【關(guān)鍵詞】舊石器考古;斷代誤區(qū);測(cè)年方法

【摘要】含舊石器遺址的地層剖面，構(gòu)造屬非等速堆積，利用地層的平均沉積速率推算遺址的年齡存在科學(xué)誤區(qū)?！包S土—古土壤序列”反映的是地層堆積和間斷的交替過程，是黃土形成的地質(zhì)現(xiàn)象，舊石器遺址利用其序列斷代必須考慮地貌單元的時(shí)空變化。

中國(guó)舊石器遺址數(shù)量多，分布廣，時(shí)間跨度大，在亞洲乃至整個(gè)世界占有不可替代的資源地域優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在，中國(guó)華北地區(qū)舊石器時(shí)代已經(jīng)追溯到了接近200萬(wàn)年前[1]。

中國(guó)舊石器時(shí)代考古的歷史已經(jīng)接近一個(gè)世紀(jì)，前華西大學(xué)葉長(zhǎng)青(J. Huton Edgar)是中國(guó)舊石器考古調(diào)查的先驅(qū)，他從1913年就在三峽開始采集石制品，曾經(jīng)在宜昌和重慶之間的長(zhǎng)江岸邊發(fā)現(xiàn)了5件標(biāo)本。1920年6月4日，法國(guó)天主教神父桑志華(■mile Licent)在甘肅慶陽(yáng)辛家溝黃土層中發(fā)現(xiàn)1件石核，從此真正拉開了中國(guó)舊石器時(shí)代考古的帷幕，不僅結(jié)束了中國(guó)沒有舊石器時(shí)代的歷史，使中國(guó)歷史的淵源推到了數(shù)萬(wàn)年前，而且也實(shí)現(xiàn)了西方人在中國(guó)開發(fā)東方的夢(mèng)想。1929年12月4日，北京猿人第一個(gè)完整頭蓋骨出土，研究世界人類起源的目光頓時(shí)聚焦在東亞地區(qū)?！氨本┤恕?、“河套人”和“山頂洞人”構(gòu)成中國(guó)舊石器時(shí)代考古三部曲，曾經(jīng)占領(lǐng)中國(guó)舊石器時(shí)代考古舞臺(tái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。

過去，舊石器遺址的年代主要根據(jù)地層古生物學(xué)方法確定，大體上可以確認(rèn)更新世早期、中期和晚期，或舊石器時(shí)代早期、中期和晚期。中國(guó)的舊石器，除了細(xì)石器外，迄今沒有發(fā)現(xiàn)可以代表時(shí)代早晚的一種技術(shù)或一種類型，這是中國(guó)舊石器的特色。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的物理化學(xué)的測(cè)年方法涌現(xiàn)，為舊石器遺址斷代帶來(lái)了生機(jī)?？墒牵录夹g(shù)測(cè)年方法都存在這樣或那樣的局限性，放射性碳十四測(cè)年(14C)雖然是一個(gè)相當(dāng)成熟較為有效的方法，但只能在舊石器時(shí)代晚期之末的遺址開展應(yīng)用，較為早期的遺址不得不采用其他方法測(cè)年，例如鈾子系方法(U-S)、電子自旋共振方法(ESR)、熱釋光方法(TL)、光釋光方法(OSL)、裂變徑跡方法(FT)和磁性地層學(xué)方法(PM)等。但是，新技術(shù)測(cè)年方法獲得的“絕對(duì)”年代并非是絕對(duì)的。同一個(gè)遺址的同一個(gè)文化層，用不同的方法測(cè)定會(huì)有各不相同的測(cè)年數(shù)據(jù)，例如在北京猿人遺址的斷代上已經(jīng)表現(xiàn)得十分明顯(表一)，猿人洞的第10層的年齡有34■10/6萬(wàn)年(U-S)、46.2■4.5萬(wàn)年(PT)和61■1萬(wàn)年(TL);同一種方法，不同的實(shí)驗(yàn)室也會(huì)得出不同的結(jié)果，例如泥河灣盆地后溝遺址光釋光測(cè)年有5.2■0.5萬(wàn)年和32.18■1.07萬(wàn)年的差異[2];同一實(shí)驗(yàn)室用同一種方法測(cè)試，也會(huì)有不盡相同的結(jié)果，這已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)。由于采樣以及實(shí)驗(yàn)程序和參數(shù)等因素的影響，新技術(shù)測(cè)年存在誤差，其方法技術(shù)還有繼續(xù)提高和完善的必要。

