“许昌人”遗址地质考古研究取得突破

旧石器时代的古人类常临水而居，考古材料在埋藏过程中难免受到水流等外动力的扰动。因此，了解和重建考古遗址的形成过程，是研究考古材料的第一步，也是研究者要解决的首要问题。近期，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李浩与山东大学文化遗产研究院李占扬、南非比勒陀利亚大学Matt Lotter以及南非金山大学Kathleen Kuman合作，从地质考古学的视角对“许昌人”遗址的形成过程进行了深入分析，探讨了该遗址不同地质层位的沉积环境及其对遗址本身的改造程度和影响。相关成果于6月15日在线发表在国际考古学期刊Journal of Archaeological Science上。这是地质考古理念和方法在中国旧石器遗址研究中的一次有益尝试和探索，为今后相关工作提供了重要参考。

“许昌人”遗址位于河南省许昌市灵井镇，是一处由泉水形成的水塘或小型湖泊（滨湖相）遗址。遗址出土的两具古人类头骨化石兼具中更新世古老型人类、早期现代人与尼安德特人的特征，光释光测年结果为距今约12.5-10.5万年，相关成果于2017年3月发表在美国Science杂志。但是，在该遗址的沉积环境及形成过程研究方面，尚未开展详细的工作。为解决这一问题，2017年5-7月古脊椎所与河南省文物考古研究院组成联合考古队，对该遗址进行了再次发掘。

遗址形成过程分析可从地层沉积物、考古材料以及古地貌景观重建等方面入手。在“许昌人”遗址形成过程的研究中，研究者采用了粒度、磁化率、地球化学元素和矿物成分等沉积物指标，以及石制品尺寸分布、化石和石制品的产状（长轴方向和倾角）与空间分布等考古材料指标。结果显示，“许昌人”生活时期的沉积环境经历了三个阶段：下部（第3沉积层）灰绿色粉砂层，沉积物粒径较细，Fe3+/ Fe2+比值较小（还原性强），磁化率和CIA（化学蚀变指数）值较低，指示缺氧环境下水域平静，水动力较弱的沉积环境，气候可能以相对干冷为主；中部（第2沉积层）棕红色粉砂层，不含钙积层，沉积物粒径较粗、Fe3+/ Fe2+比值呈波动增加（氧化性增强）、磁化率和CIA值较高，指示水域波动频繁，水动力较强的沉积环境，气候可能以暖湿为主；上部（第1沉积层）浅棕红色粉砂层，不含钙积层，Fe3+/ Fe2+比值显著增加，但磁化率和CIA值降低，可能指示相对冷湿的气候环境，水动力仍然较强。整体来看，不同沉积阶段的考古遗存都曾经历水下埋藏环境，而整个剖面以粉砂为主的沉积物粒度特征说明水动力总体上并不大，以低能量水流为主（尽管存在水流强弱的相对变化）。

遗址出土石制品的尺寸分布显示，小于2cm石制品所占比例最高（69.5%），但仍低于打制实验结果（87.1%），指示文化遗物经历了一定程度筛选和搬运。产状方面，化石和石制品呈现一定W-E和NNE-SSW优势长轴方向，倾角集中在0-10°，指示其经历了低能量水流动力的扰动。

综合来看，“许昌人”遗址2017年度发掘区域的考古遗存在形成过程中经历了较低程度的水动力改造，大部分人类行为和活动信息得以保留，为进一步分析遗址性质、古人类技术及环境适应行为等提供了良好条件。

该研究得到中科院战略性先导科技专项项目、中科院率先行动“百人计划”（C类）、中国自然科学基金等的资助。

图1：遗址地理位置、地貌环境及2017年度发掘场景（李浩供图）

图2：遗址地层划分及遗物剖面分布情况（李浩供图）

图3：遗址沉积物粒度（从左至右为平均粒径、粉砂、砂）、磁化率、Fe3+/ Fe2+及CIA指标随深度变化情况，曲线旁数字代表每一沉积阶段该指标的平均值（李浩供图）

图4：遗址出土遗物的产状信息玫瑰图，圆形指示长轴方向，1/4圆指示倾角（李浩供图）

图5：遗址不同沉积阶段遗物的空间密度分布图（李浩供图）