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泥河湾盆地晚新生代介形类生物地层和旧石器文化遗存地层及环境演化的探讨

2017-06-07庞其清牛树银孙爱群赵筑簾张福祥丛培强

河北地质大学学报 2017年1期
关键词:灰绿色虎头河湾

庞其清,牛树银,孙爱群,赵筑簾,张福祥,丛培强

PANG Qi-qing1, NIU Shu-yin1, SUN Ai-qun1, ZHAO Zhu-lian1, ZHANG Fu-xiang1, CONG Pei-qiang2

1. 河北地质大学,河北 石家庄 050031;2.黑龙江省第四地质勘察院,黑龙江 哈尔滨 150000

1. Hebei GEO University, Shijiazhuang, Hebei 050031; 2. Heilongjiang No.4 Institue of Geological Exploration, Harbin, Heilongjiang 150000

泥河湾盆地晚新生代介形类生物地层和旧石器文化遗存地层及环境演化的探讨

庞其清1,牛树银1,孙爱群1,赵筑簾1,张福祥1,丛培强2

PANG Qi-qing1, NIU Shu-yin1, SUN Ai-qun1, ZHAO Zhu-lian1, ZHANG Fu-xiang1, CONG Pei-qiang2

1. 河北地质大学,河北 石家庄 050031;2.黑龙江省第四地质勘察院,黑龙江 哈尔滨 150000

1. Hebei GEO University, Shijiazhuang, Hebei 050031; 2. Heilongjiang No.4 Institue of Geological Exploration, Harbin, Heilongjiang 150000

通过泥河湾盆地44条剖面、6个钻孔介形类生物地层研究,发现介形类26属70余种,从老到新可划分Ⅰ~Ⅴ个组合带,第I组合带分布于上新统红崖村组和石匣组;第Ⅱ~Ⅳ组合带分别见于下更新统泥河湾组的下、中、上段;第Ⅴ组合带分布于中更新统虎头梁组和上更新统许家窑组。从马圈沟、小长梁、虎头梁、东坡、雀儿沟、皮裤裆、侯家窑探方(1~4)剖面岩石地层、介形类生物地层和旧石器文化遗存地层的综合分析和对比研究,旧石器文化遗存的地层分布,从东到西的地层时代,具有由老到新的分布特征,这正是泥河湾古湖和盆地发展及环境演化的反应。马圈沟遗址剖面发现有10个文化层。下部MJG-Ⅰb, MJG-Ⅰa, MJG-Ⅰ~Ⅶ文化层段,含第Ⅱ介形类组合带,为早更新世早期泥河湾组下段,系滨浅湖相的原地埋藏,年龄为1.55~1.77Ma;半山BSH(Ma)、小长梁、山神庙嘴文化层段,含第Ⅲ介形类组合带,为早更新世中期泥河湾组中段;半山BSH(Ma)文化层为湖滨河流相沉积,为扰动轻微的原地埋藏,年龄为1.32Ma,小长梁、山神庙嘴文化层为湖滨岸沉积的原地埋藏,年龄分别为1.36 Ma和1.05 Ma。东坡、雀儿沟、皮裤裆文化层段含第Ⅴ介形类组合带,为中更新世虎头梁组,属河口三角洲相的异地埋藏。侯家窑探方(1~4)剖面的文化层段也含第Ⅴ介形类组合带,为晚更新世许家窑组湖沼相沉积,铀子系年龄104~125 ka,新近研究表明为古河流的牛轭湖相沉积,光释光年龄224~161 ka。论文对相关剖面文化层的形成和古人类生存的生态环境及泥河湾古湖形成、发展、消亡的演变过程进行了探讨。

晚新生代;介形类;生物地层;旧石器;文化遗存;环境演化;泥河湾盆地

泥河湾盆地不仅第四纪更新世地层发育好,剖面连续、层序清楚,以古脊椎动物丰富而闻名于世,且软体动物双壳类、腹足类,微体古生物介形类、有孔虫和轮藻、孢粉也很丰富,成为我国建立陆相第四系“金钉子”剖面的典型和理想地区,而且还蕴藏有极为丰富和宝贵的古人类文化,特别是旧石器文化遗存,是世界人类文化的宝库和旧石器文化遗存的考古圣地,目前已发现旧石器遗址(地点)200余处,古动物、文化遗物石制品数以万件,古人类化石20余件,更是东方远古人类的起源和发祥地,早期古人类化石尚有待进一步发现。因此,在泥河湾盆地开展晚新生代地层和古生物调查研究的同时,更应加强与旧石器文化遗存的调查研究相结合,为找寻泥河湾早期人类化石和东方人类起源的研究提供基础地质资料。

2013年在开展“河北省东方人类探源工程——泥河湾人类起源、地质及环境背景研究”项目时,实施了“泥河湾盆地晚新生代微体古生物和环境演化研究”课题,密切注意和加强了将介形类生物地层与旧石器文化遗存地层相结合的调查研究。

一、旧石器文化遗存地层剖面

在系统研究总结的44条剖面、6个钻孔中,明确涉及旧石器文化遗存的地层并不多,但其中有的剖面,如小长梁、东窑子头大南沟、虎头梁、雀儿沟、侯家窑—许家窑1~7(尤以1~4)号剖面,均存在丰富的旧石器文化遗存地层,但并未明确所含文化遗存地层的确切层位,在开展实施“河北省东方人类探源工程——泥河湾人类起源、地质及环境背景研究”项目时,对这些剖面和所含旧石器文化遗存的地层,进行了野外核查,与已有的地层资料进行了详细的对比研究和补充,明确了相关旧石器文化遗存的地层层位,特别是对含丰富旧石器文化遗存的马圈沟遗址剖面、皮裤裆遗址剖面和东坡遗址剖面进行了详细的介形类生物地层和文化遗存地层的调查及对比研究,现将相关剖面列述如下:

