灵州记忆
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水洞沟遗址的五次发掘

水洞沟遗址是我国最早发现、发掘和进行系统研究的旧石器时代晚期文化遗址,该遗址因石器组合在中国旧石器文化体系中独具特色,显示出与欧洲旧石器时代中晚期石器文化的强烈联系,在东西方旧石器文化对比研究中占有极其重要的地位。水洞沟是一个富有传奇色彩和魅力的地方,历来备受中外史前考古学界关注。

水洞沟遗址西南部是海拔1512米的横山(俗称马鞍山),北端出露有奥陶系、白垩系的古老地层。横山与水洞沟遗址之间有三个发育不同的阶地,宽几米到数公里,高14~150米不等。遗址东南为平坦的台地,被季节河沟冲蚀后形成数条南北向的深沟。遗址北100米处,是东西绵延的明代长城。水洞沟遗址崖面高15米,面临一条常年有水的边沟,边沟发源于水洞沟东28公里外的清水营。清水河由东西流,沿途将鄂尔多斯台地南缘冲蚀切割成两壁屹立的深沟。边沟在遗址西800米处折向北流,穿越长城后继续向北,最终汇入黄河。

第一次发掘

1920年,法国神父、地质与古生物学家桑志华在甘肃庆阳北面的辛家沟和赵家沟发现了几件有人工痕迹的石英岩制品。此前,传教士比·肖特在水洞沟东4公里处的横山堡边沟内发现一只披毛犀头骨及一件人工打制的石英岩。这些标本当时由天津北疆博物馆(天津自然博物馆前身)保存。

法国古生物学家德日进、桑志华等在灵武崇兴台子清真寺前合影(1923年)

1923年夏天,法国古生物学家德日进受法国自然博物馆、科学院的资助,应桑志华邀请,在鄂尔多斯地区进行地质和古生物调查时,他和桑志华来到水洞沟住宿在“张三小店”内,是他们首先发现了水洞沟遗址。

这次发掘进行了12天,10位当地民工参加了挖掘,发掘面积80多平方米,挖掘土方900多立方米。发掘采用自上而下逐层发掘的方式。在发掘中,两位欧洲学者发现水洞沟遗址“像典型的欧洲炉灶遗址”,居住层厚50厘米,除百余件石器碎片外,还有“混合着碎骨和炭屑的痕迹”。这次发掘得到石制品300公斤以上。虽然没有发现人类骨骼残骸,但发现的动物化石较多,有野驴、鬣狗、羚羊、牛、犀牛、马等,还有数量较多的鸵鸟蛋壳碎片。除了发掘水洞沟遗址第一地点外,他们还在水洞沟遗址至清水营之间范围进行了调查,又相续发现5个地点。他们认为在整个水洞沟盆地黄土中“埋藏着许多完全一致的旧石器时代制作场遗址,这是由黄土形成期间住在该区域居民所留下的”。

1925年,德日进和桑志华发表了水洞沟调查发掘报告。1928年,布勒、布日耶、桑志华、德日进联合出版了《中国的旧石器》一书,公开发表了他们在鄂尔多斯,特别是在水洞沟和萨拉乌苏等地调查发掘的全部材料。书中详细叙述了水洞沟等地的地质、地层和古生物化石,并对华北地区更新世的地质地层提出了看法。布日耶着重对水洞沟和萨拉乌苏的石器进行了研究,他将水洞沟的石制品与法国旧石器文化中、晚期莫斯特、奥瑞纳、梭鲁特文化期的石制品进行了详细对比,认为在水洞沟采集的材料,可以同欧洲、西亚和北非已演变的莫斯特人类栖居地的材料相提并论。水洞沟石器工业“好像处在很发达的莫斯特文化和正在成长的奥瑞纳文化之间的半路上,或者是这两个文化的混合体”。对于这种地区相隔遥远、文化雷同的现象,布日耶认为是“大距离的迁移的同化影响”,“这种同化作用的影响是一种特别古老而普遍的现象”。

水洞沟遗址的发现和发掘,纠正了“中国没有旧石器时代文化”的论断,揭开了中国旧石器时代文化研究的新篇章。

第二次发掘

1960年,中国和苏联组建中苏古生物考察队,对水洞沟再次进行发掘。现场发掘出了一个长、宽各6米,深11米的深槽,出土石制品约2000件。

由于当时中苏关系原因,这次合作中途夭折。参加发掘工作的贾兰坡、盖培、李炎贤等中方人员根据保留的记录和所得石器材料,于1964年发表了《水洞沟旧石器时代遗址的新材料》一文,贾兰坡等将发掘地点的地层由上到下划分为8层,使用的材料全部出自于第2层灰黄色粉砂土层,称之为水洞沟第一文化层。贾兰坡认为水洞沟遗址具有典型和代表性的石器有尖状器、刮削器和砍砸器,有些尖状器“完全可以和欧洲的典型莫斯特尖状器相比,不但加工的方法相同,而且器形也别无二致”。水洞沟的半圆形刮削器与欧洲旧石器时代中期(莫斯特文化期)的新月形刮削器相比,尽管原料有所不同,但加工方法和器形有一定程度的相似。