目前，舊石器時(shí)代考古領(lǐng)域盛行按照“黃土—古土壤序列”或地層的平均沉積速率推導(dǎo)遺址的年齡，看起來(lái)貌似科學(xué)，其實(shí)不然，斷代存在認(rèn)識(shí)的誤區(qū)。

一、 應(yīng)用“黃土—古土壤序列”的

對(duì)比是有時(shí)空條件限制的

黃土在中國(guó)分布廣，堆積厚，研究歷史悠久，學(xué)術(shù)成果卓著。前輩們經(jīng)過長(zhǎng)期研究，對(duì)黃土的認(rèn)識(shí)已經(jīng)由感性走向理性，編制出與下更新統(tǒng)—中更新統(tǒng)—上更新統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的午城黃土—離石黃土(紅色土)—馬蘭黃土序列。特別是陜西省洛川“黃土—古土壤序列”的建立，揭示了黃土的形成規(guī)律。近些年來(lái)，許多科學(xué)家在不同領(lǐng)域應(yīng)用“黃土—古土壤序列”解釋了第四紀(jì)的很多有關(guān)問題。

但是，運(yùn)用“黃土—古土壤序列”來(lái)進(jìn)行地層的劃分和對(duì)比，必須審視區(qū)域分布和地貌單元。在舊石器時(shí)代考古斷代實(shí)踐中，必須充分認(rèn)識(shí)古土壤的概念和遺址地層的復(fù)雜性。

土壤是陸地上能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層，它是以生物作用為主導(dǎo)，綜合氣候、母質(zhì)、地形和時(shí)間等成土因素形成的具有發(fā)生、發(fā)展和變化的陸地地表自然產(chǎn)物。在不同的條件下，成土過程會(huì)形成不同類型的土壤。土壤化的強(qiáng)弱和地表土層堆積的速度成反比，堆積快則土壤化弱，堆積慢則土壤化強(qiáng)。如果地表土有一個(gè)較長(zhǎng)的暴露穩(wěn)定時(shí)期，那么其土壤作用過程就能徹底完成。土壤被后期堆積埋藏變成埋藏土或化石土，這就是古土壤。所以，地層剖面上的古土壤代表地質(zhì)歷史時(shí)期的沉積間斷，它是地層形成過程中沉積相對(duì)間斷的產(chǎn)物。古土壤層的對(duì)比只局限在同一地質(zhì)歷史時(shí)期相同的自然地理?xiàng)l件下形成的地層剖面上，不同地貌單元的古土壤層對(duì)比是無(wú)意義的。因?yàn)椋乇砀魈幍亩逊e和間斷過程不是同步進(jìn)行的，也就是說土壤的成土作用，此時(shí)和彼時(shí)不同，這里和那里不同。在洛川黃土地區(qū)以外的不同地貌單元，古土壤層的表現(xiàn)，不論時(shí)間還是數(shù)量，與“黃土—古土壤序列”多不對(duì)應(yīng)。