(一)马圈沟剖面

马圈沟剖面即马圈沟遗址剖面,由河北省文物研究所实测。剖面位于河北省阳原县大田洼乡岑家湾村西南1 000 m,桑干河南岸1 300 m一近南北向的冲沟东南侧,该剖面始于N40°13′31″,E114°39′47″,上覆0.165 m的黄褐色表土,实际厚度为59.847 m。已发现10个文化层,自上而下有:半山文化层BSH(Ma)、第一文化层MJG-Ib、第一文化层MJG-Ia、第一文化层MJG-I(Mb)、第二文化层MJG-II(Mc)、第三文化层MJG-III(Md)、第四文化层MJG-IV(Me)、第五文化层MJG-V(Mf)、第六文化层MJG-VI(Mg)、第七文化层MJGVII(Mh)。出土脊椎动物化石、石制品等文化遗物5 000余件。2013年实施“河北省东方人类探源工程——泥河湾人类起源、地质及环境背景研究”项目时,对该剖面进行了详细的介形类生物地层调查研究,系统采样189件,平均30 cm一个样,在下部文化层集中层段(01~05层),为10~20 cm一个样,均发现有十分丰富的介形类,现据河北省文物研究所提供的剖面、岩性略做了一些补充,自上而下分述如下(图1、图2):

~~~~~~~~~~不整合~~~~~~~~~~

褐红色粉砂质粘土、灰绿色粘土质粉砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata (Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,Cytherissa lacustris(Sars),C. hutouliangensis Huang,Limnocythere flexa Negadaev 0.529 m

24. 灰褐红色粉砂质粘土与灰黄褐色粉砂互层。含介形类:Ilyocypris tuberculata (Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),I. sp.,Cypridopsis yangyuanensis Huang,Cytherissa lacustris (Sars),C.hutouliangensis Huang,C. sp.,Eucypris elliptica (Baird),Limnocythere flexa Negadaev,Microlimnocythere yangyuanensis Pang (sp. nov.) 6.787m +

23. 灰黄色粘土质粉砂和粉砂,见锈斑。含介形类:Ilyocypris tuberculata (Brady),I. cornae Mandelstam,I.dunschaneneis Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),I.sp.,Cypridopsis yangyuanensis Huang, Eucypris elliptica (Baird),Candona compressa (Koch), Limnocythere flexa Negadaev,Microlimnocythere yangyuanensis Pang (sp. nov.) 2.239 m

22. 褐红、褐黄色粉砂质粘土,下部偶见砾石。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I.tuberculata (Brady),I. gibba (Ramdohr),I.sp.,Cypridopsis yangyuanensis Huang,Limnocythere flexa Negadaev,Microlimnocythere yangyuanensis Pang (sp. nov.) 4.680 m

21. 灰绿色粉砂,上部偶见砾石。含介形类:Ilyocypris tuberculata (Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. bradyi Sars,I. gibba (Ramdohr),I. biplicata (Koch),I. sp.,Eucypris elliptica (Baird),E.sp.,Cypridopsis yangyuanensis Huang,Cytherissa lacustris (Sars),Candona compressa (Koch),Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Limnocythere flexa Negadaev,Leucocythere mirabilis Kaufmann 2.380 m

20. 浅灰黄色粉砂,褐红、浅灰黄色粘土质粉砂,见锈斑。含介形类:Ilyocypris dunschaneneis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),Limnocythere flexa Negadaev 1.873 m

19. 浅灰绿色粉砂和粉细砂,见锈斑。含介形类:Ilyocypris tuberculata (Brady),I.cornae Mandelstam, I.dunschaneneis Mandelstam,I.gibba(Ramdohr),I. biplicata(Koch),Eucypris elliptica (Baird),Cypridopsis yangyuanensis Huang,Heterocypris chiuhsienensis (Lee), Candona houae Huang,Limnocythere flexa Negadaev 1.038 m

18. 灰绿色粘土质粉砂、含砂粘土、粘土、含碳屑和锈斑。含介形类:Ilyocypris tuberculata (Brady),I.manasensis Mandelstam,I.cornae Mandelstam,I.dunschaneneis Mandelstam,I.gibba(Ramdohr),I.sp.,Eucypris elliptica (Baird),Limnocythere flexa Negadaev,Microlimnocythere yangyuanensis Pang (sp. nov.) 1.700 m

17. 上部灰绿色粘土、含碳屑,下部灰绿色粉砂、细砂, 含碳屑。下部灰绿色砂层中发现半山文化层BSH(Ma)。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I.dunschaneneis Mandelstam,I.gibba (Ramdohr),I.bradyi Sars,I. biplicata(Koch),I. tuberculata (Brady), I. salebrosa Stepanaitys,I. sp.,Heterocypris chiuhsienensis (Lee),H. sp.,Eucypris elliptica (Baird),Candona houae Huang,Cytherissa lacustris (Sars),Limnocythere flexa Negadaev 1.352 m

图1 河北阳原大田洼马圈沟剖面下昜使用统泥河湾组地层柱状图

图2 河北阳原大田洼马圈沟剖面下更新统泥河湾组介形类分布柱状图

16-2(13Mjg-16-18及以上). 褐黄色粘土、粘土质粉砂、灰黄色薄层状粉砂质粘土、灰绿色粘土质粉砂、黄色细砂,偶见砾石,含钙质结核。介形类有:Ilyocypris tuberculata(Brady),I.bradyi Sars,I.cornae Mandelstam, I. dunschaneneis Mandelstam, I .biplicata(Koch),Eucypris sp.,Limnocythere flexa Negadaev,Leucocythere dorsotuberosa Huang,L. exilitropis Huang,L. sp., Microlimnocythere yangyuanensis Pang(sp. nov.) 3.511 m

16-1(13Mjg-16-17及以下). 褐黄色粉砂、纹层状粉砂质粘土、灰褐色粘土质粉砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I.bradyi Sars,I. cornae Mandelstam, I. dunschaneneis Mandelstam,I. gibb(Ramdohr), I.biplicata(Koch),Heterocypris chiuhsienensis (Lee), Cypridopsis yangyuanensis Huang, Eucypris sp., Candona houae Huang,Cytherissa lacustris(Sars),C. hutouliangensis Huang, Limnocythere flexa Negadaev, Leucocythere mirabilis Kaufmann,L. dorsotuberosa Huang,Microlimnocythere yangyuanensis Pang(sp. nov.) 5.400 m

15. 上部黄、灰黄色细砂夹灰褐色含砂粘土,中部灰黄、浅灰色细砂夹黄绿色粉砂质粘土,下部灰绿色粘土质粉砂、粉砂质粘土、粘土,含锈斑。介形类有:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. brabyi Sars,I. gibba(Ramdohr),I. biplicata(Koch),I. sp.,Heterocypris chiuhsienensis (Lee), Cypridopsis yangyuanensis Huang,Candona sp.,Cyprideis torosa(Jones),Cytherissa lacustris (Sars),C. hutouliangensis Huang,Limnocythere flexa Negadaev,Leucocythere mirabilis Kaufmann,Microlimnocythere yangyuanensis Pang(sp. nov.) 4.488 m

14. 灰绿色粉砂、含砂粘土、粉砂质粘土夹淡红、浅灰色粉砂质粘土、粉砂。底部灰绿色粉砂层中发现马圈沟Ib文化层(MJG-Ib)。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. gibba(Ramdohr),I. biplica(Koch),I. brabyi Sars,Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Cypridopsis yangyuanensis Huang,Eucypris elliptica (Baird),Cytherissa lacustris(Sars), C. hutouliangensis Huang,Candona rostrata Brady et Norman,Candoniella albicans(Brady),Leucocythere mirabilis Kaufmann,Limnocytere flexa Negadaev 4.319 m

13. 浅灰、灰黄色粉砂,见锈斑。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneisMandelstam,Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Cypridopsis yangyuanensis Huang,Leucocythere mirabilis Kaufmann, L. dorsotuberosa Huang 2.465 m

12. 灰黄、灰褐色粘土质粉砂。灰褐色粘土质粉砂层中发现马圈沟Ia文化层(MJG-Ia)。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,Eucypris faveolus (Yuan),Leucocythere mirabilis Kaufmann 1.276 m

11. 浅灰、灰黄、褐黄色粗砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. biplicata (Koch),Leucocythere mirabilis Kaufmann 0.966 m

10. 灰黄、灰褐黄色粉砂与红褐色粘土互层。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady), I. dunschaneneis Mandelstam, I. gibba (Ramdohr),Eucypris faveolus (Yuan), Leucocythere mirabilis Kaufmann 1.241 m

9. 灰黄色粉砂与浅灰色粘土质粉砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam, Leucocythere mirabilis Kaufmann,Limnocytere flexa Negadaev,Microlimnocythere yangyuanensis Pang (sp. nov.)

8. 灰绿色细砂。发现马圈沟第I文化层(MJG-I)(Mb)。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam ,I. dunschaneneis Mandelstam,I. brabyi Sars ,I. gibba(Ramdohr) ,I. biplicata(Koch), Prionocypris daxiuchangensis Huang,Leucocythere mirabilis Kaufmann 0.586 m

7. 上部灰绿色粉砂,下部灰褐色粘土。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornea Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam, Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Prionocypris daxiuchangensis Huang ,Leucocythere mirabilis Kaufmann 1.095 m

6. 灰黄色细砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam, I. brabyi Sars,I.gibba(Ramdohr),Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Eucypris sp.,Leucocythere mirabilis Kaufmann,Limnocytere flexa Negadaev,Microlimnocythere yangyuanensis Pang (sp.no v.) 1.178 m

5. 灰黄绿、灰绿、浅灰色粉砂,含铁、钙,发育水平层理。含介形类:Ilyocypris tuberculata (Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. gibba(Ramdohr),I. brabyi Sars,I. sp.,Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Cypridopsis yangyuanensis Huang,Leucocythere exilitropirs Huang 1.804 m

4. 灰绿色粘土质细砂、粉砂。发现马圈沟第II文化层(MJG-II)(Mc)。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. brabyi Sars,I. gibba(Ramdohr),I. biplicata(Koch),Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Eucypris elliptica (Baird),Cypridopsis yangyuanensis Huang 0.883 m

3. 灰绿、浅灰、灰黄绿色粘土质粉砂、粉、细砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. brabyi Sars,I. gibba (Ramdohr) ,I. biplicata(Koch),Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Eucypris elliptica (Baird),Prionocypris daxiuchangensis Huang 0.575 m

2. 灰黄绿、灰绿、浅灰色粘土质粉砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. brabyi Sars ,I. gibba (Ramdohr), Cypridopsis yangyuanensis Huang ,Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Candoniella mirabilis Schneider,Leucocythere mirabilis Kaufmann 1.197 m

1. 浅灰色粉砂,灰、灰黄、灰黄绿色粘土质粉砂夹黑色粘土质粉砂,含钙、铁和双壳类。于灰绿、黑色粘土质粉砂层中发现马圈沟第III文化层(MJG-III)(Md)。介形类有:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam, I. brabyi Sars, I. gibba(Ramdohr),I. sp.,Candona sp.,Cypridopsis yangyuanensis Huang,Prionocypris daxiuchangensis Huang,Leucocythere mirabilis Kaufmann 0.850 m

01. 灰绿、深灰、灰黄绿色粘土质粉砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornea Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I.sp.,Leucocythere mirabilis Kaufmann,Microlimnocythere rudis Huang 0.548 m

02. 灰黄、灰绿色细砂、灰黄绿、褐黄色粉砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,I. brabyi Sars,I. gibba (Ramdohr),I. aspera Galeeva,Prionocypris daxiuchangensis Huang,Eucypris sp.,Leucocythere mirabilis Kaufmann,Cypridopsis yangyuanensis Huang,Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Cyprideis torosa (Jones),Limnocytere flexa Negadaev 1.492 m

03. 灰绿、深灰色粘土质粉砂。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I. dunschaneneis Mandelstam,Prionocypris daxiuchangensis Huang,Leucocythere mirabilis Kaufmann 0.428 m

04. 灰黄绿、灰绿、深灰、灰黄色粉砂、粘土质粉砂,含钙、铁。顶部灰黄色粘土质粉砂中发现马圈沟第IV文化层(MJG-IV)(Me)。含介形类:Ilyocypris dunschanensis Mandelstam,Ilyocypris aspera Galeeva,Ilyocypris cornae Mandelstam,I. tuberculata(Brady),I. bradyi Sars,Cypridopsis yangyuanensis Huang,Eucypris elliptica (Baird),Leucocythere mirabilis Kaufmann,Limnocytere flexa Negadaev 1.639 m

05. 深灰、灰、灰绿色含钙粘土质粉砂夹灰褐色粘土质粉砂。发现马圈沟第V、VI、VII文化层(MJG-V、VI、VII)(Mf、Mg、Mh)。含介形类:Ilyocypris tuberculata(Brady),I. cornae Mandelstam,I.sp.,Cyprideis littoralis (Brady),Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Eucypris rischtanica Schneider,Leucocythere mirabilis Kaufmann,Limnocytere flexa Negadaev >4.193 m(未见底)

(二)小长梁剖面

小长梁剖面位于河北阳原化稍营镇大田洼乡官厅北0.5 km处,以断层接触覆于中侏罗统髫髻山组的紫红色安山岩之上,剖面于海拔850~920 m,地层出露厚约69.9 m,其层序自上而下为(图3、图4):

18. 土黄绿色粉砂粘土,富含2 cm左右的钙质结核。介形类有:Eucypris inflata Sars,Limnocythere dubiosa Daday 0.5 m

17. 灰绿色粘土,含钙质结核夹褐红色粘土层,结核多为4 cm左右,上部灰绿色细砂层,厚25cm。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. cornae Mandelstam,I. bradyi Sars,I. dunschanensis Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. biplicata(Koch),Eucypris sp.,Candoniella alblicans (Brady) ,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-partricii Brady et Robertson,L. binoda Huang.,L sp .. 7.4 m

16. 黄褐色粉砂粘土,颜色不均匀,含少量钙质结核。介形类有:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Candona houae Huang,C. kirgizica Mandelstam,Candoniella albicans (Brady),Eucypris inflate Sars,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-partricii Brady et Robertson 1.7 m

图3 河北阳原县化稍营大田洼乡官厅村北小长梁第四系更新统实测地层剖面图