中苏古生物考察队在研讨问题(1960年)

贾兰坡通过这次发掘出来的石器进行研究表明,水洞沟遗址文化时代应固定为旧石器时代后期。此外,他们还根据水洞沟石器与丁村石器较为接近,似乎有一定的承袭关系,试图将水洞沟文化和丁村文化联系起来,以解释水洞沟石制品技术的来源。

第三次发掘

1963年8月,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所著名考古学家裴文中先生率队,在水洞沟遗址进行了第三次大规模系统考古发掘。参加这次发掘的有该所李炎贤、张森水、林圣龙等同志,宁夏博物馆钟侃、董居安等协助工作。这次发掘的全部成果至今没有正式报告,但通过近年来李炎贤、张森水等人发表的有关文章,可以了解到这次发掘的一些主要情况。

此次发掘证明水洞沟文化以石叶为主要特征,石片石器占80%,以石叶为毛坯加工修理成的石器占20%。石叶制品有刮削器、端刮器和尖状器,还发现了穿孔鸵鸟蛋壳饰品。

在“河湖相粉砂下的底砾中,我们发现了磨光的石盘和石磨盘,因此可以证明它的堆积时期是全新世,是新石器时代,而不是旧石器时代”。这次发掘首次以明确的地层包含物证明,水洞沟遗址不是单一的旧石器时代文化遗址,而是包含两个不同时代的遗存,下层有旧石器时代文化遗物,上层有新石器时代遗物。

张三(左)与裴文中(右)在一起(1963年)

1974年,贾兰坡和卫奇先生对水洞沟遗址进行了考察,贾兰坡提出:水洞沟和萨拉乌苏是不同时期,而水洞沟的年代还会更晚些。这个看法,不久即被一系列碳14年代测定和铀系法年代测定所证实。

第四次发掘

水洞沟遗址自1923年至1963年经过三次系统发掘,对水洞沟文化的性质和文化面貌认识逐步有所深化,但由于种种原因,对水洞沟文化的全面深入研究仍存在较大困难,需要进行进一步系统发掘。

1980年9月,宁夏博物馆和原宁夏地质局区域地质调查队组成联合发掘队,对水洞沟遗址进行了第四次发掘。发掘自9月4日开始至10月11日结束,历时38天。发掘的坑位选在与1963年发掘坑位毗邻的东北部,发掘坑西、北壁各长8米,东壁南缘因被河水冲刷坍塌成为5米,发掘坑呈不规则形,发掘面积约52平方米。如今游客到水洞沟遗址参观,依然可以看到北崖处这个发掘坑位。

这次发掘注意了地质、地层年代测定和古人类生活环境资料的全面采集。发掘出15种古生物化石碎片63件;各种石制品如刮削器、石核、磨石、石叶等6700多件,其中仅旧石器时代晚期层位出土5500余件。这次发掘是水洞沟遗址发现以来规模最大、涉及研究领域较广、获得材料较多的一次。经过研究,对水洞沟遗址地层分为晚更新世和全新世早期两个时期的推断,进一步得到证实。石制品中大量有意识截断的石叶,是用来合成镶嵌工具的“刀片”。

考古专家在水洞沟遗址考察(1980年)

在此次发掘活动中,贾兰坡先生亲临发掘现场,对发掘工作给予指导,为考古发掘和研究提供了科学方法。贾兰坡先生预言:“水洞沟考古研究是大有可为的。”

对水洞沟遗址的年代,最早研究将其归于旧石器时代中期,而从20世纪60年代开始就有人提出质疑,贾兰坡先生认为将其放在旧石器时代晚期更可靠些。1980年发掘从地质、古环境、石器文化、年代测定,更进一步确定了其应属于旧石器时代晚期,绝对年代为3万年左右。

通过研究发现,水洞沟文化确实存在欧洲旧石器文化传统,如长身石核、盘状石核、石叶、尖状器、新月形边刮器、端刮器等,与欧洲莫斯特文化和奥瑞纳文化同类时期器物有很大的相似性,水洞沟石器技术特征包含了欧洲旧石器的风格,对东西方旧石器文化的对比研究具有重要意义。

