泥河灣侯家窯遺址古河流及環(huán)境考古意義

李　蕾　黃華芳　王　健　許清?！埪斅?

(1.河北師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院　石家莊　050024；2.河北省環(huán)境演變與生態(tài)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室　石家莊　050024；

3.河北師范大學(xué)泥河灣考古研究院　石家莊　050024; 4. 河北師范大學(xué)歷史文化學(xué)院　石家莊　050024)

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泥河灣侯家窯遺址古河流及環(huán)境考古意義

李蕾1,2黃華芳1,2王健1,2許清海2,3,4張聰聰1,2

(1.河北師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院石家莊050024；2.河北省環(huán)境演變與生態(tài)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室石家莊050024；

3.河北師范大學(xué)泥河灣考古研究院石家莊050024; 4. 河北師范大學(xué)歷史文化學(xué)院石家莊050024)

摘要侯家窯遺址位于泥河灣盆地西北部，自發(fā)現(xiàn)至今，歷經(jīng)40余年，但遺址年代和古人類(lèi)生存環(huán)境問(wèn)題仍懸而未決。本文基于地質(zhì)地貌觀測(cè)、電阻率測(cè)深、高程測(cè)量等工作，試圖通過(guò)遺址區(qū)地層結(jié)構(gòu)和古河流發(fā)育情況研究，闡釋上述問(wèn)題。結(jié)果如下：①伴隨著泥河灣古湖的快速萎縮，在侯家窯遺址區(qū)發(fā)育了一條源自北部熊耳山、寬逾1 km的古河流。它形成于240 ka B.P.前，消亡于晚更新世初，發(fā)育歷史貫穿了侯家窯古人類(lèi)生存階段的始終。②遺址古文化遺存不是埋藏在湖相泥河灣層中，而是埋藏于距今約224～161 ka的牛軛湖沉積層和壤化黏土層內(nèi)，表明古人類(lèi)在此倚河而居長(zhǎng)達(dá)6萬(wàn)年。③遺址區(qū)面向東南的寬闊圈椅狀地形，為古人類(lèi)生存造就了相對(duì)溫和舒適的地理環(huán)境；古河流既為古人類(lèi)提供了水源，良好的流域生態(tài)環(huán)境也給古人類(lèi)提供了富足的食物；熊耳山既是古河流源地，也是優(yōu)質(zhì)石料產(chǎn)地，古河流將石料搬運(yùn)至遺址附近，石器制作便利。因此，在寒冷氣候條件下生活的古人類(lèi)，選擇生境較好的侯家窯遺址區(qū)倚河而居勢(shì)成必然。④遺址區(qū)古河流發(fā)育在易遭侵蝕的泥河灣湖相沉積層之上，河水泥沙含量高、渾濁，唯有遺址附近的牛軛湖區(qū)水流緩滯、清澈，而且植物繁茂，是各類(lèi)動(dòng)物優(yōu)先獵食和飲水的地方。但牛軛湖獨(dú)特的地貌特點(diǎn)，使動(dòng)物們?cè)诩逼惹闆r下難以逃脫，古人類(lèi)此地圍獵，遠(yuǎn)較他地成功率高。

關(guān)鍵詞泥河灣盆地侯家窯遺址區(qū)古河流古人類(lèi)生存環(huán)境環(huán)境考古學(xué)

泥河灣侯家窯遺址(40o06' 2.0" N，113o58' 40.7" E)位于河北省陽(yáng)原縣東井集鎮(zhèn)侯家窯村西南0.5 km的梨益溝西南岸，是我國(guó)舊石器中期重要的古人類(lèi)文化遺址之一。前后歷經(jīng)5次大規(guī)模發(fā)掘，出土了眾多石器、骨制品、哺乳動(dòng)物和古人類(lèi)化石，對(duì)研究古人類(lèi)生活習(xí)性和舊石器文化發(fā)展歷史具有極為重要的價(jià)值[1-9]。然而，從遺址發(fā)現(xiàn)至今的40多年來(lái)，有關(guān)侯家窯古人類(lèi)生存年代及生存環(huán)境等問(wèn)題一直懸而未決，尚無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。從環(huán)境考古角度來(lái)看，形成這種局面的原因，一方面是古人類(lèi)文化遺存埋藏地層的年代測(cè)定結(jié)果差距較大[10-16]；另一方面是有關(guān)遺址的環(huán)境考古學(xué)研究工作多偏重古氣候和古生態(tài)環(huán)境[17-21]，對(duì)地質(zhì)地貌環(huán)境關(guān)注較少；更重要的是由于遺址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，沉積地層不僅厚度、相帶變化顯著，而且沉積間斷眾多，遺址的時(shí)空構(gòu)架難以建立[22-28]。以前人的研究工作為基礎(chǔ)，2013—2014年，作者對(duì)侯家窯遺址區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)地貌調(diào)查、高程測(cè)量、電阻率測(cè)深等工作，試圖通過(guò)對(duì)遺址區(qū)古地質(zhì)地貌環(huán)境，尤其是與古人類(lèi)生存密切相關(guān)的古河流發(fā)育狀況的系統(tǒng)研究，闡明侯家窯古人類(lèi)生存所倚的古地理?xiàng)l件，并從沉積地層序列結(jié)構(gòu)上揭示遺址埋藏位次，為厘定侯家窯古人類(lèi)的生存年代和生存環(huán)境提供基礎(chǔ)依據(jù)，同時(shí)也為泥河灣盆地其他古人類(lèi)遺址的研究提供借鑒。

