华龙洞——古人类的家园之三发现人类头骨化石

日期:2019.12.25 阅读数:882

【类型】期刊

【作者】董哲,金泽田,盛锦朝

【刊名】化石

【关键词】 古人类化石;遗址发掘;动物骨骼;头骨化石;动物化石

【ISSN号】1000-3185

【页码】P70-75

【年份】2019

【期号】第2期

【摘要】2004年发现的华龙洞遗址在经历了2006年首次发掘、发现1件人类头骨碎片和1枚牙齿化石、时隔8年之后的2014年,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称中科院古脊椎所)、安徽省文物考古研究所、东至县文管所等单位研究人员组成的野外工作队重返华龙洞,对遗址进行第二次系统发掘。这次发掘发现了包括牙齿和头骨碎片在内的多件人类化石、古人类

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华龙洞<br /><span class="subtitle" />——古人类的家园之三发现人类头骨化石

华龙洞
——古人类的家园之三发现人类头骨化石

董哲 金泽田 盛锦朝

2004年发现的华龙洞遗址在经历了2006年首次发掘、发现1件人类头骨碎片和1枚牙齿化石、时隔8年之后的2014年,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称中科院古脊椎所)、安徽省文物考古研究所、东至县文管所等单位研究人员组成的野外工作队重返华龙洞,对遗址进行第二次系统发掘。这次发掘发现了包括牙齿和头骨碎片在内的多件人类化石、古人类制作使用的石器、反映古人类生存活动的动物骨骼表面切割或砍砸痕迹、以及大量动物化石。根据这些发现和相关分析,确认华龙洞是一处重要的古人类生存或活动遗址。

黄万波先生在华龙洞

受到2014年在华龙洞再次发现人类化石的鼓舞,加之遗址还保留有大量含化石地层堆积,大家坚信对华龙洞遗址的进一步发掘很有可能发现保存状态更为完整的人类化石。2015年5月6~7日,中科院古脊椎所刘武、吴秀杰陪同黄万波先生来到华龙洞考察。黄万波是古脊椎所资深研究员,从20世纪50年代末就开始从事古人类和相关的第四纪哺乳动物的野外发掘和研究工作。黄先生先后发现了陕西蓝田、安徽和县等中国重要的古人类化石,他主持了对重庆巫山龙骨坡、安徽和县龙潭洞等遗址的发掘和研究,具有丰富的野外工作经验。

黄先生尽管年逾80,但仍然奔波在野外第一线,每年都有几个月时间在野外调查和发掘。在听取了刘武和吴秀杰的情况介绍后,黄先生对华龙洞遗址进行连续两天的考察,确认这是一处非常重要的古人类化石地点,具有很好的工作前景,同时对本年度华龙洞发掘规划提出了具体建议(编者注:黄万波先生在武汉自然博物馆讲学期间,曾介绍他在华龙洞的工作)。

国庆假期没过完,10月3日,刘武和吴秀杰就从北京来到合肥,与安徽省考古所董哲汇合,三人马不停蹄于当天下午即赶赴东至做发掘的前期准备。董哲是当年从吉林大学考古学系毕业的硕士,来到省考古所工作时间不长。10月4日,刘武、吴秀杰、董哲与县文管所盛锦朝一同来到华龙洞所在的庞汪村,为发掘队租房并安顿生活。根据前一年发掘发现化石数量多,整理空间不足的情况,为满足本年度发掘期间整理化石标本的需求,立即安排民工在发掘队驻地院子里搭建一个棚子,用以整理并储存出土的动物化石、石制品和发掘所用各类工具。

巨石拦路,爆破清除

华龙洞遗址在2014年发掘最后一天暴露出一个小洞口,在洞口前面的整个区域暴露出4块巨大石块。其中2块巨石是位于2014年发掘探方内,另外2件巨石横卧在洞口前面。这4件巨石成为本年度发掘的拦路虎,清除发掘区域的巨大石块成为今年发掘前期工作的首要任务。