實(shí)際上風(fēng)成黃土和次生黃土有時(shí)很容易混淆，黃土和紅色土也常常難以分清，紅色土和上新統(tǒng)紅土有時(shí)也不好區(qū)分。楊鐘健曾經(jīng)特別指出:紅色土“在靜樂保德等地，時(shí)與較淡之紅土，同一紅色。而在榆林系則除化石與結(jié)核外，其色幾與黃土相同?！薄凹t色土之真正性質(zhì)，非借助于古生物、層序及地形方面不可?！钡刭|(zhì)學(xué)家們所熟知的“黃土—古土壤序列”是陜北以及鄰近黃土地貌單元的區(qū)域地質(zhì)現(xiàn)象，其地層形成規(guī)律并不一定反映在其他地區(qū)和其他地貌單元。更何況舊石器時(shí)代考古露天遺址大多數(shù)形成于河湖邊緣，地層本身就是相當(dāng)復(fù)雜的。在黃土分布地區(qū)，組成階地堆積物的沖積黃土，其中也夾有多層古土壤。它們的形成過程與風(fēng)成“黃土—古土壤序列”中的古土壤在時(shí)間位相上截然不同。河流階地中的沖積黃土是雨量充沛時(shí)期，河水?dāng)U漲形成的河漫灘堆積物，代表了與風(fēng)成黃土完全不同的環(huán)境，而保存在沖積黃土中的古土壤層，則反映了氣候相對(duì)干旱時(shí)期河流水量減少的環(huán)境，當(dāng)時(shí)河漫灘暴露于地面，有足夠時(shí)間完成土壤化的成熟過程。因此，不能簡(jiǎn)單地把階地上的沖積黃土—古土壤序列與黃土高原上的風(fēng)成“黃土—古土壤序列”牽強(qiáng)附會(huì)。但是，由于沖積黃土在性狀上和風(fēng)成黃土不容易區(qū)別，有時(shí)容易混淆，往往被誤認(rèn)為風(fēng)成黃土，造成地層對(duì)比的失誤[4]。

地質(zhì)學(xué)家孫殿卿說過:定名“馬蘭黃土”的北京齋堂馬蘭臺(tái)，“本身無(wú)真正的黃土堆積，而是大礫石塊夾砂礫的沉積。其中找到一些礫石，形狀較特殊。馬蘭臺(tái)的沉積物和地形，有些像西北祁連山等地的洪積扇，但又有所不同，是有水流的作用，但又不像一般水流造成的堆積，大概有冰川的作用。這次在馬蘭臺(tái)采集的孢粉樣品，已經(jīng)初步分析出來(lái)了，顯示寒冷氣候(苔原氣候)，更增加了證據(jù)。這里的孢粉與在泥河灣盆地采集的不同，后者似表示取樣的層位屬于溫暖氣候。孢粉工作可以詳細(xì)去做，可能馬蘭臺(tái)是冰水或冰川的沉積物。黃土堆積在馬蘭臺(tái)的對(duì)岸可以見到，比較厚，可能是冰緣前的黃土，而不是一般風(fēng)成的黃土?！盵5]

在地質(zhì)學(xué)上，馬蘭黃土指分布在華北和西北地區(qū)的晚更新世黃土。但是在實(shí)際馬蘭黃土剖面上，并不一定就是整個(gè)上更新統(tǒng)(晚更新世堆積的地層)，它常常是晚更新世某一段時(shí)間的堆積。

二、用平均沉積速率推算地層年齡

不適用人類遺址

在中國(guó)早期舊石器遺址，新技術(shù)斷代均采用磁性地層學(xué)方法，因?yàn)檫z址地層中缺乏火山灰物質(zhì)，測(cè)年效果較好的鉀氬法無(wú)法實(shí)施。

磁性地層學(xué)方法測(cè)年，原理是測(cè)定地球磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)換保留在地層中的古地磁證據(jù)。因此，能夠保留古地磁證據(jù)的沉積物必須是當(dāng)時(shí)緩慢漂浮沉積的微細(xì)磁性顆粒，較大顆?；蜓杆俣逊e的物質(zhì)很難按照磁場(chǎng)方向排列就緒。所以古地磁樣品的采集也是有條件的。