1侯家窯遺址區(qū)自然地理環(huán)境

侯家窯遺址地處熊耳山區(qū)大疙瘩山和豐稔山環(huán)繞的山坳之中，地貌上呈面向東南——泥河灣盆地開(kāi)口的圈椅狀(圖1a)。

遺址北部的熊耳山區(qū)出露的巖石地層有：中太古界集寧群，主要為混合花崗巖、花崗片麻巖、麻粒巖、石英巖及大理巖等；中元古界長(zhǎng)城系團(tuán)山子組和高于莊組，由石英砂巖、頁(yè)巖、白云巖及含燧石白云質(zhì)灰?guī)r等組成[19,29]；缺失古生界及中生界侏羅系以下地層；白堊系直接不整合覆蓋于中太古界或中元古界之上，主要為淺灰、紫灰、灰紅色礫巖與紫紅色、紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、淺紅色砂巖、灰白色砂巖等[19,29]；新生界古近系缺失，新近系漢諾壩玄武巖不整合覆蓋在白堊系或更老的巖石地層之上。

圖1　研究區(qū)位置與觀測(cè)剖面分布圖a.研究區(qū)地形；b.觀測(cè)剖面位置(①侯家窯村西梨益溝左側(cè)剖面；②侯家窯遺址剖面；③長(zhǎng)形溝溝口剖面；④大坡底溝溝口剖面)Fig.1　Measured cross-sections and the study area

遺址區(qū)內(nèi)出露地層主要為第四系中更新統(tǒng)以上地層。中更新統(tǒng)以河湖相沉積為主，由灰色、灰綠色、雜色粉砂質(zhì)、含粉砂泥質(zhì)沉積和砂礫石層、含礫砂層構(gòu)成；上更新統(tǒng)為沖洪積黃土、亞砂土夾砂礫石透鏡體等。全新統(tǒng)主要為山前洪積扇堆積。第四系地層產(chǎn)狀平緩，褶皺不發(fā)育，斷裂稀疏，以伸展斷層為主，但河谷或大型沖溝附近常見(jiàn)滑坡及崩塌現(xiàn)象。

2侯家窯遺址區(qū)地層序列和古河道遺跡

為闡明古河流發(fā)育狀況，我們?cè)谇叭斯ぷ鞯幕A(chǔ)上，對(duì)遺址區(qū)典型剖面進(jìn)行了詳細(xì)觀測(cè)，系統(tǒng)研究了地層沉積序列、相帶變化及其時(shí)空關(guān)系。各剖面沉積層序及古河流沉積物分布情況概述如下。

2.1侯家窯村西梨益溝左側(cè)剖面(40o06' 24.49" N，113o58' 26.96" E；圖1b剖面①)

(1) 全新統(tǒng)(Qh)，深灰褐色表土層、灰黃色洪積含礫砂土層，厚0.5 m。

① 河流相沉積層，為淺褐色、灰褐色、淺灰色粗砂、含礫砂、砂礫石交互沉積，厚約12 m。與下伏泥河灣湖相沉積層沖刷不整合接觸。

② 泥河灣湖相沉積層，為灰色、灰綠色、雜色粉砂質(zhì)、泥質(zhì)沉積，出露厚度約1.5 m(未見(jiàn)底)。

該剖面古河流砂礫石沉積層頂面海拔高度約965 m，底面海拔高度約953 m，厚度12 m左右，水平距離向東約150 m、西約120 m，厚度逐漸減薄至2～3 m，橫向上看底界呈寬淺的槽型。砂礫石層具清晰的正粒序沉積結(jié)構(gòu)，下部礫石粗大，粒徑多為3～5 cm，最大超過(guò)20 cm，向上礫石逐漸變小，粒徑一般為1～3 cm(圖2a)；砂礫石多為次棱角狀，成分以石英為主，其次是燧石、玄武巖、古老變質(zhì)巖等，與北部熊耳山區(qū)巖石類(lèi)型一致。此外，古河流沉積層底部沖刷構(gòu)造明顯，局部發(fā)育產(chǎn)狀為145o～190o∠10o～20o的斜層理(圖2b)，顯示該段古河流流向?yàn)镾SE方向。