15. 灰绿、褐色杂色粘土,底部有厚8cm含较高钙质的杂色粘土。含介形类:Eucypris inflata Sars,Limnocythere dubiosa Daday 1.0 m

14. 灰绿色粘土,中部夹一层厚5 cm的褐红色粉砂粘土层。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. dunschanensis Mandelstam,I. bradyi Sars,Candoniella mirabilis Schneider,Candona houae Huang,Eucypris sp.,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-partricii Brady et Robertson 9.6 m

下更新统泥河湾组(Q1pn )

13. 褐红色粘土与黄绿色粉砂粘土层。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. aspera Galeeva,I. biplicata (Koch),I.brady Sars,I.dunschanensis Mandelstam,Candoniella suzini Schneider,C. mirabilis Schneider, Limnocythere dubiosa Daday,L. binoda Huang,L. flexa Negadaev,Leucocythere mirabilis Kaufmann 2.0 m

12. 灰绿色粘土,夹褐黄色含钙粉砂粘土。含介形类: I . dunschanensis Mandelstam,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-partricii Brady et Robertson 3.2 m

11. 褐黄色细砂夹数层约10 cm厚的钙板层。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. cornae Mandelstam,I . aspera Galeeva,I. bradyi Sars,I. dunschanensis Mandelstam,Limnocythere flexa Negadaev,L. sp. 3.0 m

图4 河北阳原县小长梁下更新统泥河湾组和中更新统虎头梁组介形类柱状分布图

10. 黄绿色粘土层,含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Limnocythere flexa Negadaev, L. sp. 6.1 m

9. 土黄色钙质粘土,含少量钙质结核。介形类有:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. cornae Mandelstam,I. dunschanensis Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. manasensis Mandelstam,Eucypris sp. 2.3 m

8. 土黄色粉砂质粘土夹数层钙质结核透镜体,含有少量砾石,砾石的磨圆和分选较差。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. aspera Galeeva,I. biplicata(Koch),I. cornae Mandelstam,Candona sp.,Cytherissa lacustris(Sars),Limnocythere flexa Negadaev,L . sp. 8.0 m

7. 灰白色细砂,底部为25cm的砾石层,砾石磨圆和分选均较差。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr), I. aspera Galeeva,I.cornae Mandelstam,I. dunschanensis Mandelstam,Cyclocypris serena (Koch) ,Limnocythere flexa Negadaev,L. sp.,Cytherissa lacustris(Sars) 1.2 m

6. 黄绿、黄褐色含钙质结核粘土、细砂土,夹一层砾石,砾石为棱角—次棱角状,分选性差。相当于山神庙嘴文化层。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr), I. aspera Galeeva, I. biplicata(Koch),Limnocythere flexa Negadaev 8.1m

5. 灰绿色粘土夹褐黄色粉砂质粘土和细砂土,顶部有钙质结核和砾石层,砾石磨圆度较好,为次圆状,砾径多在1.5cm左右,较大者10余cm,小者在0.5cm以下,分选较差。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. dunschanensis Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. cornae Mandelstam,Eucypris sp.,Limnocythere flexa Negadaev,L. sp.,Leucocythere mirabilis Kaufmann 1.2 m

4. 黄灰色粉砂质粘土,底部有少量砾石层,砾径0.5~1cm,磨圆差,为次棱角状。相当于小长梁文化层。含介形类:I. bradyi Sars,I. cornae Mandelstam,Leucocythere mirabilis Kaufmann,Limnocythere flexa Negadaev,L.sp. 3.4 m

3. 灰绿色粉砂质粘土,底部为钙板,粘土中含少量钙质,钙板厚约30cm。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr),I. cornae Mandelstam,I.dunschanensisMandelstam,I. bradyi Sars,I.biplicata(Koch),I.aspera Galeeva,Leucocythere mirabilis Kaufmann 2.2 m

2. 褐黄色粉砂质粘土,粉砂含量较高,向两侧的延伸中、顶部有钙板。含介形类:Ilyocypris gibba (Rambohr), I. aspera Galeeva,I. cornae Mandelstam,I. dunschanensis Mandelstam,Limnocythere flexa Negadaev,L. sp. 1.2 m

1. 灰绿、褐黄色粉砂质粘土夹一层稳定的灰白色钙质粘土。含介形类:Eucypris sp. Ilyocypris gibba (Rambohr),I. dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Heterocypris chiuhsienensis ( Lee.) 7.8m

——断层——

下覆地层: 中侏罗统髻髻山组(J2t) 火山角砾岩、砾岩和安山岩

(三)虎头梁剖面

虎头梁剖面是1985年实测,作为1985年在宣化河北地质学院召开的“中国第四纪陆相介形类学术讨论会”代表到泥河湾实地考察和参观的剖面之一,剖面位于河北阳原县东城虎头梁村东0.5 km旧水库的东侧和西侧,剖面下部东侧保存完好,但上部风化剥蚀,保留不全,而西侧下部被覆盖,层序不清,但上部出露完好,故原虎头梁剖面是由旧水库东侧下部和西侧上部综合而成的一完整剖面。

在实施“东方人类探源工程——泥河湾人类起源、地质及环境背景研究”项目时,2014年7月,对虎头梁旧水库西侧被覆盖的层段进行了探槽揭露,对地层和有关相当文化层的层位进行了详细核查,在旧水库西侧挖了5个宽0.5 m,深0.5~1.5 m层序相连的探槽,共长48.51 m,按岩性特征共划分22层,除厚度略有一定的变化外,分层和岩性均与旧水库东侧剖面完全一致。2015年5月,为进一步核实虎头梁—皮裤裆—雀儿沟一带文化层的层位,在虎头梁旧水库西侧剖面又进一步采样分析,同时在22层砾石层最上部顶面,发现0.5~2 cm的乳突状叠层石覆于砾石面上。现将虎头梁旧水库西侧剖面的层序自上而下列述如下(图5、图6):

上覆地层:上更新许家窑组(Q3

px)上部为钙质胶结的砾石层,下部为具微斜层理的褐色土层

~~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~

黄绿色粘土、砂土。含介形类:Ilyocypris bradyi Sars,I.gibba (Ramdohr),I. biplicata (Koch),I. dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Limnocythere dubiosa Daday,L.sancti-partricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 2.64 m

31. 杂褐色粗砂砾石,砾石多为白云岩、石灰岩、石英岩,磨圆分选差 0.26 m

30. 黄绿色具微层理细粉砂。含介形类:Ilyocypris gibba (Ramdohr),I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. dunschanensis Mandelstam,Limnocythere dubiosa Daday,L. binoda Huang 1.02 m

29. 灰绿、灰黄色粉砂质粘土夹薄层钙板。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday. 1.87 m

图5 河北阳原虎头梁下更新统泥河湾组- 中更新统虎头梁组实测地层剖面图

28. 灰黄绿色具微层理细粉砂。含介形类:Ilyocypris dunschanensis Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Candona compressa (Koch),C. sp.,Candoliella subellipsoida Sharapora,Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Eucypris inflata (Sars),E. rischtanica Schneider,E. sp.,Zonocypris oliviformis Huang,Cyclocypris serena (Koch),Limnocythere dubiosa Daday,L. sanctipatricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 0.68 m

27. 灰色具微层理粘土,上部夹一薄层5~10cm的叠层石。含介形类:Ilyocypris gibba (Ramdohr),I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Rober tson. 3.06 m

26. 灰黄色粘土质粉砂、细砂。含介形类:Ilyocypris gibba (Ramdohr), I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Eucypris inflata (Sars),E. rischtanica Schneider, E. sp.,Candoniella mirabilis Schneider,C. albicans (Brady),Cypria tambovensis Mandelstam, Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 0.68 m

25. 灰黄、灰绿色含钙砂质粘土,下部含20~35cm的黑色粘土。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday 3.06 m

图6 河北阳原虎头梁旧水库西侧下更新统泥河湾组-中更新统虎头梁组介形类分布柱状图

24. 土黄色含砾细粉砂,具明显微层理。该层相当雀儿沟剖面的文化层(7层),含腹足类。介形类有:Ilyocypris dunschanensis Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),I. biplicata (Koch),I. cornae Mandelstam,I. evidens Mandelstam,I. aspera Galeeva,Candoniella albicans (Brady),C. mirabilis Schneider,C. subellipsoida Sharapova,C. suzini Schneider,Candona neglecta Sars,C. houae Huang,Eucypris inflata (Sars),Cypria tambovensis Mandelstam,Cyclocypris serena (Koch),Cytheressa lacustris (Sars),Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 4.08 m

23. 灰、灰黄、灰绿色粉砂质粘土,相当东坡遗址文化层。含介形类:Ilyocypris cornea Mandelstam, I. gibba (Ramdohr),I. dunschanensis Mandelstam,I. aspera Galeeva,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-partricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 6.61 m

22. 灰、浅灰色砾石层,砾石多为3cm左右的石灰岩、白云岩、石英岩,扁平半浑圆状,分选好,大斜层理发育。在砾石层顶面含一微薄层(0.5~2cm)乳突状叠层石,分别覆于砾石面上 5.70 m

21. 灰色砾石层夹灰绿色粉砂。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 0.57 m

20. 灰绿色含粉砂薄层砾石 0 .23 m

19. 灰绿色粉砂质粘土夹灰绿色粘土。含介形类: Ilyocypris cornae Mandelstam ,I. dunschanensis Manderstam,I. gibba (Ramdohr) ,I. biplicata (Koch), I. tuberculata (Brady),I. bradyi Sars,Candona houae Huang,Eucypris rischtanica Schneider,Cytherissa hutouliangensis Huang,Limnocythere dubiosa Daday,L. binoda Huang 1. 78 m

18. 浅黄色粉砂夹灰绿色粘土。含介形类:Ilyocyp Heterocypris chiuhsienensisi (Lee) ,Candona houae Huang Cytherissa lacustris (Sars) ,C. hutouliangensisi Huang ,Limnocythere dubiosa Daday ,L.sancti-patricii Brady et Robertson,L.binoda Huang 0.70 m

17. 上部浅黄色粉砂夹灰绿色粉砂质粘土,中部灰绿色粉砂和浅黄色粉砂互层,下部浅黄色粉砂夹灰绿色薄层粉砂质粘土。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Manderstam ,I. tuberculata (Brady),I. bradyi Sars,I. gibba (Ramdohr), I. biplicata (Koch) I. aspera Galeeva ,I.sp.,Candona houne Huang ,C. kirgizica Manderstam,Candoniella albicans (Brady), C.suzini Schneider,Cypridopsis yangyuanensis Huang , Eucypris rischtanica Schneider, Cytherissa lacustris (Sars), C.hutouliangensis Huang ,Limnocythere dubiosa Daday,L.sancti-patricii Brady et Robertson,L.binoda Huang 0.55 m

16. 灰绿色粘土夹灰绿色微薄层粉砂质粘土,上部为灰白色粉砂质粘土和浅绿色粘土。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday 1.82 m

15. 灰绿色具微细层理的粉砂质粘土,夹深灰色薄层粘土和灰白色钙质粘土。肉眼可见介形类。经分析有:Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson 0.48 m

14. 下部为灰绿色具微层理粉砂质粘土,上部为浅黄色粉砂质粘土,夹灰白色星点状的钙质层和粘土。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Manderstam,I .aspera Galeeva,Candona sp.,Limnocythere dubiosa Daday 1.61 m

13. 灰白色粉砂质粘土夹灰绿色粘土,微细层理发育。含介形类: Limnocythere dubiosa Daday 0.79 m

12. 浅黄色具微细层理的粉砂质粘土,夹灰绿色条带状粉砂质粘土。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday 0.85 m

11. 灰绿色粉砂质粘土和粘土互层,夹浅黄色薄粉砂。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 2.62 m

10. 褐黄色粉砂夹磨圆度良好的砾石层和5~6cm的钙质粘土,水平层理发育。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Manderstam,I.gibba (Ramdohr),Candona hounae Huang,Cytherissa hutouliangensis Huang,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 2.70 m

9. 灰绿色粘土含少量不连续的钙质层和植物根茎碳屑。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),I .aspera Galeeva,Limnocythere dubiosa Daday 1.50 m

8. 黄绿色粉砂土,含较多云母片,夹黄绿色粘土。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Mandelstam,I.gibba (Ramdohr), I.tuberculata (Brady),Eucypris sp.,Cytherissa lacustris (Sars) ,Limnocythere dubiosa Daday L. sancti-patricii Brady et Robertson ,L.binoda Huang 0.83 m

7. 灰绿色粘土夹浅黄色粉砂土。 含介形类:Ilyocypris sp.,Limnocythere dubiosa Daday 0.88 m

6. 灰白色黏土与钙质粘土互层。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam ,I. dunschanensis Mandelstam,C. gibba (Ramdohr),Cytherissa lacustris (Sars) ,C. hutouliangensis Huang ,Limnocythere flexa Negadaev,L. dubiosa Daday 0.95 m

5. 浅黄色粉砂质粘土夹似层状钙质层,含少量云母片。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Mandelstam,I. bradyi Sars,I. gibba (Ramdohr),I. biplicata (Koch),I. sp. ,Candoniella albicans (Brady) ,Eucyppris rischtanica Schneider, Cytherissa hutouliangensisi Huang, Limnocythere flexa Negadaev,L. dubiosa Daday 0.89 m

4. 灰绿色与浅黄色粉砂互层。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Mandelstam,I. tuberculata (Brady),I.gibba(Ramdohr), Euypris sp.,Candona houae Huang,Candoniella albicans (Brady),Cytherissa lacustris (Sars) ,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 0.67 m

3. 黄绿色粉砂质粘土夹钙质层。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Mandelstam,I. tuberculata (Brady) ,I. aspera Galeeva ,I. gibba (Ramdohr),I. bradgi Sars,Eucyppris inflata (Sars) ,Candona houae Huang,C. neglecta Sars,Candoniella albicans (Brady),C. suzinni Schneider,Cytherissa lacustris (Sars),C. hutouliangensis Huang ,Limnocythere dubiosa Daday ,L.sancti-patricii Brady et Robertson, L.binoda Huang 1.27 m

2. 上部浅灰绿色粉砂质粘土,含薄层粘土,下部浅黄色粉砂。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,Candona compress a(Koch) 2.41 m

1. 灰绿色粘土偶夹细粉砂,含腹足类和多刺鱼Pungitius nihowanensis Liu et Wang。介形类有: Ilyocypris cornae Mandelstam,I . tuberculata (Brady) >2.0 m(未见底)

(四)雀儿沟剖面

雀儿沟剖面位于河北阳原东城镇西水地以东,虎头梁村南西0.7 km处,地层出露较好,共分15层,自上而下为(图7、图8):

上覆地层:全新统近代沉积