著名的藍(lán)田猿人年齡依據(jù)磁性地層學(xué)斷定為115萬(wàn)年，是按照J(rèn)aramillo事件地層剖面段的平均沉積速率外推，進(jìn)一步與洛川黃土剖面比較得出來(lái)的[6]。藍(lán)田猿人化石發(fā)現(xiàn)在磁性地層剖面松山倒轉(zhuǎn)極性時(shí)期Jaramillo事件層位之下， Jaramillo事件當(dāng)時(shí)認(rèn)定發(fā)生在90～97萬(wàn)年前，現(xiàn)在修訂為98.6～105.3萬(wàn)年前，由此現(xiàn)在可以斷定該地層形成時(shí)間早于105.3萬(wàn)年，也就是說藍(lán)田猿人的年齡應(yīng)該大于105.3萬(wàn)年。

依據(jù)沉積速率推算地層的年齡，一般只適用于接近等速堆積的海相地層或較大湖中心的沉積層中。因此，用沉積速率推算地層形成的年齡不是無(wú)條件的。事實(shí)上地表沉積的任何一段，沉積物的堆積和沖刷是相交替的，不存在絕對(duì)完全沉積的地層剖面。在露頭剖面中看到的巖層，其堆積時(shí)期往往要比其間斷的時(shí)期短得無(wú)可比擬，也就是說，一段時(shí)間內(nèi)形成的地層與其時(shí)間不是對(duì)應(yīng)等量值的，該地層只是該時(shí)間段中很短時(shí)間的堆積。陸相地層，尤其是含舊石器遺址的地層，不間斷的等速堆積僅僅表現(xiàn)在很有限的厚度上，應(yīng)用沉積速率推算其年齡通常是無(wú)實(shí)際意義的。因此，從地層學(xué)上講，看待一個(gè)已知上限和下限年代的地層剖面時(shí)，可以不考慮地質(zhì)構(gòu)造變化，粗略地計(jì)算它的沉積平均速率，但并不意味著用沉積平均速率推算剖面某一段地層的形成年齡就是正確的。陸相地層的形成反映剝蝕、搬運(yùn)、堆積的地貌演變過程，受著多種因素的制約，不僅深受物質(zhì)來(lái)源的影響，而且深深受著地貌的控制。在洼陷地區(qū)，如果物質(zhì)來(lái)源豐富，很短的時(shí)間里就可以堆積巨厚的物質(zhì)。反之，即使時(shí)間很長(zhǎng)，也不見得有堆積，甚至可能遭受剝蝕。因此，一個(gè)建造復(fù)雜的地層剖面，其厚度大小和時(shí)間長(zhǎng)短不是成正比的。所以，應(yīng)用地層的沉積平均速率推算舊石器遺址的年齡，其方法顯然是不可取的。

據(jù)報(bào)道，公王嶺藍(lán)田猿人化石位于地層剖面的26米深處，而布容正極性期和松山倒轉(zhuǎn)極性期的界面(B/M，當(dāng)時(shí)認(rèn)定為73萬(wàn)年前，現(xiàn)在修訂為79萬(wàn)年前)位于5.36米深處，Jaramillo事件的上、下界面分別位于17.07米和19.62米深處。為此， 現(xiàn)在根據(jù)磁性地層學(xué)的資料Jaramillo事件下界面以上剖面各段的平均沉積速率推算如下:

B/M界面以上剖面段……………………

………6.78毫米/千年

Jaramillo事件剖面段……………………

………38.06毫米/千年

Jaramillo事件上界面以上剖面段………

………17.31毫米/千年

Jaramillo事件下界面以上剖面段………

………18.63毫米/千年

Jaramillo事件上界面至B/M界面的剖面段……59.75毫米/千年

Jaramillo事件下界面至B/M界面的剖面段……54.22毫米/千年

從以上剖面各段的平均沉積速率來(lái)看，公王嶺藍(lán)田猿人化石地點(diǎn)的地層在形成過程中是不等速的。因此，如果依據(jù)上述平均沉積速率以同樣的方法外推，可以推導(dǎo)出公王嶺藍(lán)田猿人的年齡分別為:199.4萬(wàn)年、122.0萬(wàn)年、142.2萬(wàn)年、139.6萬(wàn)年、116.0萬(wàn)年和117.1萬(wàn)年。其中199.4萬(wàn)年數(shù)字超過了Olduvai事件上界面時(shí)限，不可成立。公王嶺藍(lán)田猿人年齡115萬(wàn)年的數(shù)據(jù)僅僅是一個(gè)任意數(shù)值。由此可見，用沉積速率推算遺址地層年齡的方法是不可取的。如果依據(jù)原研究報(bào)告的思想方法，按照J(rèn)aramillo事件剖面段落的平均沉積速率(38.06毫米/千年)， 向上外推驗(yàn)證，那么布容正極性期和松山倒轉(zhuǎn)極性期的界面(B/M)的年齡則為大約67.8萬(wàn)年， 比現(xiàn)在公認(rèn)的79萬(wàn)年少11.2萬(wàn)年。出現(xiàn)如此大的誤差表明了應(yīng)用平均沉積速率推算藍(lán)田猿人頭蓋骨的年齡， 精確的判斷顯然是令人難以置信的[7]。

泥河灣盆地，磁性地層學(xué)方法成功地確立了早期舊石器遺址的年代框架，并且已經(jīng)確認(rèn)在177～195萬(wàn)年前Olduvai事件的地層中發(fā)現(xiàn)了考古遺跡，使泥河灣盆地的舊石器時(shí)代推進(jìn)到接近200萬(wàn)年前。但是，在世界科學(xué)浪潮的影響下，泥河灣盆地舊石器遺址也存在和公王嶺藍(lán)田猿人年齡同樣的問題，例如銘刻在北京中華世紀(jì)壇的著名的小長(zhǎng)梁遺址的年齡，依據(jù)西1公里以遠(yuǎn)洞溝地層剖面上Jaramillo和Olduvai事件地層段的平均沉積速率計(jì)算推定為136萬(wàn)年，但是如果依據(jù)相近約200米的仙臺(tái)(大長(zhǎng)梁)遺址相關(guān)磁性地層學(xué)資料推算，卻可以得出大于150萬(wàn)年的數(shù)值。

非常離奇的是許家窯遺址74093地點(diǎn)的斷代，僅僅是依據(jù)文化層下伏地層中發(fā)現(xiàn)的布容正極性期和松山倒轉(zhuǎn)極性期的界面(B/M)，而推斷為更新世早期至中期[8]，既不正視已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的許家窯動(dòng)物群晚更新世的性質(zhì)，也不考慮地層的沉積間斷的構(gòu)造特征，又無(wú)條件地應(yīng)用了地層的平均沉積速率推算，這是非常不妥當(dāng)?shù)?。顯然，文化層下伏地層的年代對(duì)確定文化層的時(shí)代幾乎是無(wú)意義的，類似的斷代在泥河灣盆地小長(zhǎng)梁下更新統(tǒng)舊石器遺址、內(nèi)蒙古扎賚諾爾人化石地點(diǎn)和韓國(guó)全谷里舊石器時(shí)代遺址也出現(xiàn)過，均為考古人員的判斷，但不被學(xué)術(shù)界認(rèn)同。在泥河灣盆地和三峽工程淹沒區(qū)的多處舊石器遺址，文化層直接疊壓在侏羅系(侏羅紀(jì)形成的地層)巖層上面，如果就此推斷其文化層的古老性，那是十分荒唐的。因此，遺址斷代必須綜合考慮方方面面因素，片面、絕對(duì)化、單一的分析判斷往往會(huì)有悖客觀事實(shí)，更何況有關(guān)的研究思想方法本身就偏離了正常的科學(xué)軌道。