2.2侯家窯遺址剖面(40o06' 2.26" N，113o58' 42.05" E；圖1b剖面②)

此剖面系前人挖掘的探坑剖面，揭露地層厚度約15.2 m。地層序列為：

① 殘積相沉積層，主要為棕褐色粉砂質(zhì)黏土，具壤化特征，干裂呈帶尖棱角小顆粒狀。含石制品、古人類(lèi)和哺乳動(dòng)物化石，稱(chēng)為“上文化層”，厚1.1 m。與下伏地層之間斷續(xù)不整合接觸。

圖2　侯家窯村西古河流砂礫石沉積層a.砂礫石層沉積粒序結(jié)構(gòu)；b.古河道砂礫石層底部沖刷槽和斜層理Fig.2　Sand and gravel deposits of the ancient river in the west of Houjiayao Village

② 牛軛湖相沉積層，上部為褐灰色粉砂質(zhì)黏土，表面多被鐵錳氧化膜覆蓋；下部為深灰色、灰黑色粉砂質(zhì)黏土、黑色泥炭層夾黃褐色砂礫石透鏡體和灰色砂泥質(zhì)透鏡體，其中富含黃鐵礦和云母碎片；底部為褐灰色致密黏土層夾褐灰色砂礫石透鏡體。本沉積層厚5.1 m，含哺乳動(dòng)物化石和石制品，稱(chēng)為“下文化層”。與下伏泥河灣湖相沉積層沖刷不整合接觸。

③ 泥河灣湖相沉積層，為淺灰色、黃綠色粉砂質(zhì)、含粉砂泥質(zhì)沉積，揭露厚度1.6 m(未見(jiàn)底)。

縱橫向追索，在遺址北，這套牛軛湖相沉積層由于后期梨益溝的切割，未知去向，其梨益溝西南岸溝壁的出露寬度約40 m，頂面海拔高度955 m左右，底界海拔高度約950 m；由遺址往南，它呈向西凸出的弧形帶狀經(jīng)長(zhǎng)形溝延伸至大坡底溝，出露寬度35～40 m，頂、底面海拔高度分別逐漸下降至953 m和946 m左右。從古地貌角度來(lái)看，該牛軛湖應(yīng)為古河流演化過(guò)程中廢棄的古河道。

2.3長(zhǎng)形溝溝口剖面(40o05' 59.06" N，113o58' 46.71" E；圖1b剖面③)

該剖面位于梨益溝右岸侯家窯遺址東南約180 m處。出露地層為：

(1) 全新統(tǒng)(Qh)，深灰褐色表土層，厚0.7 m。

① 河流相沉積層，為淺黃褐色、灰褐色砂礫石層沉積，底部沖刷構(gòu)造明顯，厚3.5 m。與下伏泥河灣湖相沉積層沖刷不整合接觸。

② 泥河灣湖相沉積層，為淺灰色、灰綠色、雜色粉砂和粉砂質(zhì)黏土不等厚互層，厚8.4 m(未見(jiàn)底)。

該剖面附近古河流砂礫石沉積層頂?shù)缀０胃叨确謩e為955 m和952 m左右，厚度3～3.5 m，向西約30 m尖滅(圖3)。砂礫石層具二元沉積結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：下部為粗大礫石、砂礫石層，粒徑一般2～3 cm，大者5～15 cm；向上變?yōu)楹[粗砂、砂、細(xì)砂、砂土層。砂礫石磨圓程度、組成成分與侯家窯村西梨益溝左側(cè)基本相同，為同源物質(zhì)。沉積結(jié)構(gòu)特征表明這里是古河流西岸的河漫灘地帶。

2.4大坡底溝溝口剖面(40o05' 56.08" N，113o58' 58.11" E；圖1b剖面④)

位于梨益溝右岸侯家窯遺址東南約500 m處。出露地層為：

(1) 全新統(tǒng)(Qh)，深灰褐色表土層，厚0.3 m。

圖3　長(zhǎng)形溝—大坡底溝古河流沉積層分布特征(下圖片在上圖片左側(cè))①表土+黃土)；②古土壤層)；③泥河灣湖相沉積層)；④古河流沉積層(a.下旋回層；b.上旋回層)Fig.3　Ancient fluvial sediment distribution from Changxinggou to Dapodigou (The lower photo at the left of upper photo)

圖4　漫流堡村西梨益溝右岸古河流沉積層分布①表土+黃土)；②湖盆砂、粉砂沉積層；③河流沉積層Fig.4　Ancient fluvial sediment distribution of Liyigou right bank at the west of Manliubu Village