水洞沟文化遗址内涵极为丰富,每次发掘都有新的收获。50多年来,仅我国就发现石器2万多件、动物化石10余种、孢粉30余种。1980年以来,宁夏文物考古研究所经过近20年的调查,在水洞沟至清水营范围内新发现13处遗址,这在全世界都属罕见。

2000年8月,灵武市文物管理所在修建遗址保护设施时,发现一块人类顶骨化石,这是在水洞沟遗址首次发现的人类化石。化石暴露的层位为晚更新世地层顶部剥蚀面之上,即全新世底砾层下部。经中国科学院古脊椎动物与古人类研究所专家进行解剖学特征研究,与萨拉乌苏发现的河套人顶骨化石进行比较,水洞沟人顶骨比河套人顶骨年代要晚一些,和现代人进行比较,有6项和现代人特征相似。根据石化程度及遗址地质背景分析,这件顶骨可能来自生活在这一地区更新世晚期的人群。其具体生存年代有待于进一步年代测定。

第五次发掘

水洞沟进行过四次发掘,但对水洞沟的认识,似乎一直就没有清晰和明确过。2003年至2006年的每年9月间,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长高星领队,宁夏文物考古研究所和灵武市文物管理所参与,对水洞沟遗址进行了第五次系统发掘。来自北京大学、吉林大学、厦门大学15名考古专业的研究生、本科生志愿者参加了本次发掘。

这次发掘从下往上共分十六层,最下面三层为晚更新世地层,上面的十三层均为全新世地层。旧石器时代的石制品均出土于晚更新世地层2~3层中的黄土状粉砂层,即“水洞沟下文化层”;上面的十三层全新世地层出土的均为新石器时代石制品,除打制的石器外,还有细石器、磨制石器和陶片等,其中最明显的就是勒瓦娄哇—莫斯特技术。这是研究我国旧石器和新石器文化之间连续发展和嬗变的绝无仅有的珍贵材料。

本次发掘重点选择在水洞沟第二地点,以便与第一地点进行地层对比,建立水洞沟遗址完整的地层剖面。第二地点位于第一地点南侧,之间为清水河(今称边沟)。根据发掘地貌情况开辟了两个发掘区。第一区地表露出丰富的石制品和动物化石,在剖面厚层可见火烧烤面和灰烬。随着发掘深度的增加,因地貌的改变和安全隐患的增加,在东部留出两层台阶并将发掘区域向西侧崖壁延伸,发掘面积20平方米,探明该地点有5个含文化遗物的层位,在对文化层的局部清理中,发现丰富的石制品和少量石器标本。

高星研究员(中)在发掘现场

第二发掘区位于第一区的北侧,两者地层连续相距10米。在紧靠崖壁处挖1米×1米挖方16个,发掘面积18平方米,在对浮土的筛选中,获取到一些植物种子标本。第二地点发掘共获得石制品2664件,另有少量动物化石碎片。

第七地点位于第一地点300米处,发掘面积25平方米。文化层厚50厘米,出土标本2006件,绝大多数为石制品,少量为动物化石碎片。

第八地点位于第一地点2000米处,发掘面积16平方米。文化层厚40厘米,出土标本801件。在此地点不仅出土了丰富的石制品,还出土了8枚用骨片、鸵鸟蛋壳制作的环状装饰品,这些比纽扣略小的饰品,可能是用于制作项链。

根据水洞沟管理所工作人员提供的线索,发掘队在遗址西部一处坍塌的窑洞内,清理出一具接近完整的人类头骨。专家根据头骨形状测定分析为西方人头骨。从头骨的埋藏状况判断,此地点并非头骨的原始埋藏地,如果其年代与水洞沟文化同期,对探索水洞沟石器工业的来源和晚更新世人类群体的迁徙与融合,具有重大意义。

这次发掘在多个地点发掘出多个不同文化层位,出土了丰富的石制品和动物化石5500多件,其中石制品2664件,石核109件,如厚背石刀、锯齿刃器、刮削器、雕刻器、凹缺器、石叶等,其中长石叶和长身石核数量多、比例大,是水洞沟文化中最引人注目的石制品;第八地点发现的8枚用骨片和鸵鸟壳皮制成比纽扣略小的环状装饰品,是目前中国旧石器时代同期制作最精美的饰品,在国内考古界尚属首次发现,它极大地丰富了水洞沟文化的内涵,为研究当时人类生产力水平、行为模式和审美能力,提供了重要信息;在弃土中还获取到一些植物种子标本,清理出灰烬等用火遗迹。