天公不作美,10月5日开始下雨,淅淅沥沥持续不停,清理遗址巨石的工作只能暂停。为了节省时间大家返回县城,在文管所库房整理上一年度发掘出土的动物化石。10月9日,雨过天晴,四人立即返回工地,请爆破公司的技术人员采用机械打眼,然后安放安装炸药,当天即完成了爆破工作。爆破结果并不十分理想,在计划爆破清除的4块巨石中,只有倾斜横卧在小洞前面的1块巨石被彻底清除,另外3件巨石因为根基很深,炸药未能彻底清除。所幸的是,妨碍发掘的最大一块巨石被清除了。由于爆破产生了大量破碎石块和渣土,大家商议请挖掘机和大卡车运走块头较大的碎石,同时安排民工清理现场并寻找化石。

重新规划,系统发掘

10月11日,中科院古脊椎所裴树文研究员、张立民工程师和博士研究生贺乐天等从北京赶到工地,参加本年度发掘。10月15日,黄万波先生应邀来到华龙洞参加并指导发掘。

2015年发掘前塌落在遗址地表的巨石

华龙洞遗址发掘坐标原点

根据前一年发掘工作情况,工作队对本年度发掘区域、发掘规范和方法进行了重新规划。2014年度发掘带有探查性质,加之工作队刚刚进驻,对华龙洞各方面情况缺乏了解,当时发掘采用的是布设一个3×6米的探沟进行试掘。这种发掘方式的缺点是,没有考虑到华龙洞遗址的发掘是一项要持续多年的工作,缺少对整个工作区域进行总体规划,尤其没有设立用于整个区域的测量标志原点,难以将未来不同发掘区域进行整合。为此,黄万波先生和裴树文研究员对发掘进行了细致的规划,然后带领大家一起进行发掘布方。首先,在遗址外围东侧设置永久基点,并下埋水泥桩。考虑到华龙洞位于山坡,地表及地层多巨石的具体情况,在确定发掘区统一坐标后,采用国际常用的洞穴和裂隙发掘方法,在发掘区上方空中布置发掘标准水平面,采用1米×1米的旧石器考古规范,对发掘区进程布方,并用垂线固定单个发掘范围。本年度共布设探方28个。经过大家几天的工作,悬空吊线式的发掘布方在整个工作区域完成了,同时将2014年的发掘范围合并至新的发掘坐标系统。

对遗址堆积详细筛洗并挑选化石

完成上述准备工作后,大家开始在规划的工作区域进行正式发掘。发掘工作同样分为在遗址现场发掘并挑选化石等各种标本、将发掘堆积物运到山下水池筛洗、在大棚内整理几部分。由于设立了空中吊线,每个发掘方都非常明显地显示出来。因此,本年度发掘采用考古学野外发掘常用的逐层揭露,以每10厘米为一水平层向下发掘。同时现场详细记录重要出土物的三维坐标,并在清理干净出土遗存周围环境后现场拍照。筛洗工作十分细致,首先是对运送下山的堆积物进行浸泡,并挑选出肉眼轻易可见到的大量体积较大的动物碎骨。

清理完表层扰乱堆积,很快进入原生地层,出露的化石不断增加。随着发掘的深入,大家发现地层远比设想的要复杂得多,发掘难度非常大。华龙洞含化石的地层堆积大多都是以坚硬胶结的形式存在的,这些块状胶结大小不一,有些呈片状,另一些是块状。由于胶结硬度很大,只能使用大锤和钢钎砸碎或游离这些胶结。在这个过程中,造成很多化石破碎。对此,大家都很心疼,但也没有更好的办法,只能尽量拼合并使用胶水粘接。除现场寻找化石外,由于很多发掘产生的大小不等的胶结包含有化石,我们将这些胶结集中放在发掘区域一边,组织专人使用地质锤和小钎子等工具敲砸胶结物,进一步寻找化石。工作几天后,黄万波先生提出这些胶结中除蕴藏有肉眼容易见到的化石外,还富含肉眼难以辨认,甚至需要使用放大镜或显微镜才能看到的小哺乳动物化石。这些小化石对于揭示地质时代和气候环境具有很重要的价值。根据黄先生的建议,我们立即在水池对含胶结的破碎堆积物进行清洗。除去粘土后,将剩余小米粒大小的砂样堆积物放在阳光下晒干。然后安排一名年轻心细的民工使用放大镜仔细挑选小化石。果然,很快就发现了大量的小化石。