從長(zhǎng)形溝溝口至大坡底溝溝口，古河流沉積層頂面海拔高度由955 m下降到946 m，而沉積厚度卻由小于3.5 m逐漸增大至5 m以上，沉積特征上也由二元結(jié)構(gòu)的河漫灘相變?yōu)楹哟蚕?圖3)。此外，在大坡底溝溝口附近，部分砂泥質(zhì)層段還發(fā)育了多種產(chǎn)狀的斜層理。這一系列特征變化說(shuō)明，大坡底溝溝口一帶已接近河道中心位置。在理清了遺址區(qū)地層層序的基礎(chǔ)上，我們還對(duì)漫流堡村西梨益溝右岸以及侯家窯村東黑石頭溝等地古河流沉積層的分布狀況進(jìn)行了觀測(cè)。

漫流堡村西梨益溝右岸河谷剖面(40o05' 42.03" N，113o59' 7.05" E～40o05' 29.78" N，113o59' 16.57" E)有寬200 m左右的泥河灣湖相沉積層出露，呈NW—SE向延伸的孤島狀，頂面海拔高度948 m，其南北兩側(cè)被厚3～7 m的古河流砂礫石層切割充填(圖4)，二者界面海拔高度940～943 m。古河流沉積層經(jīng)大坡底溝溝口附近可追溯至侯家窯村西。從沉積序列結(jié)構(gòu)、砂礫石成分、地層厚度以及海拔高程等情況推斷，島狀湖相沉積層北側(cè)為古河流主河道，南側(cè)是其分支河道。

黑石頭溝(圖1b)一帶的古河流沉積層呈近南北向延伸，東西向分布寬度約200 m；出露厚度在黑石頭溝火山口附近約3 m，向南到侯家窯村東南逐漸增大到5 m左右。雖然砂礫石主要成分與侯家窯村西基本相同，但在火山口以南有大量火山碎屑加入，且主成分礫石棱角分明，粒徑較小，1～2 cm居多，偶見(jiàn)大于10 cm者。表明黑石頭溝一帶的古河流水流較小，流程較短，它由北向南繞經(jīng)黑石頭溝火山口旁側(cè)，在侯家窯遺址東約800 m處與古河流主河道交匯，是梨益溝左側(cè)的一條古分支河流。

在遺址區(qū)東南部，由于后期梨益溝的強(qiáng)烈切割和農(nóng)業(yè)耕作，古河道東岸遺跡被破壞殆盡，僅在趙家窯村南約1 km(40o05' 55.02" N，113o59' 24.59" E)和漫流堡村西北約1.5 km(40o05' 39.23" N，113o59' 36.55" E)的溝谷中見(jiàn)到古河流沉積層，其上被約2～4 m厚的沖洪積黃土覆蓋。古河流沉積主要為含礫砂層，含玄武巖火山碎屑顆粒，出露厚度1.5 m左右(未見(jiàn)底)，水平層理發(fā)育，礫石粒徑多為0.3～0.5 cm，推測(cè)這里已接近古河道東部邊緣。

由上述典型剖面觀測(cè)及露頭縱橫向追索結(jié)果可見(jiàn)，在侯家窯遺址區(qū)廣泛分布一套以砂礫石為主的古河流沉積層。該沉積層總體呈NNW—SSE向延伸，寬度超過(guò)1 000 m，不同地段厚度不等，中心部位厚度大于10 m，向邊部減薄；它嵌合于中更新世泥河灣湖相沉積層之上，不整合伏于4～10余米厚的晚更新世沖洪積黃土層之下。表明，這條古河流在遺址區(qū)呈近南北走向、寬逾1 km，發(fā)育時(shí)期為中更新世晚期—晚更新世初。

3侯家窯遺址區(qū)古河道沉積體追蹤

侯家窯遺址區(qū)地層序列自上而下大體可分為表土層、沖洪積黃土層、河流相砂礫石層和泥河灣湖相粉砂質(zhì)黏土層、泥質(zhì)粉砂層等。由于河道砂礫石層的電阻率明顯高于黏土質(zhì)沉積層[30,31]，因此我們采用電阻率測(cè)深方法，在遺址西北部平坦空曠、無(wú)人為電磁干擾的地表覆蓋區(qū)(圖1b，中心位置40o06' 42.69" N，113o58' 24.27" E)，對(duì)隱伏的古河道沉積砂體進(jìn)行了追蹤，目的是查明古河道在遺址區(qū)北部的延伸情況。

電阻率測(cè)深使用北京大地華龍科技公司生產(chǎn)的DWJ-3B 型微機(jī)激電儀，輸入阻抗大于100 MΩ；一次電位分辨率1 μV，最大可測(cè)20 V；電位精度±2%±1個(gè)字；極化率分辨率0.001%；極化率精度±2%±1個(gè)字；電流分辨率0.01 mA；電流測(cè)量精度±2%±1個(gè)字；自電補(bǔ)償范圍0～±1023 mV；50 Hz抑制在49.5～50 Hz范圍內(nèi)大于80 dB。