~~~~~~~~~~角度不整合 ~~~~~~~~

上更新许家窑组(Q3px)

15. 灰白色砂砾石夹黄色细粉砂,具融冻揉皱现象,斜层理发育,分选一般,磨圆度高,砾石以灰岩、火山岩为主。13.73 m

中更新统虎头梁组(Q2ph)

14. 黄、黄绿色砂质粘土。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 2.96 m

13. 灰白色砂砾石。砾石以灰岩及火山岩为主 5.43 m

12. 灰黄色钙板夹黄色含砂粘土,钙板厚约35cm。含介形类:Ilyocypris gibba (Ramdohr),I. dunschanensis Mandelstam,Limnocythere dubiosa Daday,L. binoda Huang 0.82 m

11. 灰白色砂砾石层,砾石磨圆度高,砾石大小均匀,分选中等,成分以灰岩为主 5.69 m

图7 河北阳原雀儿沟中更新统虎头梁组实测地层剖面图

图8 河北阳原雀儿沟中更新统虎头梁组介形类分布柱状图

10. 灰绿色粘土。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),I. dunschanensis Mandelstam,I. bradyi Sars,I. aspera Galeeva,I. tuberculata (Brady),I. biplicata (koch),I. caspiensis (Negadaev),Eucypris inflata (Sars),Cypria tambovensis Mandelstam,Candona compressa (Koch),C. kirgizica Mandelstam,Candoniella albicans (Brady).,C. suzini Schneider,C. mirabilis Schneider,C. sp,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson, L. binoda Huang,Metacypris hebeiensis Huang 7.07 m

9. 黄绿、灰黄色粘土。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),I. aspera Galeeva,I. tuberculata (Brady),Eucypris inflata (Sars),Candona compressa (Koch),Candoniella albicans (Brady),C. suzini Schneider,C. sp.,Limnocythere dubiosa Daday,L. binoda Huang 4.47 m

8. 灰绿、灰色含砂粘土,夹一层10~20cm的黑色粘土。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam, I. gibba (Ramdohr),I. dunschanensis Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. biplicata (Koch),Candona compressa (Koch),C. houae Huang, Candoniella albicans (Brady),C. suzini Schneider,C. sp.,Limnocythere dubiosa Daday 1.28 m

7. 黄色钙质细粉砂,局部含少量砾石,上部夹黄色粘土。该层为雀儿沟遗址文化层。含腹足类,介形类有:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. gibba (Ramdohr),I. dunschanensis Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. tuberculata (Brady),I. bradyi Sars,I. biplicate (Koch),I. evidens Mandelstam,I. salebrosa Stepanaitys,I. sp.,Eucypris faveolus(Yuan),E. rischtanica Schneider,E. sp.,Cyclocypris serena (Koch),Candona compressa (Koch),C. sp.,Candoniella albicans (Brady),C. sp.,Limnocythere dubiosa Daday,L. sanctipatricii Brady et Robertson,L. binoda,Huang,Cytherissa lacustris (Sars) 9.48 m

6. 黄灰色砂质粘土。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam, I. gibba (Ramdohr), I. manasensis Mandelstam, I. dunschanensis Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. tuberculata(Brady),Eucypris inflata (Sars),Cyclocypris serena (Koch),Candoniella sp.,Limnocythere dubiosa Daday,L. sanctipatricii Brady et Robertson,L. binoda Huang,Cytherissa lacustris (Sars) 4.00 m 5. 灰白色砾石,斜层理发育 2.82 m 4. 灰绿色粘土。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Roberson,L. binoda Huang 2.53 m 3. 黄绿色粘土。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday,L. binoda Huang,Cytherissa lacustris Sars 2.22 m 2.灰白色砂砾石,具斜层理,于顶、底层分界处各有一层厚约10cm的钙板层。粒径从下到上由粗变细,分选中等, 磨圆度高,砾石层中充填之粗砂,大小均匀,粒径2~3 mm左右;砾石成分以灰岩为主,最大达10余公分,大小不均匀 4.69 m

下更新统泥河湾组(Q1pn)

1. 灰绿、黄绿色粘土,钙质较高,含少量细粉砂。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam, Limnocythere dubiosa Daday, L. binoda Huang, Leucocythere mirabilis Kaufman >7.55 m(未见底)

(五)皮裤裆剖面

该剖面位于河北省阳原县东城镇六马坊南0.5 km,虎头梁村西北0.5 km的皮裤裆沟中,E114°28′47″,N40°10′16″,此处发现旧石器中期文化遗存的石器,由发现地向南10 m沟的东壁,实测了皮裤裆剖面,其中2 ~4层为文化层,自上而下为(图9、图10):

上覆地层:上更新统马兰组(Q3pm)

~~~~~~~~~~~不整合 ~~~~~~~~~~~

中更新统虎头梁组(Q2ph)

5. 浅灰、黄灰色细砂、粉砂土,含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Mandelstam,I. tuberculata (Brady),I. bradyi Sars, I. gibba (Ramdohr),I. biplicata (Koch),I. aspera Galeeva,Candona kirgizica Mandelstam,C. houae Huang,C. neglecta Sars,Candoniella albicans (Brady),C. subellipsoida Sharapova,Cyclocypris serena (Koch),C. sp.,Eucypris faveolus (Yuan),E. rischtanica Schneider,E. sp.,Cytherissa lacustris (Sars),C.hutouliangensis (Sars),Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 1.74 m

4. 浅黄、棕黄色含细砂粉砂土,底部为2~10cm砾石和含砾砂土,上部含少量腹足类。介形类有:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Manderstam,I. tuberculata (Brady),I. bradyi Sars, I. gibba (Ramdohr),I. biplicata (Koch),I. aspera Galeeva,Candona kirgizica Manderstam,C. houae Huang, C. neglecta Sars, Candoniella albicans (Brady),C. subellipsoida Sharapova, Cyclocypris serena (Koch), Eucypris faveolus (Yuan),E. sp.,Cytherissa lacustris (Sars),C. hutouliangensis Huang,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson, L. binoda Huang 1.46 m

3. 浅黄、黄灰色粉细砂土,夹两层1~2cm似层状钙质砂板。含介形类:Ilyocypris cornae Mandelstam, I. dunschanensis Manderstam,I. tuberculata (Brady),I. gibba (Ramdohr),I. bradyi Sars,I. biplicata (Koch),I. aspera Galeeva ,Candona kirgizica Manderstam,C. houae Huang, C. neglecta Sars,Candoniella albicans (Brady), C. subellipsoida Sharapova,Cyclocypris serena (Koch), Eucypris faveolus (Yuan),E. sp.,Cytherissa lacustris (Sars),C. hutouliangensis Huang,Limnocythere dubiosa Daday, L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 0.73 m

2. 灰黄色粉细砂土。含腹足类,介形类有:Ilyocypris cornae Mandelstam,I. dunschanensis Manderstam,I. tuberculata (Brady),I. gibba(Ramdohr), I. bradyi Sars,I. biplicata (Koch),I. aspera Galeeva, Candona kirgizica Manderstam,C. neglecta Sars,C. houae Huang,Candoniella albicans (Brady),C. subellipsoida Sharapova,Eucypris faveolus (Yuan),E. rischtanica Schneider,E.sp. Cyclocypris serena (Koch),Cytherissa hutouliangensis Huang,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertsom,L. binoda Huang 1.14 m

1. 浅黄、黄绿灰色粉细砂土和粘土,上部含腹足类化。介形类有:Ilyocypris dunschanensis Mandelstam,I. cornae Manderstam,I. tuberculata (Brady),I. bradyi Sars,I. biplicata (Koch),I. aspera Galeeva, Candona kirgizica Manderstam,C. houae Huang,C. neglecta Sars,Candoniella albicans (Brady), C. subellipsoida Sharapova ,Cyclocypris serena (Koch) ,C.sp.,Eucypris faveolus (Yuan) ,E. rischtanica Schneider ,E.sp.,Cytherissa hutouliangensis Huang,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertsam,L . binoda Huang > 0.76 m(未见底)

东坡遗址是1999年中国科学院古脊椎动物与古人类研究所卫奇组织调查时,由虎头梁村民王明堂发现,2001年进行了考古发掘,挖探方4m2,出土一批石制品和脊椎动物化石。该遗址位于阳原县东城镇六马坊虎头梁村东约800 m兔儿嘴的小山坡上,N40°10′06″,E114°29′42″,海拔882.3 m。2016年5月在王明堂的带领下,实地考察了该遗址和所出露的相关地层,经10余年的风化和雨水冲刷,原发掘探坑全被现代沙土掩埋,仅在黄灰、黄灰绿色砂土层中遗留有20 ~ 30 cm的北面残壁,东面一小冲沟陡壁黄、黄灰色砂土层之下,出露有部分灰绿、黄绿色粉砂质粘土,其下部为黄灰、浅灰色砂砾石层。据王明堂介绍,文化遗物、石制品就发现在砂砾石层之上的灰绿、黄绿、黄灰色砂质粘土层中。在对遗址地层的层序、分层进行仔细观察和测量时,在文化层及其上、下地层中系统采集介形类样品进行了分析研究。现将东坡遗址剖面的层序自上而下分述如下(图11、图12):

图9 河北阳原东城皮裤裆中更新统虎头梁组实测地层剖面图

图10 河北阳原东城皮裤裆剖面中更新统虎头梁组介形类分布柱状图

上覆地层 黄土和近代砂砾石及表土 > 0.5 m

~~~~~~~~~~~不整合 ~~~~~~~~~~~

中更新统虎头梁组(Q2ph)

5. 浅灰绿、黄灰绿色粉砂质粘土和粘土质粉砂及细粉砂。含介形类:Ilyocypris biplicata (Koch), I.dunschanensis Mandelstam ,I.cornae Mandelstam , I. aspera Galeeva ,Limnocythere dubiosa Daday 3.20 m