巨石下方,隐藏人类化石

大家都知道,地层中的化石,尤其是时代远久的化石大多经历了多种复杂的埋藏过程,期间如动物啃咬、流水侵蚀、地层挤压、洞穴坍塌滚落等作用均影响到化石保存的完整性。在这样的情况下,远古人类的遗骸保留下来并形成化石的机会是非常小的。因此,发现人类化石经常要靠运气,具有很大的偶然性,但工作队员一直坚信遗址能有新的人类化石发现。

前面提到,本年度华龙洞发掘之前在工作区域暴露出4块巨石。其中1块倾斜横卧在洞口前面,成为本年度发掘的最大障碍。我们在野外工作之初就采用爆破方式炸碎了这件巨石,安排民工迅速运走爆破产生的大量碎石。一般情况下,如果动物或人类遗骸被压在巨石下面后,受到各种自然因素的破坏会明显减少,我们推测在这块巨石下面很可能隐藏有保存状态良好的化石。为此,考古队员和民工一起仔细清理巨石下方的堆积,以免遗漏任何化石及其他标本,期待有重要发现。果然不出我们所料,清理碎石后,丰富的化石立刻在巨石下方的堆积中暴露出来。这其中不仅有动物化石,我们还发现了人类化石!

10月11日上午,首先在巨石下方的堆积中发现一件人类下颌骨残段,还附带有第一和第二臼齿,暴露的齿槽显示第三臼齿正在形成中,尚未萌出,说明是一个尚未成年的个体。这是本年度发现的第一件人类化石,也是在华龙洞首次发现人类下颌骨化石。大家非常兴奋,庆幸爆破巨石及仔细寻找其下方堆积中的化石的安排,而其后的一系列重大发现证明这一策略是非常英明的。

发现人类下颌骨化石似乎预示着这一年野外工作的好兆头!事实确实如此。从10月12日开始,连续10余天在这块巨石下面的堆积中找到了更多保存状态较好的人类化石,包括下颌骨、上颌骨、顶骨、眼眶上部和若干枚单个牙齿。所有这些人类化石都发现于探方F6区域内,这块巨石成了保护古人类化石的避风港!经初步鉴定,这些化石分属不同的个体。这些人类化石的发现,说明具有相当数量的古人类在华龙洞遗址生存活动,这里或许是古人类的家园。

发现石器及其他古人类活动证据

2014年对华龙洞遗址的发掘只发现少量石制品,包括脉石英质地的刮削器和硅质灰岩的石片。此外,还在一些动物化石表面发现有切割或砍砸痕迹,提示存在人类活动的证据。但总体上看,2014年在华龙洞发现的石制品、具有表面痕迹的动物骨骼标本的数量还不多,因而提供的反映古人类生存活动的证据不够充分。基于这些情况,本年度发掘加大了寻找石器、动物骨骼表面痕迹等反映古人类在华龙洞生存与活动证据的力度。功夫不负有心人,大家的努力获得了回报,本年度的发掘发现了更多石器及其他古人类活动证据。

在这一年,除大量古人类化石外,另一个重要发现就是20余件燧石和脉石英质地的石制品,其中包括修理精致的尖状器、刮削器等。有两件燧石质地的石制品甚至可以拼合,揭示了华龙洞遗址的堆积属于原地埋藏。此外,2015年发现的数千件动物化石中,很多动物化石表面具有人工切割和砍砸痕迹。比起2014年发掘发现的同类痕迹标本,这次发现的标本不仅数量更加丰富,而且大多数痕迹更为明显,保存效果更为清晰。这些痕迹标本反映了生活在华龙洞的古人类的生存活动行为,尤其是对动物资源的利用方式。