根據(jù)野外露頭地質(zhì)觀測(cè)結(jié)果，我們?cè)诠藕拥揽赡艿难由斓貛Ч膊贾?條測(cè)線(xiàn)18個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)線(xiàn)間距約300 m，測(cè)點(diǎn)間距150 m左右，測(cè)量供電極距AB/2為2.5 m、3.5 m、5 m、7 m、10 m、14 m、20 m、28 m、38 m、50 m、65 m、80 m、100 m、120 m。

對(duì)所測(cè)221組數(shù)據(jù)，采用克里金插值法進(jìn)行網(wǎng)格化，繪制了視電阻率平面等值線(xiàn)系列圖，其中在AB/2=20 m、28 m、38 m的視電阻率平面等值線(xiàn)圖上(圖5)，測(cè)區(qū)東部高阻閉合等值線(xiàn)呈串珠狀分布，且各層砂體等值線(xiàn)特征對(duì)應(yīng)性較好。電阻率高值區(qū)寬約250 m，延伸方向近南北。相關(guān)研究表明，當(dāng)封閉的高阻等值線(xiàn)呈串珠狀分布時(shí)通常是古河道的反映[30]。

圖5　視電阻率平面等值線(xiàn)圖(1)AB/2=20 m; (2)AB/2=28 m; (3)AB/2=38 mFig.5　Contour maps of apparent resistivity

為了確定覆蓋區(qū)古河道砂體的埋藏深度，我們還在剖面沉積層序清晰完整、地勢(shì)較為平坦的附近溝間高地上進(jìn)行了比測(cè)(圖1b)，依據(jù)古河道砂體分布深度比測(cè)結(jié)果，計(jì)算出供電極距與電測(cè)深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系為AB/2≈5 h，即侯家窯遺址西北部覆蓋區(qū)古河道砂體的埋深范圍在4～7 m左右。

總體來(lái)看，電阻率高值區(qū)寬度、延伸方向以及古河道砂體測(cè)深結(jié)果均能夠較好地與地表露頭區(qū)古河流沉積體的實(shí)地觀測(cè)結(jié)果相對(duì)應(yīng)，由此推斷它們反映了古河道在隱伏區(qū)的展布范圍和走向。

在明確古河道平面展布狀況的基礎(chǔ)上，我們對(duì)典型露頭地段中更新世泥河灣湖相沉積層頂界及古河流沉積層頂、底界進(jìn)行了高程測(cè)量，并綜合前述多種觀測(cè)結(jié)果，編制了侯家窯遺址區(qū)古河流地貌圖(圖6)，用以揭示古河流發(fā)育時(shí)期遺址區(qū)的地貌形態(tài)特征，為進(jìn)一步探討侯家窯古人類(lèi)生存環(huán)境提供依據(jù)。

圖6　侯家窯遺址區(qū)古河流地貌圖Fig.6　Ancient river landform of the Houjiayao Site area

圖6揭示，侯家窯遺址區(qū)古河流大致呈NNW—SSE向延伸，區(qū)內(nèi)流域?qū)挾瘸^(guò)1 500 m。在古河流發(fā)育時(shí)期，遺址區(qū)地貌形態(tài)總體向南緩傾斜，比降約1/80；古河床則向SSE方向逐漸降低，主河道比降約1/60，黑石頭溝附近的分支河道比降約1/50。古河流平面形態(tài)較為復(fù)雜，既有較多的分支溝谷或分支河道，也有截彎取直遺留的牛軛湖；古河道橫剖面形態(tài)呈現(xiàn)兩岸較陡、底部寬緩下凹的槽型。在古河流沉積結(jié)構(gòu)類(lèi)型上，既有二元結(jié)構(gòu)清晰的河漫灘沉積與間夾砂泥質(zhì)透鏡體的粗大河床沉積，還有含黃鐵礦的牛軛湖泥炭層沉積。從研究區(qū)內(nèi)古河流的延伸趨勢(shì)及其沉積物組成來(lái)看，該古河流應(yīng)源于遺址北部的熊耳山區(qū)。

4侯家窯遺址區(qū)古河流的環(huán)境考古意義

4.1古河流發(fā)育年代是侯家窯遺址環(huán)境考古的關(guān)鍵

同現(xiàn)代人類(lèi)一樣，古人類(lèi)也須倚水而居才能生存。那么，侯家窯古人類(lèi)究竟是倚湖還是倚河而居？遺址區(qū)發(fā)育的古河流能否為侯家窯古人類(lèi)提供良好的生存環(huán)境？要回答這些問(wèn)題，確定遺址區(qū)古河流的年代是關(guān)鍵，即只有先期發(fā)育古河流，才可能有古人類(lèi)倚河而居。

如前所述，侯家窯遺址區(qū)地質(zhì)地貌觀測(cè)結(jié)果表明，雖然古河流沉積層的相態(tài)變化較為復(fù)雜，但其剖面分布層次及與上下地層的接觸關(guān)系清晰，它鑲嵌不整合于中更新世泥河灣湖相沉積層之上，并被晚更新世沖、洪積黃土層不整合覆蓋。因此，從沉積物發(fā)生序列來(lái)講，古河流應(yīng)發(fā)育在中更新世晚期至晚更新世初。