4. 灰黄、黄灰色粘土质粉砂、粉砂质粘土夹微薄层砂砾石透镜体。含介形类:Ilyocypris biplicata (Koch),I. dunschanensis Mandelstam,I.cornae Mandelstam,I.aspera Galeeva,Candoniella albicans (Brady),C. suzini Schneider,Eucypris inflate (Sars), Cyclocypris cerena (Koch),Cytherissa lacustris (Brady), Limnocythere dubiosa Daday,L.sancti-patricii Brady et Robertson,L.binoda Huang,共生有腹足类 1.60 m

3. 浅灰绿、黄灰绿色粘土质粉砂、粉砂质粘土。该层为东坡遗址文化层。含腹足类、双壳类,介形类有:Ilyocypris gibba (Ramdohr),I.tuberculata (Brady), I.biplicata (Koch),I.dunschanensis Mandelstam, I.cornae Mandelstam,I.aspera Galeeva,Candoniella albicans (Brady),C.suzini Schneider,C. mirabilis Schneider,C.subellipsoida Sharapova, Candona houae Huang,C.neglecta Sars,C.compressa (Koch),C.sp.,Eucypris inflate (Sars),E. rischtanica Schneider,E.sp.,Limnocythere dubiosa Daday, L.sancti-patricii Brady etRobertson,L.binoda Huang 1.80 m

图11 河北阳原东坡遗址中更新统虎头梁组地层剖面图

图12 东坡遗址中更新统虎头梁组介形类分布柱状图

2. 黄灰、浅灰色砂砾石层,分选中等、磨圆好,砾石约占70 %,以0.5(2)~3 cm扁圆状砾石具多,少数为大于5 cm的长扁圆状,多为石英岩、石灰岩、白云岩和煫石。砂屑中含介形类:Ilyocypris gibba (Ramdohr),I.dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I.aspera Galeeva,Candoniella albicans (Brady),Eucypris inflate (Sars),Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L. binoda Huang 2.40 m

1. 黄灰色含细砾石粘土质粉、细砂。含少量介形类:Ilyocypris gibba (Ramdohr),I.dunschanensis Mandelstam,I.tuberculata (Brady),I. cornae Mandelstam,I.aspera Galeeva,Candoniella albicans (Brady),Eucypris inflate (Sars),Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson,L.binod Huang >1.80 m(未见底)

(六)侯家窑遗址探方(1~4号)剖面

在河北省阳原县东井集镇以北的侯家窑和山西省阳高县古城镇以南的许家窑,两省两县交界的梨益沟一带,上更新统许家窑组发育,剖面出露完好,化石丰富,知名的许家窑动物群、许家窑人和侯家窑—许家窑旧石器和古人类文化遗址,即发现于这一地区,主要在侯家窑梨益沟的西岸。在该区共实测了7条剖面,侯家窑探方(1~4号)系河北省文物部门2007年考古勘查挖的探方,2008年4月赴该地考察时实测。剖面位于河北阳原侯家窑村西南1 km梨益沟西岸,由1~4条剖面组成:1为顶部的探方剖面;2系遗址探方淤泥坑北壁南3.5 m取样的剖面;3是探槽剖面210°,3.5 m处小坑剖面;4是侯家窑遗址底部铲车开挖剖面。总厚度约为17.31 m,剖面未见底。坡度自下而上垂直,各层产状水平或近于水平,共划分19层,其中5~8层为文化层,含丰富的旧石器中期侯家窑—许家窑文化遗存,由上而下分述如下(图13、图14):

上更新统许家窑组(Q3px)

1. 土黄色含砂粘土,偶含细砾石。砾石主要为石英、长石,砾石呈薄层。含螺壳,介形类有:Ilyocypris bradyi Sars,I. gibba(Ramdohr),I.biplicata(Koch),I. dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Candoniella mirabilis Schneider,C.albicans(Brady),Candona houae Huang, C. sp.,Heterocypris chiuhsienensis (Lee),Cyclocypris serena (Koch),Candona sp.,Cyprideis littoralis (Brady ), Limnocythere dubiosa Daday,L. sanctipatricii Brady et Robertson 2.9 m

2. 灰、肉红色含砾粗砂,主要为石英、正长石、斜长石等,粒度从0.1~10 mm不等,充填物为暗色黏土,水平层理发育,局部为斜层理,倾角10° 0.1 m

3. 土黄色粘土,含砂、砾石,砾石为石英、长石。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson 1.4 m

4. 土黄色粘土夹钙质粘土。含介形类:Ilyocypris dunschanensis Mandelstam,Cytherissa lacustris (Sars),Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson 2.8 m

5. 黄灰褐色粉砂质粘土,偶含砾石,大小不等,含黑色植物碎屑,介形类有:Ilyocypris bradyi Sars,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson 0.7 m

6. 褐灰色含钙粘土,含黑色古植物碎屑,介形类有:Ilyocypris bradyi Sars,I.biplicata (Koch), Heterocypris chiuhsienensis (Lee) Limnocythere dubiosa Daday,L. sanctipatricii Brady et Robertson 0.3 m

7. 灰褐色粘土,含铁质及黑色古植物碎屑。介形类有:Ilyocypris biplicata (Koch), Cyprydeis littoralis (Brady),Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson 1.2 m

8. 灰白、灰色含砂粘土,含较多的腹足类和植物碎屑及动物骨骼碎片,沿沟北部铁质层向下缓慢延伸。含介形类:Ilyocypris biplicata(Koch),I. dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. bradyi Sars,I. gibba(Ramdohr),Candona houae Huang,C.sp.,Candoniella mirabilis Schneider,C. albicans(Brady),C. sp.,Cyclocypris serena (Koch),Cypria sp.,Heterocypris chiuhsienensis(Lee),Cypridopsis yangyuanensis Huang,Cyprideis littoralis (Brady), Eucypris rischtanica Schneider,E. sp.,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson, L.binoda Huang 1.1 m

9. 黑褐色含粉砂粘土,含铁锈。介形类有:Ilyocypris biplicata (Koch),I. gibba(Ramdohr),I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,I. dunschanensis Mandelstam ,Candona amplecta Yuan,C.sp.,Candoniella mirabilis Schneider,C.sp.,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson 1.9 m

10. 褐色粘土,较松软,含铁锈斑块。介形类有:Candoniella mirabilis Schneider,C.sp.,Candona angulata G.W.Müller,C. neglecta Sars,Ilyocypris dunschanensis Mandelstam,I. gibba(Ramdohr,I. cornae Mandelstam,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson 0.6 m

11. 黄绿色含粉砂粘土,疏松,有较多铁锈斑块。含介形类:Ilyocypris gibba(Ramdohr, I. dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva,Candoniella mirabilisSchneider,C. sp.,Candona angulata G.W.Müller,C. sp.,Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson 0.61 m

12. 黄绿色粘土,有铁锈斑块。含介形类:Ilyocypris dunschanensis Mandelstam, I. gibba(Ramdohr, I. cornae Mandelstam,I. sp. ,Limnocythere dubiosa Daday,L. sanctipatricii Brady et Robertson 0.41 m

13. 灰褐色粘土,较松软,底部25cm处夹3cm铁锈层。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday, L. sancti-patricii Brady et Robertson,Ilyocypris dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I.sp. 0.75 m

14. 灰黑色粘土,较松软,夹灰白色钙质薄层,含铁锈斑块。有少量介形类:Limnocythere dubiosa Daday 0.3 m

15. 灰褐色粘土,较松软,底部8cm处夹7cm深灰褐色粘土。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patricii Brady et Robertson, L. binoda Huang,Ilyocypris cornae Mandelstam 0.9 m

16. 灰绿色含粉砂粘土,较疏松。含少量介形类:Limnocythere dubiosa Daday,Ilyocypris dunschanensis Mandelstam 0.52 m

17. 黄绿色含钙砂质粘土,较坚硬。含少量介形类:Candoniella mirabilis Schneider,Candona neglecta Sars,Limnocythere dubiosa Daday 0.2 m

18. 灰绿色含粉砂粘土,具铁锈斑块。含介形类:Candoniella mirabilis Schneider 0.22 m

19. 黄绿、黄褐、褐色含粉砂粘土。含介形类:Limnocythere dubiosa Daday,Cytherissa lacustris (Sars) >0.4 m(未见底)

图13 河北阳原侯家窑遗址探方(1~4号)中-上更新统地层剖面图

图14 河北阳原侯家窑遗址探方(1~4号)剖面中-上更新统介形类分布柱状图

二、旧石器文化遗存的地层划分及其对比

(一)岩石地层的划分

从含旧石器文化遗存各相关剖面的岩性和介形类生物地层及文化层的层位分布特征,按泥河湾盆地晚新生代岩石地层的划分,含旧石器文化遗存的地层从新到老有:

核,柱状节理发育。

~~~~~~~~~~不整合~~~~~~~~~~~

在虎头梁—雀儿沟一带为灰白色含砾粗砂和砂砾石,具融冻揉皱现象,斜层理发育,砾石分选一般,磨圆度高,见于雀儿沟剖面15层。在侯家窑—许家窑一带为黄褐、灰黄、灰绿色粘土、亚砂土夹灰绿、灰白色钙质粘土、黑色粘土和灰黄色细砂土及含砾粗砂、砾石,见于候家窑遗址探方(1~4号)剖面1~8层。关于许家窑组的时代,以往的研究,U系年龄为104~125 ka (陈铁梅等,1982,1984;卫奇等,2011),多被接受认同,但新近的研究,侯家窑遗址地层,光释光年龄为224~161 ka (Li et al.,2014), 古地磁年龄为早更新世晚期至中更新世早-中期(苏朴等,2000),因此,许家窑组的时代,还有待进一步加强研究、认定。有关许家窑组地层单位名称的使用也有不同的认识,在此就不一一讨论了。

主要为褐黄、黄绿、灰黄色粉砂质粘土、粉砂、细砂夹砾石,黄绿色粘土、粘土质粉砂和黑、褐黑色粘土。在虎头梁—雀儿沟一带底部为灰、灰白色具大斜层理的砾石层。该组地层见于小长梁剖面14~18层;虎头梁旧水库西坡剖面20~32层;东坡遗址剖面1~5层;雀儿沟剖面2~14层;皮裤裆剖面1~5层;候家窑遗址探方(1~4号)剖面9~19层。

主要为灰绿、黄绿、深灰色粘土质粉砂、粘土、含砂粘土、砂质粘土,粉砂土,含钙板,夹砾石层。该组地层见于马圈沟剖面05~01层,1~25层;小长梁剖面1~13层;虎头梁旧水库西坡和东坡剖面1~19层;雀儿沟剖面底部第1层。

上新统石匣组(N22s)、红崖村组(N2

1h)

上上新统石匣组(N22s)主要为棕红、棕褐色粘土、砂质粘土,含砾石。见于东窑子头大南沟剖面底部1~2层,壶流河下游和石匣一带。

下上新统红崖村组(N21h)主要为紫红、砖红色粘土、砂质粘土及砾石含钙质结核,主要分布于壶流河下游红崖、稻地、西窑子头花豹沟一带。

(二)介形类生物地层

根据泥河湾盆地44条剖面和6个钻孔介形类生物地层的系统研究,由老到新(自下而上)划分建立了Ⅰ~Ⅴ个组合带,由于各剖面发育的完整程度和形成时期及沉积环境等方面的差异,故在不同剖面的不同层段,发育形成了不同的介形类组合带,这一特征也正反映了泥河湾古湖和盆地的形成、发展、扩张、收缩和消亡的演化过程。各相关剖面不同层段所含旧石器文化遗存的地层中,也同样存在不同的介形类组合带。

第I介形类组合带:Potamocypris plana -Candoniella - Ilyocypris组合带。形成于泥河湾盆地和古湖的起始阶段,处于水域小的沟溪、河流、洼地、小水潭等很不稳定流动水体的沉积环境。分布于上新统红崖村组和石匣里组。2002年,卫奇和英国旧石器考古学家Susan Keates在大南沟剖面下部浅红色含细砾的粘土质粉砂层中发现7件似有人工痕迹的石块(卫奇,2011),虽对该“石制品”尚有存疑和不同的认识,如若被确认,则是泥河湾盆地旧石器文化遗存的最低层位了,该层位相当我们所测东窑子头大南沟剖面底部的1~2层,其中发现含第I组合带的介形类有5属10余种:Potamocypris cf. horrida Schneider,Candoniella albicans (Brady),C. suzini Schneider,Candona houae Huang,C. sp. ,Eucypris sp., Ilyocypris bradyi Sars,I. gibba (Ramdohr),I. biplicata (koch),I. dunschanensis Mandelstam,I. cornae Mandelstam,I. aspera Galeeva等。显示了水体很不稳定的沟溪、河流、池沼、河间洼地和河口三角洲漫滩相及较强氧化的沉积环境。

第II介形类组合带:Leucocythere – Ilyocypris -Candoniella组合带。该组合带以白花介Leucocythere的出现和逐渐繁盛为特征,显示了湖盆水域不断扩大,水体开始趋于稳定,是泥河湾盆地和古湖形成发展的阶段,但水体尚浅,仍具有一定的流动性,处于河口三角洲,漫滩相及滨、浅湖相沉积环境。该组合带见于下更新统泥河湾组下段。在马圈沟遗址剖面分布于下部05~01层和1~16层下部(16~1),计有12属26种,以白花介Leucocythere和土星介Ilyocypris的繁盛和富集为特征,但丰度和分异度均不及区域上的第II介形类组合带丰富,在壶流河流域第II组合带的介形类多达17属45种,同时还发现有孔虫卷转虫Ammonia sp.和滨、浅海相的介形类丰满陈氏介Tanella opima Chen,充分说明马圈沟一带与壶流河下游一带的沉积环境尚有一定的差异,马圈沟一带水质淡化,水体较为流动,而处于古湖的滨岸地带,这一环境则很适宜古人类和脊椎动物出没、饮水和活动,故形成了多层文化层。

第III介形类组合带:Leucocythere - Cytherissa - Limnocythere组合带。该组合带是以弯曲湖花介Limnocythere flexa Negadaev的出现,陆花介Cytherissa 有所增多,白花介Leucocythere开始减少为特征。该组合带在区域上与第II组合带一样均较丰富,分异度也高,多达19属40余种,分布于下更新统泥河湾组的中段。见于马圈沟遗址剖面16层上部(16~2)~25层,小长梁剖面1~ 9层。与区域上壶流河流域一带的第III介形类组合带相比,马圈沟剖面第III介形类组合带的发育和保存均较不全,属种类型和丰度均明显有所减少,如典型的疑湖花介Limncoythere dubiosa Daday,圣贵湖花介L. sancti-patrici Brady et Robertson均未见及,玻璃介Candona,小玻璃介Candoniella也很少,另外,在壶流河流域第III介形类组合带的上部,还发现较多的有孔虫,山西外旋九字虫Evolutononion shanxiensis Wang和滨浅海相、广盐的介形类,压印中华美花介Sinocytheridea impressa(Brady)。这些差异显然是与当时的古地理环境有密切的关系,马圈沟、小长梁一带未发现有孔虫和相应的介形类,充分表明马圈沟、小长梁一带处于水体较浅而有一定的波动略不稳定,水质淡化盐度较低,不适宜有孔虫和相关介形类生存的生态环境,而这种环境则正适宜古人类和脊椎动物的出没活动,故在马圈沟、小长梁一带,仍然发现一定的旧石器文化遗存,如马圈沟剖面17层的半山文化层(BSH)(Ma)和相当小长梁剖面4层的小长梁文化层及6层的山神庙嘴文化层。

第IV介形类组合带:Ilyocypris - Limnocythere flexa - Limnocythere dubiosa组合带。该组合带以弯曲湖花介Limnocythere flexa Negadaev,土星介Ilyocypris的继续繁盛,疑湖花介Limncoythere dubiosa Daday开始增多,而奇妙白花介Leucocythere mirabilis kaufumann相应减少为特征,该组合带主要分布在下更新统泥河湾组上段。见于小长梁剖面9~13层, 虎头梁旧水库东、西侧剖面1~19层,雀儿沟剖面1层。在马圈沟剖面则未见该组合带的分布。

第III~IV介形类组合带形成时期是泥河湾盆地和古湖继续扩张、发展阶段,古湖水域达到了最大,介形类的属种类型也最丰富、多样,处于较稳定河湖相为特征的沉积环境,但到后期,受新构造运动的影响,盆地开始抬升,湖水动荡,水面也开始下降,湖盆开始萎缩,第IV介形类组合带的种类和数量也明显有所减少,为10属20余种。在壶流河流域的郝家台、台儿沟剖面第IV组合带的下部,还发现有孔虫,山西外旋九字虫Evolutononion shanxiensis Wang和滨浅海相、广盐的介形类,压印中华美花介Sinocytheridea impressa(Brady),说明水体具一定的盐度。此时古湖的滨岸应在小长梁、东谷坨一带,较适宜古人类和脊椎动物出没活动,而有不少旧石器文化遗存的发现。

第V介形虫类组合带:Limnocythere dubiosa -Limnocythere sancti-patricii - Ilyocypris组合带。该组合带介形类的种类和数量均大为减少,而以湖花介Limnocythere等现生种类则较明显的增多,其中疑湖花介Limnocythere dubiosa,圣贵湖花介L. sancti-. patrici Brady et Robertson,双瘤湖花介L. binoda Huang最为丰富,共有13属20余种。这一组合带分布于中更新统虎头梁组和上更新统许家窑组。见于小长梁剖面14~18层,虎头梁旧水库西侧剖面20~32层,雀儿沟剖面2~14层,皮裤裆剖面1~5层,东坡遗址剖面1~5层,中更新统虎头梁组;许家窑探方(1~4)剖面1~8层上更新统许家窑组和9~19层的中更新统虎头梁组。在不同地区和层段由于水域环境的差异,介形类的种类和保存程度也多有一定的变化和差异,如在虎头梁—东坡遗址—雀儿沟—皮裤裆一带所含旧石器文化遗存的层段,则以流动水体环境的土星介Ilyocypris丰富为特征,疑湖花介Limnocythere dubiosa Daday,圣贵湖花介L. sancti-.patrici Brady et Robertson,双瘤湖花介L. binoda Huang虽也有一定的分布,但保存则多系单瓣壳,完整的壳体较少,且壳面的纹饰也多有一定磨损而减弱,表明是经流动水体磨蚀搬运后的非原地埋藏,系河流—三角洲、漫滩相的沉积环境。在小长梁、侯家窑—许家窑遗址相应层位虎头梁组及许家窑组第V组合带的介形类,虽也是以Limnocythere dubiosa Daday,L. sancti-patrici Brady et Robertson为繁盛,并有一定数量的Ilyocypris,但保存状况确有一定的差异,Limnocythere虽也有不少单瓣壳,但却有不少完整的壳体,壳面纹饰的磨损也很轻微,表明当时水体虽有一些波动,但较轻缓,处于古湖滨岸地带的滨、浅湖相的沉积环境,多为搬运不远的原地埋藏。

(三)旧石器文化遗存地层的对比

1.马圈沟—小长梁一带

马圈沟—小长梁一带发现丰富的旧石器早期文化遗存(表1)。尤以马圈沟剖面下更新统泥河湾组中最为丰富,从上到下发现有10个文化层,在泥河湾组中段17层含半山文化层BSH(Ma),泥河湾组下段14层下部含MJG-Ib文化层,12层含MJG-Ia文化层,8层含MJG-I文化层(Mb),4层含MJG-II文化层(Mc),1层含MJG-III文化层(Md),04层含MJG–IV(Me),05层含MJG-V(Mf)、MJGVI(Mg)、MJG-VII(Mh)文化层。

由第1层向地面以下深8.3m探坑的01~ 05层,还发现有多个文化层:04层有MJG-IV(Me),原先(2013年)是置于03层(厚0.428 m,深灰色粘土质粉砂层中),经野外实地和室内仔细核查和对比研究,卫奇(2011)列述的剖面(陈淳等,2008)MJG-IV(Me)位于47层,灰褐色和黄褐色粉砂,水平层理,带棕色小斑点,夹砂砾层的底部;刘年强(2014)C区探坑,MJG-IV(Me)位于厚0.8m灰黄色粘土质粉砂中。这一岩性特征与我们2013年所采04层介形类样品的岩性较为相似,03层的3件样品全为灰绿色粘土质粉砂,04层的7件样品,灰黄绿色粉砂3件,灰黄色粉砂1件,灰绿色粉砂3件,根据这些岩性特征和野外的核查,故应将马圈沟第四文化层MJG–IV(Me)的层位作一适当调整,置于04层顶部灰黄绿色粉砂层为宜,这样就与卫奇(2011)、刘年强(2014)C区探坑的岩性相一致了;05层有MJG-V(Mf)、MJG-VI(Mg)、MJG-VII(Mh)文化层。据磁性地层的研究半山文化层BSH(Ma)约为1.32 Ma,MJG-I(Mb)约为1.55 Ma, MJG-II(Mc)约为1.64 Ma,MJG-III(Md)为1.66 ~1.77 Ma,MJG-IV(Me)、MJG-V(Mf)、MJG-VI(Mg)约为1.77 Ma(也有分别计算为1.69 Ma、1.74 Ma、1.75 Ma),MJG-VII(Mh)的年龄大于1.77 Ma,这是目前泥河湾盆地下更新统泥河湾组中,确切层位最低的旧石器早期文化层的层位。卫奇(2008,2011)提出黑土沟遗址文化层的年龄要早于1.77Ma,或1.77~1.95 Ma,若确认属实,则应早于MJG-VII(Mh)。