人头骨化石出来了

2015年在华龙洞发现的古人类下颌骨残段

2015年在华龙洞发现的其它古人类化石

2015年发掘出土的燧石质刮削器

动物化石表面发现的人工切割痕迹

2015年发现的华龙洞古人类头骨化石

2015年10月11日下午,也就是对巨石爆破两天之后,工作人员和民工在清理巨石下面的堆积时,发现一件被胶结物紧密包裹的化石,很像是头骨。由于胶结覆盖了大部分化石,暴露出来的解剖特征不多,最初大家认为这是一个“牛头”,将其放置在住地整理标本的大棚里,准备抽时间再慢慢修理,没有予以特别的重视。因此,这件标本在大棚里摆放了整整一周。10月18日上午,在山下大棚中整理化石标本的吴秀杰老师偶尔抬头,突然发现这件标本暴露出来的化石骨骼部分非常像人类头骨眼眶上方部分。再仔细一看,显著隆起的部分与直立人或古老型智人头骨的眶上圆枕非常相似。她马上意识到包裹在胶结中的这件标本可能是古人类头骨!经过简单修理,头骨特征暴露更明显了。随后,吴秀杰与黄万波先生和刘武老师仔细观察,确认这是一件人类头骨。华龙洞人类头骨化石终于出现了!

发现人类头骨这个重大的消息迅速在发掘队员中间传递开来,大家无不沉浸在欢乐中,大家笑着、跳着、欢呼着,以极大的热情和强烈的信心投入到接下来的发掘中,坚定地认为本年度的发掘将会是华龙洞遗址发掘史上辉煌的一年,而古人类头骨化石的发现就是华龙洞遗址自2006年第一次发掘以来最为重大的发现!

部分发掘队员在发现人类头骨现场与头骨合影留念

各界关注,新闻发布

2015年对华龙洞的发掘工作取得了一系列重要进展,包括发现数量丰富并且保存状态良好的古人类化石、反映古人类生存与活动的石器和动物骨骼表面痕迹以及大量动物化石。尤其重要的是,这次野外工作在中国人类演化历史上取得了新的突破——发现了华龙洞人类头骨化石!

这些成绩的取得不仅仅是工作队员辛勤工作和努力的结果,也离不开国家、上级主管部门、所在单位以及东至县人民政府的支持。本年度在华龙洞发现人类头骨化石的消息引起了学术界和社会公众的关注,各方面都希望获得对华龙洞重要发现的详细情况与信息。为了向各界展示两年来在华龙洞的工作成果,宣传普及科学知识,安徽省文物考古研究所考古所与东至县人民政府于2015年11月20日在东至县联合举办新闻发布会。著名古人类学家吴新智、著名古生物学家周忠和两位中国科学院院士等相关专家学者以及安徽省和东至县的有关领导,众多新闻媒体参加了这次新闻发布会。在听取了工作队汇报、参观了华龙洞人类头骨化石等标本材料并到华龙洞现场考察后,吴新智和周忠和两位院士对近两年在华龙洞发掘取得的成果予以高度评价,并对未来工作提出指导性建议。通过观察标本和现场考察,与会专家一致认为,华龙洞遗址是一处非常重要的古人类化石地点,其出土古人类化石之多,遗存种类之丰富,在国内实属罕见,为研究东亚地区古人进化与变异提供了翔实的资料,具有极好的工作前景。

吴新智院士在观察华龙洞人类头骨化石

任重道远,展望未来

2015年对华龙洞的发掘取得了一系列重要进展,尤其是发现了包括人类头骨化石在内的一大批化石、石器等标本材料。尽管如此,工作队员们没有被这些成绩冲昏了头脑,大家都清醒地意识到这些化石材料的发现仅仅意味着华龙洞是一处重要的古人类化石地点,而这些材料以及整个华龙洞遗址所蕴藏的人类演化及相关的化石埋藏、古环境、古气候等方面信息还需要通过进一步深入的野外调查、测试分析及多学科研究才能够揭示。因此,本年度发掘期间,先后有中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究员、同号文研究员和中国科学院地球环境研究所蔡演军研究员等专家前往华龙洞遗址发掘现场,开展洞穴地质、化石埋藏、动物群、古环境、年代等方面的考察、标本观测和测试样品提取等工作。对古人类化石、石器、动物化石痕迹等标本的修复、整理和实验研究也将陆续展开。

工作队已对下一年度及未来对华龙洞的发掘、实验测试分析和多学科研究进行细致规划,大家对华龙洞的未来前景充满了期待与信心。

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