據(jù)年小美等[32]對(duì)泥河灣盆地區(qū)湖相沉積層頂部和黃土—古土壤底部的測(cè)年結(jié)果，統(tǒng)一的泥河灣古湖在距今270 ka前后開(kāi)始大規(guī)模萎縮，到180 ka B.P.左右僅在虎頭梁一帶有所殘留，昭示著侯家窯遺址區(qū)此時(shí)已成遠(yuǎn)離殘湖的陸地，具有古河流發(fā)育的地貌條件。渾凌云等[20]和Lietal.[33]對(duì)侯家窯遺址地層剖面的孢粉組合研究表明，在牛軛湖相下部泥炭層沉積期間，遺址區(qū)氣候較溫暖，熊耳山區(qū)降水較多，具備古河流發(fā)育的水文條件。Lietal.[33]的遺址剖面光釋光測(cè)年結(jié)果揭示，牛軛湖相地層底部向上3.8 m處(下古文化層下界)年齡為224±22 ka B.P.，頂部(下文化層上界)年齡為177±19 ka B.P.；斷續(xù)不整合于其上的壤化黏土層底部(上文化層下界)年齡為175±19 ka B.P.，頂部(上文化層上界)年齡為161±13 ka B.P.。再上為不整合覆蓋的晚更新世沖洪積黃土層。Tuetal.[34]的26Al/10Be埋藏年代測(cè)定結(jié)果也揭示出，侯家窯遺址剖面中牛軛湖沉積層底部向上約1.1 m處的年齡為240 ka B.P.，與Lietal.[33]的測(cè)年結(jié)果在沉積層位關(guān)系上銜接性很好。我們的地層剖面對(duì)比結(jié)果顯示，在遺址區(qū)古河流的其他地段，不整合于河道砂體之上的是晚更新世沖洪積黃土層，其間缺失遺址剖面175～161 ka B.P.的壤化黏土層。由此可以推斷，侯家窯遺址區(qū)古河流應(yīng)形成于距今240 ka前的泥河灣古湖快速萎縮時(shí)期，在此后的發(fā)育過(guò)程中，古河流曾發(fā)生過(guò)截彎取直，廢棄河道成為牛軛湖。雖然牛軛湖經(jīng)沉積淤淺，在175 ka B.P.前后便消失，而主河道直至被晚更新世大規(guī)模沖洪積物掩埋后才結(jié)束發(fā)育歷史。

4.2古人類(lèi)緣何選擇侯家窯遺址區(qū)倚河而居

侯家窯遺址發(fā)現(xiàn)于1974年，對(duì)其研究也歷經(jīng)40余年，然而對(duì)侯家窯古人類(lèi)的生存環(huán)境至今仍存爭(zhēng)議。本文的研究揭示，侯家窯古人類(lèi)文化遺存的埋藏層位不是湖沼相的泥河灣層，而是牛軛湖相沉積層(下文化層)和壤化黏土層(上文化層)。盡管上下文化層之間呈斷續(xù)不整合接觸，但由測(cè)年誤差范圍[33]及不整合面分布特征來(lái)看，它所代表的沉積間斷時(shí)間極為短暫，不影響對(duì)古人類(lèi)生存期連續(xù)性的判斷。因此，侯家窯古人類(lèi)不是倚湖而居，而是倚河而居，但其所倚河流并非目前的梨益溝，而是發(fā)育在中更新世晚期的古河流。他們?cè)诖说厣嬗诰嘟窦s224～161 ka間，達(dá)60 ka之久。問(wèn)題是，古人類(lèi)緣何選擇侯家窯遺址區(qū)倚河而居？