关于小长梁剖面的文化层,据卫奇(2011)列述的小长梁遗址剖面(总厚68.02 m)的层位,在剖面下部41层灰色粉砂质砂层(距剖面起点断层面的厚度14.42 m)为小长梁文化层,38层棕黄色细砂层(距剖面起点断层面的厚度16.79~17.36 m处)为山神庙嘴文化层。根据岩性和地层厚度相对比,我们所测小长梁剖面(总厚69.9 m)的第4层(黄灰色粉砂质粘土,底部夹砾石,距剖面起点断层面的厚度14.60 m)相当于小长梁文化层,第6层的中下部(黄绿、黄褐色含钙质结核粘土、细砂土夹砾石,距剖面起点断层面的厚度约18.10m)相当于山神庙嘴文化层。

小长梁文化层与马圈沟剖面半山文化层BSH(Ma)大体相当,均位于下更新统泥河湾组中段,含第III(Leucocythere - Cytherissa - Limnocythere)介形类组合带,古地磁的极性地层均位于Jaramillo和Olduvai正极向亚时段之间,依沉积速率计算马圈沟剖面半山文化层BSH(Ma)古地磁年龄为1.32Ma,小长梁文化层的磁性地层年龄为1.36 Ma,也有认为可与大长梁仙台遗址地层对比,应超过1.50Ma。

山神庙嘴文化层于小长梁文化层2.7 m上方的棕黄色细砂层,也即相当于我们所测小长梁剖面的第6层的中下部(距剖面起点断层面18.10 m)黄褐色含钙结核夹砾石细砂层,该文化遗存位于松山负极性时段的Jaramillo和Olduvai正极向亚时段之间,其年龄大于1.05Ma,小于1.77Ma(图15 ,表1)。

2.虎头梁—东坡—皮裤当—雀儿沟—侯家窑—许家窑一带

在东坡—雀儿沟—皮裤裆—侯家窑—许家窑一带发现旧石器中期文化遗存。

图15 马圈沟和小长梁剖面文化层地层柱状对比图

表1 马圈沟和小长梁剖面早更新世旧石器早期文化遗存地层分布简表

东坡—雀儿沟—皮裤裆一带文化层的地层为中更新统虎头梁组。确切的地层层位,据谢飞(2006)资料,雀儿沟遗址剖面厚31.9 m,共分9层,第3层砂土中发现文化遗物石制品,为文化层,其上的第5层含黑色粘土。这一岩性特征与我们所测雀儿沟剖面的第7、8层的岩性特征完全一致,第8层夹10~20 cm黑色粘土,与雀儿沟遗址剖面第5层所含黑色粘土层相同,第7层黄色含砾细砂层与雀儿沟遗址剖面第3层锈黄色砂砾层的文化层相当。

虎头梁剖面虽未发现文化遗物石制品,与雀儿沟剖面相距约1 000米,通过岩性对比和黑色粘土层出现的层位,虎头梁剖面(谢飞,2006)共分14层(总厚度为60.8 m),其中第8层相当于文化层(图16)。

据谢飞(2006)资料,我们所测虎头梁旧水库西侧剖面25层下部也存在20~30 cm的黑色粘土,其下部的24层土黄色含砾粉砂层则应与谢飞(2006)所列虎头梁剖面的第8层相当,也即相当于雀儿沟遗址剖面含文化层的第3层,我们所测雀儿沟剖面的第7层。

皮裤裆遗址的文化遗物赋存于土黄色含砾砂层中,即所测皮裤裆剖面的2~4层浅黄、黄灰、棕黄色含砾粉细砂土层中,应当与雀儿沟剖面的7层和虎头梁剖面的24层大体相当。卫奇(2011)认为皮裤裆遗址的层位如果属于TBS层,其地层年代应归于中更新世早期。雀儿沟遗址的文化遗物赋存于棕黄色具有交错层理的砂砾石层中,所在层位可与TBS层相比,年龄会大于0.79 Ma。

东坡遗址的文化遗物赋存于浅灰绿、黄灰绿色粘土质粉砂、粉砂质粘土层中,即东坡遗址剖面的3层,从东坡遗址剖面(1~5层)的地层层序、岩性和所含第V介形类组合带,完全可与西部虎头梁旧水库西坡、侧剖面上部,即虎头梁组下部的21~25层相对比,其中东坡遗址剖面的文化层(3层)大体相当虎头梁旧水库西侧剖面的23层,其层位可能较雀儿沟剖面的文化层(7层)、皮裤裆剖面的文化层(2~4层)、虎头梁西侧剖面的24层(相当雀儿沟剖面的文化层,7层)略低一些,其岩性和厚度有一定的差异,虎头梁旧水库西侧剖面的22层为大斜层理的砾石层,砾石粗大而密集,厚达5.70m,相当东坡遗址剖面文化层(3层,厚1.8m)的23层灰、灰黄、灰绿色粉砂质粘土,也厚达6.61m,这一明显的差异应是与当时的沉积环境有密切的关系,表明虎头梁旧水库一带正处于河口三角洲的中心地带,随着地势的减缓所夹带的砂砾石大量沉积而形成大斜层理的厚层砂砾石层,东坡遗址兔儿嘴一带则处于扇三角洲的边缘漫滩地带,地势相对较为平缓,水流也相对更为减缓,所夹带的砂砾石也明显地更为减少而细小,故形成的厚度减薄,砂砾石也较细小的砂砾石层(图17)。

图16 虎头梁和雀儿沟地层剖面对比图(据谢飞,2006)

图17 东坡遗址—虎头梁旧水库西侧—雀儿沟中更新统虎头梁组地层柱状对比图

根据地层对比,东坡遗址文化层可能位于TBS层底部(卫奇2004,2011),但ESR年龄为0.32±0.015 Ma B.P.(刘春筎,2009;卫奇,2011)。因此,有关地层进一步的详细对比和年代,尚应进一步探讨和研究。

从泥河湾盆地介形类生物地层和岩石地层的对比,雀儿沟、皮裤裆、东坡遗址剖面的文化层和虎头梁旧水库西侧剖面相当文化层的24层及相关地层中含第V介形类组合带,为中更新统虎头梁组(图18)。

图18 虎头梁东坡遗址—皮裤裆—雀儿沟—候家窑—许家窑旧石器文化遗存地层分布和柱状对比图

侯家窑—许家窑遗址的文化遗存地层位于上更新统许家窑组,分布于侯家窑探方(1~4号)剖面的5~8层段,发现极丰富的旧石器中期的石器制品(许家窑—候家窑文化)和各类脊椎动物化石(许家窑动物群)及许家窑人化石,是我国旧石器中期的一处重要考古遗址。地层时代为晚更新世,铀子系年龄为10.4~12.5万年,新近的研究,该遗址的关泽光年龄为224~161Ka.B.P.,系中更新世的晚期(Li et al.,2014),古地磁年龄为早更新世晚期至中更新世早中期(苏朴等,2000),因此侯家窑—许家窑遗址的地层时代仍待进一步深入研究(表2)。

三、文化层的形成与环境演化探讨

泥河湾盆地是东方人类的起源和发祥地,蕴藏有丰富的古人类文化,尤以旧石器文化遗存更为丰富,至今已发现旧石器遗址(地点)200余处,石器制品、动物化石数以万件,人类化石20余件,分布于不同地区、不同剖面的不同层段,但早期的人类化石尚有待进一步发现。从马圈沟、小长梁、虎头梁、东坡、雀儿沟、皮裤裆及侯家窑—许家窑等地一带相关剖面的岩石地层、介形类生物地层和所含旧石器文化遗存地层的分布及对比,不难看出,旧石器文化遗存地层的分布,从东到西地层是由老到新,即由下更新统泥河湾组—中更新统虎头梁组—上更新统许家窑组的变化趋势,这与泥河湾裂谷盆地和古湖的形成、发展、扩展和萎缩、消亡的演化过程是完全相一致的(图19)。

表2 虎头梁东坡遗址—皮裤裆—雀儿沟—侯家窑—许家窑一带旧石器中期文化遗存分布简表

图19 泥河湾盆地旧石器文化遗存地层分布和柱状对比图

早更新世泥河湾裂谷盆地的断裂构造,继上新世后继续强烈活动,周围的山地不断抬升,盆地继续沉降接受沉积,成为泥河湾古湖形成、扩展和稳定发展的时期,到早更新世中、晚期,构造活动略趋于稳定,古湖的范围达到最大,湖面开阔,古地理、古气候的生态环境良好,处于气候温暖湿润的森林草原环境,沉积中心在壶流河下游的郝家台-台儿沟一带,在东北部马圈沟、黑土沟等地一带处于滨-浅湖的环境,发育介形类第II和第III组合带,但属种类型和丰度远不及壶流河下游郝家台—台儿沟一带丰富,未发现有孔虫,卷转虫Ammonia sp.、山西外旋九字虫Evolutononion shanxiensis Wang和滨、浅海相、广盐的介形类,丰满陈氏介Tanella opima Chen、压印中华美花介Sinocytheridea impressa(Brady),表明水质较淡化,水体浅而水面略有一定的波动,处于滨岸地带,地势开阔、缓坦,特别是盆地西部边缘火山沿断裂喷发的火山灰和风沙、尘土沉降于古湖的滨岸地带,给古湖的沉积物和土壤带来很丰富的矿物质营养,使湖泊周边和滨岸地带植被繁茂,水草丰盛,是一些草食和肉食脊椎动物出没饮水、捕食、争斗和栖息的地段和场所,同时良好的生态环境也是泥河湾早期古人类饮水、狩猎、捕食和尸食的活动地区,所使用的石器制品不时地遗留在原地,随古湖水量增加或构造运动湖盆下降,湖面抬升,将古人类使用遗留的石器制品和脊椎动物的尸骨等被滨、浅湖和河流、沟溪相的沉积层埋藏,而形成马圈沟MJG-I~VII(Mb-Mh)文化层,扰动较轻微,多系原地埋藏。马圈沟一带至早更新世中晚期开始抬升,湖面也开始不断下降,第Ⅲ介形类组合带属种明显大为减少而发育不全,处于滨岸、河流、沟溪相的沉积环境,其中陆花介Cytherissa则有所增多,显示水体偏凉,气候向干凉变化,半山文化层BSH(Ma)则是在这一环境下形成。早更新世晚期以后马圈沟一带未再发现有第IV~V介形类组合带,说明马圈沟一带可能已抬升为陆地,未再接受相应的沉积,但也可能有一定的沉积而被后期抬升剥蚀。总体泥河湾古湖在早更新世后期向西南退缩,而在小长梁—东谷坨一带处于滨岸地带,具有良好的生态环境,成为脊椎动物和古人类出没活动的地段和场所,形成小长梁文化层、山神庙嘴文化层、东谷坨、大长梁(仙台)等文化层。

中更新世新构造运动继续增强,石匣山地呈现较大范围的抬升,湖盆的沉积向西南迁移,在马圈沟、石匣、下沙沟一带未发现第IV~V介形类组合带,表明自早更新世晚期-中更新世已抬升为陆地,未再接受沉积,而在小长梁一带则仍含有第IV~V介形类组合带的地层,下更新统泥河湾组上段和中更新统虎头梁组。在东谷坨中更新统虎头梁组TBS层上方棕黄色细砂层含马梁遗址文化层(年龄0.79Ma,或大于0.8 Ma),东谷坨南西3.63km,山兑村西南一带的砂砾石层中含武家梁遗址文化层。从小长梁剖面上部中更新统虎头梁组(14~18层)所含第V介形类组合带的属种来看,既有适宜流动水体的土星介Ilyocypris,又有稳定水域的湖花介Limnocythere,但相对Ilyocypris要较Limnocythere为丰富,而Limnocythere dubiosa Daday既适宜于较稳定的水体,也能适宜于缓流动的沟溪,说明当时小长梁一带的水体略较不稳定,而具一定的流动性,从马梁和武家梁遗址文化层所赋存地层的岩性看,应系流动水体河流三角洲相的环境,文化遗物可能多经水体的一定冲刷,为异地埋藏。据有关研究(夏正楷,2011)认为中更新世早期有一次湖侵,在郝家台发育入湖的三角洲沉积,被具水平层理的灰绿色粉砂和砂质粘土所覆盖,形成三角洲-浅湖的湖侵序列,这一现象在小长梁—东谷坨一带也明显存在。

在虎头梁—东坡—雀儿沟—皮裤裆一带,发育一套含第V介形类组合带的中更新统虎头梁组,其中灰黄、黄褐色含砾的砂层中发现雀儿沟遗址和皮裤裆遗址的文化层,虎头梁东坡兔儿嘴一带浅灰绿、黄灰绿色粘土质粉砂、粉砂质粘土层,含东坡遗址的文化层。这一层段中的介形类多以流动水体的土星介Ilyocypris为丰富,湖花介Limnocythere虽也具一定的数量,但多为单瓣壳体,完整壳体较少,且壳面的纹饰也往往多有一定的磨损而减弱,说明是以流动水体为特征的河流三角洲、漫滩相的沉积环境,较不适宜脊椎动物和古人类的出没活动,石器制品和动物骨骼则多是被水流冲刷搬运后的异地埋藏。

晚更新世时随着新构造运动继续不断地加强,四周山地的进一步抬升,泥河湾古湖也随之不断进一步缩小,继续向西部退缩,迁移到河北阳原东井集、侯家窑—山西阳高古城许家窑一带,此时继续发育第V介形类组合带,沉积形成了上更新统许家窑组,介形类以湖花介Limnocythere最为丰富,且有相当数量的完整壳体,土星介Ilyocypris则相对大为减少,不时有一定的玻璃介Candona和陆花介Cytherissa的出现,表明当时的水体略较偏凉而稍较稳定,为波动不大的滨、浅湖相的环境,且存在小水塘或沼泽,湖岸也较为开阔、缓坦,处于干凉气候,草原、灌木、森林相混的地带,非常适宜脊椎动物和古人类生存,饮水、捕食和尸食的出没活动,在滨、浅湖相的黄、灰色粉砂、粉砂质粘土和沼泽相灰褐、灰黑色粉砂、含砂粘土中,遗留下大量的石制品和动物骨骼,故发现非常丰富的“许家窑动物群”“许家窑—候家窑文化”和“许家窑人”,成为晚更新世旧石器中期非常重要和闻名于世的考古圣地。新近的研究表明,侯家窑—许家窑遗址的文化遗存地层不是湖沼相的沉积,而是古河流牛轭湖相的沉积,光释光的年龄为224~161Ka.B.P.,应系中更新世的晚期,古地磁年龄为早更新世晚期至中更新世早中期,这与以往的研究存在一些不同的认识,故尚需进一步加强深入的研究,以取得更好的统一认识。就古河流牛轭湖相的沉积和生态环境及当时的地形地貌,也为古人类的生存提供了良好的生态环境,很适宜古人类的生存,当时区域上总体气候虽然干凉,但在遗址地区,东北、西北和西部三面环山,东南面宽阔呈椅状,阳光充足,气候相对温和,水草也较丰盛,是古脊椎动物饮水、捕食、争斗、栖息和出没的良好地段,更是古人类饮水、狩猎、捕食、尸食、倚河而居、出没活动的良好场所,所使用的石制品被水流和沉积物淹埋,形成丰富的旧石器中期的文化遗存。

