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古人类|?【学术研究】水洞沟遗址沉积-地貌演化与古人类生存环境( 二 )


鄂尔多斯北部的毛乌素沙地西延至水洞沟一带已有收敛之势, 明长城沿沙地南缘修建 。发源于清水营一条称为边沟的小河在长城以南沿长城流向西北,过长城后称为水洞沟注入黄河(见图2) 。
古人类|?【学术研究】水洞沟遗址沉积-地貌演化与古人类生存环境
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水洞沟遗址第 1 地点发现于边沟右岸冲刷的陡崖上, 剖面总厚只有 15 m 左右, 但却包括了渐新统至全新统等不同时代的地层, 自上而下可分为 10 层(图3(a)), 描述如下:
全新统
⑩ 灰黄色粉砂、淤泥质亚黏土 。具水平层理, 疏松, 厚 2~3 m 。
~侵蚀面Ⅳ~
⑨ 灰绿、灰白色粉砂、亚砂土层 。具水平层理, 疏松, 含螺壳化石, 厚约 1.5 m 。
⑧ 灰色亚砂土、亚黏土层 。含灰黑色炭质条带,具平行层理, 含植物残体及螺壳化石, 疏松 。黑色条带从边缘向中心倾斜, 显示原来湖泊洼地地形 。本层最大厚度 1~2 m 。
⑦ 淡黄色粉砂及底砾层 。粉砂分选好, 具水平层理, 疏松 。底部为薄层砾石层或砾石透镜体 。本层厚约 2 m, 于底部发现磨光石斧和磨盘, 称为上文化层 。
~侵蚀面Ⅲ~
⑥ 黄土状粉细砂 。灰黄色, 疏松, 具水平层理,垂直节理发育 。宏观上类似黄土, 粒度却比黄土粗的多 。其中发现旧石器时代石制品及披毛犀、普氏野马等动物化石, 称为“水洞沟文化层”或“下文化层” 。本层最厚可达 7~8 m, 顶部为 T 1 阶地面 。
⑤ 灰绿色黏土、亚黏土 。具水平层理, 含铁质锈斑和骨化石碎片, 厚约 1 m 。
④ 砾石层 。充填有土红色砂质黏土, 只在局部出露, 可见厚度小于 1 m 。
~侵蚀面Ⅱ~
③ 灰黄色亚砂土及砾石层 。亚砂土具水平层理,垂直节理发育, 较致密、坚硬, 含砾石透镜体 。本层厚 8~9 m, 顶面为 T 2 阶地面 。
② 砾石层 。主要成分为红色石英砂岩、灰岩等,分选磨圆较差, 厚约 1 m 。
~侵蚀面Ⅰ~
① 棕红色黏土 。具水平层理, 干后坚硬并裂成碎块 。该层在遗址地区组成 T 2 阶地的基座, 项部为起伏较大的侵蚀面, 出露厚度约 5~7 m 。
水洞沟遗址第 2 地点位于第 1 地点对岸, 两者相距约 200 m, 剖面出露⑤和⑥层, 厚约 15 m 。剖面向东, 底部出露①和②层 [7] (图3(b)) 。
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对上述剖面的结构、沉积相及其时代的认识, 有一个不断变化、逐步深入的过程 。首先, 对①层棕红色黏土, 德日进早期的报告中将其划归蓬蒂期 [9] , 相当于保德红土 。1956 年杨钟健等人 [10] 发表了在清水营一带发现于该地层中保留完好的脊椎动物化石材料, 将其划归渐新统, 称其为清水营层, 现称清水营组; 其次, 对剖面结构的认识有较大改变 。最早德日进所绘的剖面把②, ③层和④~⑥层视为同一阶地的沉积物, 时代相同 。1991 年孙建中等人 [11] 在对水洞沟遗址的研究中首先识别出②, ③层和④~⑥之间有一个侵蚀面, 属 2 个不同阶地的沉积 。我们的野外调查结果与孙建中等人 [11] 的一致, 认为②和③层属 T 2 阶地沉积物, 并且在长城以北水洞沟河岸也找到存在T 2 阶地的明确证据 。④, ⑤, ⑥层属 T 1 阶地沉积物,⑦层及其以上的地层被大多数研究者笼统地划归全新世, 孙建中等人 [11] 的研究发现⑨和⑩之间存在侵蚀面, 这一观察深化了对遗址剖面的认识 。
最后还应提到早期研究者把③层以上地层统称为“黄土”, 实际上它们的沉积相很复杂, ②, ③层为河流在山麓堆积的冲洪积相砂砾石层和夹砾石透镜体的亚砂土, ④层为河床相砾石层, ⑤层为小型湖泊沉积物, ⑥层为河漫滩相的亚砂土, 具黄土状土的特征, ⑦~⑩层为阶地被侵蚀后形成的洼地内发育的浅湖静水沉积 。由于其侵蚀面并未切穿 T 1 阶地沉积物,所以并非溯源侵蚀所造成 。它与 T 1 以及⑨和⑩层之间的侵蚀面均为气候原因所造成 。


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