(1) 古河流的發(fā)育為古人類(lèi)生存營(yíng)造了較好的生態(tài)環(huán)境

渾凌云等[20]和Lietal.[33]對(duì)遺址剖面進(jìn)行的孢粉組合特征研究表明，224 ka B.P.前，侯家窯遺址所處的山前平原區(qū)氣候溫暖干旱。這一時(shí)期泥河灣古湖大規(guī)模萎縮，陸地生態(tài)環(huán)境劣化趨勢(shì)明顯，而侯家窯遺址區(qū)古河流恰于此時(shí)形成，它不僅給古人類(lèi)帶來(lái)了生存所需的水源，更調(diào)節(jié)了遺址區(qū)的氣候環(huán)境，使這里的生態(tài)環(huán)境遠(yuǎn)優(yōu)于周?chē)貐^(qū)。在其他遠(yuǎn)離河流的地帶環(huán)境干燥，僅生長(zhǎng)麻黃和白刺等植物，而在臨近河流的遺址區(qū)則香蒲科和莎草科等濕生植物繁茂[20,33]。古人類(lèi)在此地生存的224～161 ka B.P.期間，氣候轉(zhuǎn)向寒冷，以松和云杉為主的山地森林植被下降至山前平原地帶，但遺址區(qū)仍為草原和草地景觀[20,33]。遺址文化層出土的動(dòng)物化石以生活于草原環(huán)境的披毛犀、原始牛、野馬、駝鳥(niǎo)、似步氏田鼠、蒙古馬、野驢、許家窯扭角羊、原羚等為主，還有在草地和森林交錯(cuò)帶生活的葛氏梅花鹿、河套大角鹿等，以及適應(yīng)森林、灌木、野草叢生環(huán)境的虎、狼、野豬、赤鹿、鼠兔等[1-9,17,19,23-25],證實(shí)了當(dāng)時(shí)山區(qū)森林覆蓋，山麓和溝谷灌草叢生，遺址區(qū)草原繁茂。遺址區(qū)發(fā)育的古河流及牛軛湖沼澤成為侯家窯古人類(lèi)和眾多動(dòng)物飲水獵食的重要場(chǎng)地。

(2) 遺址區(qū)擁有適于古人類(lèi)生存的優(yōu)越地質(zhì)地貌條件

就區(qū)域地質(zhì)條件來(lái)講，侯家窯遺址到北部熊耳山的距離在10 km左右，那里不僅是石英巖、玉髓、瑪瑙等優(yōu)質(zhì)石器原料的產(chǎn)地，也是遺址區(qū)古河流的發(fā)源地，這些石料可經(jīng)河谷流水搬運(yùn)而至遺址區(qū)。對(duì)古人類(lèi)來(lái)講，制作石器的原料是遍在的，既可在遺址附近的河谷中搜撿，亦可循河岸到距離不遠(yuǎn)的山上采集。

從古地貌環(huán)境來(lái)看，侯家窯遺址區(qū)東北、西北和西部三面環(huán)山(圖1a)，呈面向東南的寬闊圈椅狀，不僅光照條件好，而且有避風(fēng)港的功能，使得遺址區(qū)氣候相對(duì)溫和，其間又有古河流穿過(guò)，因此成為古人類(lèi)和各種生物生存的理想之地。

從古河流發(fā)育規(guī)律來(lái)看，在遺址區(qū)形成牛軛湖之前，由于彎曲河道兩岸侵蝕強(qiáng)度的差異，凹岸形成了高差約15 m的陡峭崖壁，古河流截彎取直形成牛軛湖后，彎曲河道的凸岸便成了外臨主河道高差不足3 m的低緩坡地(圖6)。此時(shí)的牛軛湖區(qū)不僅適宜多種植物生長(zhǎng)，而且水流緩滯、清澈，是各類(lèi)動(dòng)物優(yōu)先選擇食物和飲水的地方?？梢酝茢啵湃祟?lèi)在這里使用石球圍獵，只需堵住牛軛湖兩端出口低地，動(dòng)物便難以逃脫，較之在其他地帶捕獵成功率要高。距今175～161 ka間，牛軛湖雖已消失，但古河流還繼續(xù)發(fā)育，古人類(lèi)仍可在這里倚河生存。

總之，在生產(chǎn)力低下的舊石器時(shí)代，以采集和狩獵為主要生活方式的古人類(lèi)，要在遠(yuǎn)離殘湖的陸地區(qū)域生存只能尋找生境相對(duì)優(yōu)越的地帶，即那里①有生存所需的食物和水源；②有便于尋找和利用的優(yōu)質(zhì)石器原料，用來(lái)制作獵食工具；③地勢(shì)寬闊，方便群獵；④在寒冷的區(qū)域氣候背景下，擁有相對(duì)溫和的局部環(huán)境等。侯家窯遺址區(qū)具備了這些優(yōu)越的生存條件，因此古人類(lèi)選擇這里倚河而居勢(shì)成必然。

5結(jié)論

本文以地質(zhì)地貌觀測(cè)和電阻率測(cè)深、高程測(cè)量等工作為基礎(chǔ)，對(duì)侯家窯遺址區(qū)的古河流發(fā)育情況進(jìn)行了系統(tǒng)研究，從沉積物發(fā)生序列和結(jié)構(gòu)上闡釋了遺址埋藏位次，厘定了古河流與侯家窯古人類(lèi)生存年代及生存環(huán)境的關(guān)系。結(jié)論如下：

(1) 中更新世晚期，侯家窯遺址區(qū)發(fā)育了一條源自北部熊耳山的古河流，流域?qū)挾瘸^(guò)1 500 m。它形成于240 ka前的泥河灣古湖大規(guī)模萎縮時(shí)期，消亡于晚更新世初，發(fā)育歷史貫穿了侯家窯古人類(lèi)生存階段的始終。