晚更新世晚期石匣峡谷区被切穿,泥河湾古湖的湖水东泄至怀来盆地,桑干河水系形成,泥河湾古湖则逐步消亡,环境也不断恶化,原湖泊或古河流牛轭湖周围的植被也随之干枯消失,脊椎动物不断迁徙他处,古人类从而也失去了良好、广阔湖岸或古河流牛轭湖岸生存繁衍的生态环境,而去不断找寻和适应不同地区遗留的残留湖、沼和河流阶地的生存环境。故在桑干河流域不同地区的不同阶地中,发现相当丰富的晚更新世晚期以后文化遗存的遗址和地点。

四、结论和认识

泥河湾盆地晚新生代介形类生物地层,由老到新可划分Ⅰ~Ⅴ个组合带,第I组合带分布于上新统红崖村组和石匣组;第Ⅱ~Ⅳ组合带分别见于下更新统泥河湾组的下、中、上段;第Ⅴ组合带分布于中更新统虎头梁组和上更新统许家窑组。

从马圈沟、小长梁、虎头梁、东坡、雀儿沟、皮裤裆、侯家窑探方(1~4)剖面岩石地层、介形类生物地层和旧石器文化遗存地层的综合分析和对比,旧石器文化遗存的地层时代,具有从东到西,由老到新的分布特征,这正是泥河湾古湖和盆地发展及环境演化的反应。早更新世早期,马圈沟剖面下部发育第II介形类组合带,为滨、浅湖相的环境,湖面开阔、地势缓坦、植被繁茂、水草丰盛,是各类动物出没、饮水、捕食、争斗和栖息的地段,良好的生态环境更是早期古人类饮水、狩猎、捕食、尸食的活动地区,使用的石器制品遗留原地被淹埋,形成MJG-Ⅰb、MJG-Ⅰa、MJG-Ⅰ~Ⅶ的多层文化层,年龄为1.55~1.77Ma。早更新世中期含第Ⅲ介形类组合带,马圈沟一带开始抬升,古湖向西南小长梁、东谷坨一带迁移,为水流轻微冲刷的湖滨岸沉积,形成半山BSH(Ma)、小长梁、山神庙嘴文化层,年龄分别为1.32Ma、1.36Ma和1.05Ma。

东坡、雀儿沟、皮裤裆文化层含第Ⅴ介形类组合带,为中更新世虎头梁组,属河口三角洲、漫滩相的异地埋藏。侯家窑探方(1~4)剖面的文化层段也含第Ⅴ介形类组合带,为晚更新世许家窑组湖沼相的沉积,铀子系年龄104~125ka。新近研究表明为古河流的牛轭湖相沉积,光释光年龄224~161ka,为中更新世晚期,古地磁年龄为早更新世晚期至中更新世早中期。就古河流牛轭湖的地貌,也是古人类生存的良好生态环境,当时气候虽然干凉,但遗址地区,东北、西北和西部三面环山,向东南呈宽阔椅状,阳光充足,气候温和,水草丰盛,是动物饮水、捕食、争斗、栖息和出没的良好地段,更是古人类饮水、狩猎、捕食、尸食、倚河而居、出没活动的良好场所,使用的石器制品被淹埋,而形成丰富的旧石器中期的文化遗存。目前,有关许家窑组的地层时代和地层单位名称的应用,尚有不同的看法和认识,因此,还需进一步加强深入研究。[1-68]

【致谢:真诚感谢河北省重点科技项目“东方人类探源工程——泥河湾人类起源、地质及环境背景研究(13277611D、15276242D)”给予的大力资助。河北地质大学(原石家庄经济学院)历届同学侯江龙、靳洁敏、王晶、刘伟、周倩、王晓曦、伊硕、任倩、黄红、杨丹丹等参加了部分野外工作和相关的资料整理,在此一并表示衷心的感谢。】

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(责任编辑:周吉光)

Late Cenozoic Ostracod Biostratigraphy and Paleolithic Culture Relic Strata in Nihewan Basin and Its Discussion for Environmental Evolution

late cenozoic; ostracoda biostratigraphy; Paleolithic; culture relic strata; enviromental evolution; Nihewan basin

Q911.59

A

1007-6875(2017)01-0013-28

��日期:2017-01-20

10.13937/j.cnki.hbdzdxxb.2017.01.002

河北省重点科技项目“东方人类探源工程——泥河湾人类起源、地质及环境背景研究”(13277611D,15276242D)。

庞其清(1938—),男,江苏江宁人,教授,长期从事地层古生物研究。1983年与程政武研究员在山西天镇和河北阳原发现恐龙化石,证实是世界罕见的晚白垩世一种新的恐龙动物群,其中大型蜥脚类恐龙不寻常华北龙不仅为新的属种且为一新科,甲龙类的杨氏天镇龙也为一新属种。这一突破性的新发现,对我国特别是北方生物地理区、古环境及地壳的构造演化等方面的研究均具有重要的科学意义。

Abstract: Through study on the Late Cenozoic Ostracod biostratigraphy from 44 sections and 6 boreholes in Nihewan Basin,the founds belonging to 26 genera and 70 species,from old to new can be clearly divided in to First~Five(I~V) ostracoda assemblage zones. First(I) ostracoda assemblage zone is distributed in Pliocene Hongyacun Formation and Shixia Formation,Second(II)~Fourth(IV) ostracoda assemblage zones are respectively found on the Lower,Middle and Upper Members of Lower Pleistocene Nihewan Formation. Five(V) ostracoda assemblage zone distributed in Middle Pleistocene Hutouliang Formation and Late Pleistocene Xujiayao Formation. The comprehensive analysis and comparative study on the lithostratigraphy,the ostracoda biostratigraphy and the Paleolithic culture relics strata from Majjungou, Xiaochangliang,Hutouliang,Queergou,Pikudang,and Houjiayao excavated (1~ 4) sections. The stratigraphical distribution of the Paleolithic Culturc Relics strata from east to west has change characteristics of the distribution from old to new in age,which is just the Nihewan Paleo-lake and Basin development and environmental evolution reaction. The ten Cultural beds were found in the Malungou Site section,which of the relics MJGIb,MJGIa,MJGI(Mb)–MJGIIV(Mh) containing second (II) ostracoda assemblage zone in the Under Member of Early Pleistocene Nihewan Formation,belongs to autochthonous burying of the shore-shallow lacustrine facies sediment,the age is 1.55~1.77Ma. The Cultural Relics of BanshanBSH(Ma),Xiaochangliang and Shansenmiaozui containing Three(III) ostracoda assemblage zone were found in the Middle Member of Nihewan Formation,the Middle time of Early Pleistocene,which of BSH(Ma) Culture bed belongs to autochthonous deposit after by running water slight disturbance,the age is 1.32Ma. The cultural beds of Xiaochangliang and Shansenmiaozui may be belong to autochthonous burying of the shore lacustrine and lake bank deposit,the age were 1.36Ma and 1.05Ma. The cultural relic bed of Donpo,Queergou and Pikudang Site with Five(V) ostracoda assemblage zone are preserved in the Middle Pleistocene Hutouliang Formation,belonging to the autochthonous deposit of the river delta facies. The cultural relic bed of Houjiayao excavated (1~4) sections were found in the Xujiayao Formation of the Late Pleistocene,also contain Five(V) ostracoda assemblage zone,belongs to the lacustrine—palustrine facies deposit,the Uranium series age is 104 ~125ka.B.P.,the recent study showed that the cultural relic bed of the ancient human in Houjiayao site were not buried of the lacustrine — swamp facies, but was buried in the paleo-fluvial oxbow lake facies sediment,OSL age is 224 ~161ka.B.P.. The evolutive process are discussed for the formation of the Paleolithic cultural relics strata in the relevant sections,as well as the paleoecological environment of ancient human existence and the formation,development,shrinkage,demise of Nihewan paleolake and basin.

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