據(jù)報(bào)道，在湖北省建始縣高坪鎮(zhèn)金塘村龍骨洞建始人遺址(又名龍骨洞遺址)發(fā)現(xiàn)了215萬(wàn)年前的“建始人”化石以及舊石器制品，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)古人類突破200萬(wàn)年的攀登，這是非常振奮人心的。遺址位于石灰?guī)r洞穴中，地層厚度僅有4米多，根據(jù)古地磁學(xué)方法測(cè)定，斷定地層形成開始于松山反極性時(shí)的留尼旺Ⅰ正極性事件與留尼旺正Ⅱ極性事件之間的時(shí)期(2.15-2.42Ma B.P.)，止于松山反極性時(shí)的奧都威正極性事件時(shí)期(1.77-1.95Ma B.P.)。顯然，其測(cè)年數(shù)值是依據(jù)非古地磁方法推定的。假設(shè)其年代測(cè)定和分析無(wú)誤，那么該地層形成前后均為堆積間斷，雖然論著中所述“龍骨洞中的沉積物是在夷平過程沉積形成的”，但是“進(jìn)入新構(gòu)造期”仍然“存在著間歇性穩(wěn)定”[9]，這就可以導(dǎo)致長(zhǎng)期的堆積間斷?這不能不是一個(gè)值得深思的問題。

顯而易見，對(duì)于磁性地層學(xué)研究面臨兩項(xiàng)迫切需要?jiǎng)?chuàng)新的任務(wù):1、革新實(shí)驗(yàn)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)更多地磁漂移事件，同時(shí)尋找新的物理化學(xué)手段細(xì)化磁性地層學(xué)方法;2、野外采樣，建立較完整的綜合地層剖面，也就是將有缺失的地層剖面整合成較為完整的綜合地層剖面。

舊石器時(shí)代考古是一門探索性學(xué)科，由于材料的局限性，我們對(duì)于舊石器時(shí)代知之甚少。在舊石器時(shí)代考古研究(下轉(zhuǎn)48頁(yè))(上接7頁(yè))中，許多思想方法還是在嘗試階段?？茖W(xué)研究，可以大膽設(shè)想，但必須倍加小心求證。在新技術(shù)測(cè)年中的誤解誤判和考古學(xué)界誤傳誤信，中國(guó)舊石器時(shí)代考古淪為不合理斷代的重災(zāi)區(qū)，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)造成了不小的負(fù)面影響。

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[1] 衛(wèi)奇:《泥河灣盆地發(fā)現(xiàn)177萬(wàn)年前的舊石器》，《人類學(xué)學(xué)報(bào)》2008年1期。

[2] 見2009年“紀(jì)念北京猿人第1頭蓋骨發(fā)現(xiàn)80周年國(guó)際古人類學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)”年小美和佐川正敏等的學(xué)術(shù)報(bào)告。

[3] 黃慰文:《中國(guó)舊石器文化序列的地層學(xué)基礎(chǔ)》，《人類學(xué)學(xué)報(bào)》2000年4期。

[4] 衛(wèi)奇、陳哲英:《■河遺址群考證》，《人類學(xué)學(xué)報(bào)》2004年增刊。

[5] 衛(wèi)奇:《泥河灣盆地新生代地質(zhì)考察座談紀(jì)要》，載高星、陳平富等主編:《探幽考的歲月——中科院古脊椎所80周年所慶紀(jì)念文集》，海洋出版社，2009年，第223～233頁(yè)。

[6] 安芷生等:《“藍(lán)田人”的磁性地層年齡》，《人類學(xué)學(xué)報(bào)》1990年1期。

[7] 衛(wèi)奇:《藍(lán)田猿人年齡的思考》，《文物季刊》1995年4期。

[8]a.蘇樸、L■vlie R.、樊行昭:《許家窯泥河灣組高分辨率磁性地層學(xué)研究》，《地球物理學(xué)報(bào)》2000年2期;b. 樊行昭、蘇樸、Reidar L■vlie:《許家窯組及許家窯文化層年代問題的磁性地層學(xué)證據(jù)》，《地層學(xué)雜志》2002年4期。

[9]鄭紹華:《建始人遺址》，科學(xué)出版社，2004年，第1～41頁(yè)。

〔責(zé)任編輯:張金棟〕