(2) 遺址古文化遺存的埋藏層位不是湖沼相的泥河灣層，而是牛軛湖相沉積層和不整合于其上的壤化黏土層，時(shí)限為距今約224～161 ka。即侯家窯古人類(lèi)在此倚河而居長(zhǎng)達(dá)6萬(wàn)年之久。

(3) 遺址區(qū)面向東南的寬闊圈椅狀地形，為古人類(lèi)生存造就了光照條件好、氣候相對(duì)溫和的地理環(huán)境；古河流既為古人類(lèi)提供了賴(lài)以生存的水源，流域良好的生態(tài)環(huán)境也為他們提供了豐富的食物來(lái)源；遺址北部的熊耳山，既是古河流的發(fā)源地，也是優(yōu)質(zhì)石料產(chǎn)地，古河流將石料搬運(yùn)至遺址附近，方便古人類(lèi)制作石器。因此，生活于舊石器時(shí)代的古人類(lèi)，在寒冷的氣候條件下，選擇生境較好的侯家窯遺址區(qū)倚河而居勢(shì)成必然。

(4) 遺址區(qū)古河流發(fā)育在易遭侵蝕的泥河灣湖相沉積層之上，河水泥沙含量高、渾濁，唯有遺址附近的牛軛湖區(qū)水流緩滯、清澈，而且植物繁茂，是各類(lèi)動(dòng)物優(yōu)先獵食和飲水的地方，但牛軛湖獨(dú)特的地貌特點(diǎn)，使動(dòng)物們?cè)诩逼惹闆r下難以逃脫。古人類(lèi)此地圍獵，遠(yuǎn)較他地成功率高。由此推斷，遺址附近的牛軛湖區(qū)是侯家窯古人類(lèi)重要的捕獵場(chǎng)所。

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Ancient River in the Houjiayao Site, Nihewan Basin and Its Archaeological Significance

LI Lei1,2HUANG HuaFang1,2WANG Jian1,2XU QingHai2,3,4ZHANG CongCong1,2

(1.College of Resources and Environment Science, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050024, China;2. Hebei Key Laboratory of Environmental Change and Ecological Construction, Shijiazhuang 050024, China;3. Institute of Nihewan Archaeology Research, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050024, China;4. Institute of History and Culture, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050024, China)

Abstract:Lying on the northwest of Nihewan Basin, Houjiayao Site (40o06' 2.0" N, 113o58' 40.7" E) was discovered 40 years ago. But there is still a controversy about the existence age and the living environment of Houjiayao ancient human. Based on the geological investigations, electrical resistivity sounding and altitude measuring, this paper attempts to do a research on stratigraphic structure and the development of the ancient river in Houjiayao Site, and to interpret the above problems. The results are as follows: ①An ancient river, which came from Xionger mountain in the north of the Site, developed in Houjiayao Site, and its width was more than 1 km. The ancient river formed before 240 ka B.P., and disappeared in the early stage of the late Pleistocene, and its developing history ran through the entire living stage of Houjiayao ancient human. ②The Site cultural relics were not buried in the lacustrine facies, but in the oxbow lake sediments of the ancient river and clay layer which lay on the oxbow lake sediments unconformably during the period of 224～161 ka B.P., and it indicates that the Houjiayao ancient people lived here for as long as 60 ka years. ③The Site looks like a wide armchair faced southeast, and it provided a relatively mild and comfortable environment for the ancient. The ancient river provided the ancient human with water, and the superior eco-environment also provided plentiful food for the ancient human. Xionger mountain was not only the source of the ancient river, but also the producing area for high quality stone materials. The old river carried stone materials to the Site, making it easier to make stone implements. Hence, the ancient human, who lived in cold weather, were more likely to choose better habitats such as the Houjiayao Site near the ancient river. ④The old river embedded in the lacustrine facies, so the content of silt was high, and it was feculent. And the water of the oxbow lake near Houjiayao Site was clear and slow. What’s more, with plentiful plants, the oxbow lake was a preferred place for all kinds of animals to get food and water. But the geomorphologic features of this oxbow lake made it hard for animals to escape when faced with dangerous situations. So ancient human had a better chance to get food from hunting near the oxbow lake than in other areas.

Key words:Nihewan Basin; Houjiayao Site area; ancient river; ancient human survival environment; archaeology

中圖分類(lèi)號(hào)P512.2K878

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

通訊作者黃華芳男教授E-mail：hhf@mail.hebtu.edu.cn

作者簡(jiǎn)介第一李蕾女1989年出生碩士研究生資源與環(huán)境研究E-mail：942932007@qq.com

基金項(xiàng)目：河北省科技支撐重點(diǎn)項(xiàng)目(13277611D)[Foundation: Science and Technology Support Program of Hebei Province, No.13277611D]

收稿日期：2015-06-05； 收修改稿日期： 2015-10-23

doi:10.14027/j.cnki.cjxb.2016.01.010

文章編號(hào)：1000-0550(2016)01-0111-09