锤击法,多不平齐,修疤多为单层;修理方式主要为单向修理,其中又以正向为多;修理部位多位于片状毛坯的两侧。

综合石制品的上述特征可知,东沟遗址的石器技术总体上属于中国北方常见的石片石器技術体系。

5.2遗址的年代和性质

东沟遗址发掘过程中出土了大量的动物骨骼化石和炭屑样品,为该遗址的14C测年工作提供了基础材料。考古队一共选取了不同水平层位采集的6件样品(4件骨质样品,2件炭屑样品)送往美国Beta实验室进行AMS14C测年工作。其中2件样品(18DG-2262和18DG-4143)无具体年代数据,可能超出了测年范围;L21炭屑样品(18DG-3873)的14C年龄明显偏小,与其他数据差别较大,予以排除;剩余3件样品的14C年龄较为相合,其校正后的年代范围在45065~38049BP之间(表3)[11]。综上所述,14C测年的初步结果显示,东沟遗址的时代为旧石器时代晚期早段。

泥河湾盆地是目前我国北方乃至东亚地区旧石器时代遗存分布最为密集、文化序列最为完整的地区,丰富的第四纪古人类活动遗存使其成为探索东亚地区人类起源和演化的经典区域[12]。同属广义泥河湾盆地的重要组成部分[13],蔚县盆地的旧石器考古工作相对于阳原盆地而言仍然较为滞后,但近几年开展的连续性的旧石器考古调查、发掘和研究工作进一步证实了蔚县盆地的工作潜力,表明其也是更新世期间古人类迁徙扩散和技术发展传播的重要地区[5-7]。新近发现的东沟遗址地层剖面完整,文化层内遗物分布密集,2017年度的试掘工作收获了一批重要的处于MIS3阶段的古人类活动遗存,不仅有助于构建和完善蔚县盆地晚更新世石器技术演化序列,更为研究和探索现代人扩散、旧石器中-晚过渡期人类技术发展与交流以及环境动因等科学问题提供了新的材料和视角。