时年85岁高龄的中国第四纪研究泰斗、著名地质学家、国家自然科学奖获得者刘东生院士对此次发掘给予高度评价,称这次发掘为中国旧石器时代考古的“文艺复兴”。

水洞沟遗址的文化内涵深厚而复杂,它既有本土特色,又具欧洲特色,是宁夏境内发现最早的东西方文化交流产物;水洞沟文化内涵产生于荒蛮,影响于后世,引起国际旧石器时代专家、学者的广泛关注。正如刘东生院士在水洞沟1980年发掘报告序言中所说,水洞沟是东西方文化交流迸发出明亮火花的闪光点,从3万多年前猎人之间的往来,到现代东西方科学家的共同工作,都体现了这种东西文化的交流与碰撞。今天,那些在20世纪初为了寻求科学真理和人类价值而来到东方,为中国科学事业做出过贡献的西方科学家们,以及为旧石器考古学倾注毕生精力的裴文中、贾兰坡先生已经离开了我们,但是他们的精神,他们的事业以及他们所开拓的东西文化交流将与世长存,并必将发扬光大。

水洞沟的一切研究与论断并非就此终结,随着国内外古地质、古生物学家对水洞沟遗址发掘与研究进程的逐渐深入。我们深信,水洞沟古人类生活年代及文化渊源等一系列历史之谜,终究会在考古学家不懈的努力下而大白于天下。

水洞沟发掘人物谱

桑志华

德日进

桑志华(E.licent,1876~1952年),法国著名地质学家、古生物学家、考古学家。1914年,桑志华以法国天主教耶稣会神甫的身份来到中国,从事田野考察和考古调查工作25年,足迹遍及中国北方各省,行程5万多公里,采集地质、古生物标本达几十万件,创建了北疆博物馆(天津自然博物馆前身)。1923年,桑志华和德日进发现和发掘了水洞沟遗址,使之成为中国最早进行系统研究的旧石器时代晚期文化遗址,对中国史前考古做出了重大贡献。

德日进(P.Teilhard de chardin,1881~1955年),法国著名地质学家和生物学家,曾任法国地质学会会长,天主教耶稣会会士。他既是一个虔诚的天主教神父,又是进化论的积极拥护者。从1923到1946年,先后8次来到中国,在中国地层、古生物、区域地质研究中做出过重要贡献。曾与中国政府合作绘制中国地图,参与了对史前文明的研究,参与了周口店著名的“北京人”发掘工作。在沦陷的北平和天津,参加了多国研究小组,与他一手培养起来的中国年轻学子合作。德日进一生不倦地探索宇宙奥秘,发表过许多论著,被公认为是杰出的科学家和思想家。1923年,德日进和桑志华共同发现和发掘了水洞沟第一地点,接着又发现和发掘了五个地点,出土了大量石制品和动物遗骸化石,从而纠正了“中国没有旧石器时代文化”的论断,开创了中国旧石器时代文化遗址研究的新篇章。

裴文中

裴文中(1904~1982年),我国著名地质学家、古生物学家,河北丰南人。1927年毕业于北京大学地质系。1935年留学法国,获巴黎大学理学博士学位。回国后历任中国地质调查所技士,文化部社会文化事业管理局博物馆处处长,周口店发掘工作负责人,新生代研究室研究员,中国科学院院士,中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员,中国社会科学院考古研究所研究员,北京自然博物馆馆长,中国自然科学博物馆协会理事长,中国考古学会理事长等。毕生从事地质、考古和古脊椎动物、古人类研究。1929年主持并参与北京周口店的发掘和研究工作,发现了“北京猿人”第一颗完整的头盖骨化石,震惊了世界。主持了山顶洞人遗址发掘工作。著有《周口店猿人产地之食肉类化石》《中国旧石器时代的文化》《旧石器研究》等。1963年8月,裴文中先生率领考察队对水洞沟遗址进行了系统发掘,第一次明确了水洞沟遗址包含两个不同时代的遗存。

贾兰坡

贾兰坡(1908~2001年),河北省玉田县人,中国现代著名旧石器考古学家、古人类学家、第四纪地质学家。1929年毕业于北京汇文中学,1931年就职于中国地质调查所新生代研究室,同年被派往周口店协助裴文中先生从事遗址发掘管理工作。1935年他接替裴文中开始主持周口店发掘工作,继裴文中发现第一个头盖骨之后,他在1936年11月连续发现三个“北京猿人”头盖骨,轰动了中外学术界。新中国成立以后,贾兰坡先生担负周口店遗址发掘工作,参与了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的筹建,并一直在该所从事研究工作。贾兰坡先生1960年参加中苏古生物考察队,开展了水洞沟遗址的发掘和研究。贾兰坡先生1980年当选为中国科学院院士,1994年当选为美国国家科学院外籍院士,1996年当选为第三世界科学院院士,是一位没有大学文凭而攀登上科学殿堂顶端的传奇式人物。