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科学家发现中国黄土高原212万年以来的上陈旧石器遗址

2022-05-12 10:21:19科学技术12

在将中国蓝田公王岭直立人头盖骨赋存地层年代由原来距今1.15 Ma前推至距今约1.63 Ma之后，中国科学院广州地球化学研究所研究员朱照宇（中科院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室客座研究员）联合中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员黄慰文和英国国家科学院院士Robin Dennell以及来自国内十余个单位的研究者，在历经13年（2004-2017年）的调查研究之后，在陕西省蓝田县发现了一处新的古人类活动遗址——上陈旧石器遗址，并且将目前所见的旧石器赋存的最老地层年代测定为距今约2.12 Ma。这一结果将蓝田地区古人类活动遗迹的年代再次向前推进了约50万年，从而使上陈遗址成为目前所知非洲以外最老的古人类遗迹点之一。这一年龄比目前公认的西亚格鲁吉亚德玛尼斯旧石器遗址年代（距今1.85 Ma）还早27万年。相关成果7月11日在线发表在《自然》（Nature）杂志上。

研究工作围绕在西安市蓝田县上陈地区发现的出露良好、层位连续的风成黄土-古土壤序列剖面（L5~L28）展开。研究团队对剖面开展了土壤地层标志层与黄土-古土壤地层剖面的测量及层序对比、沉积物粒度组成分析、矿物学组合与地球化学组分测试、各类岩石磁学方法测试、系统的退磁和古地磁极性测量，在数千组数据的基础上，建立了多旋回黄土-古土壤的土壤地层序列和古地磁年代序列。研究团队在上陈遗址剖面顶部的古土壤S5（距今0.46 Ma）至底部L28的20多个原生地层层位中陆续发现了就地埋藏的石器，而在发表的论文中重点讨论了更新世早期S15古土壤（距今约1.26 Ma）至L28黄土（距今约2.14 Ma）的17个层位中（11个古土壤层位和6个黄土层位）发现的石器。这些石器包括石核、石片、刮削器、尖状器、钻孔器、石锤以及手镐和两面器等，并伴随有哺乳动物化石残骸和碎片。根据上陈遗址一系列的旧石器层位首次建立了一个黄土高原南部早更新世“黄土-古土壤-旧石器文化层序列”框架，证明了这段时期古人类在蓝田地区的反复出现（是否连续出现尚待研究），并且主要出现于古土壤发育时期。最老的石器发现于S27~L28原生层位中，并伴有多种哺乳动物化石残骸。最老层位的位置位于古地磁松山反极性世的奥杜威正极性亚时与留尼旺正极性漂移磁性层之间，在留尼旺漂移层之上约70cm。依据古地磁年龄并参考前人建立的黄土-古土壤序列轨道调谐年龄序列，最老石器层位的年龄距今约2.10~2.12 Ma。

传统观点认为非洲直立人在距今1.8~1.9 Ma 走出非洲向世界各地迁移，而非洲以外的蓝田上陈遗址旧石器层位的年龄远早于这个时间。尽管目前尚未发现古人类的化石，也不知道是谁制造了这些工具，但是曾生活于此的古人类应该属于人类进化过程中一个非常原始的种群。此外，在同一个遗址中拥有平均约50 ka高频率出现的旧石器文化层序列实属世界罕见；而石器主要赋存于古气候相对暖湿的古土壤层位中的事实也为深入探索古人类的生存环境及其演化过程提供了重要的线索。

这一突破性研究成果拓展了处于国际领先地位的中国黄土-古土壤序列研究在古人类与古文化方面的新方向，并将促使人们重新审视早期古人类起源、迁移和扩散的格局。

该项研究得到了国家“973”、中科院和国家自然科学基金委员会项目的资助。