3. 泥河湾裂谷———中国新生代地质历史的辉煌篇章

中国科学院地质与地球物理研究所　袁宝印

作者简介： 河北省唐山人，1938年出生。1963年毕业于北京大学地质地理系地貌专业，同年考取中科院古脊椎动物与古人类研究所研究生，师从裴文中先生学习第四纪地质、旧石器考古与古人类学。1968年分配至中科院地质研究所工作，长期从事第四纪地层与环境、黄土、干旱区及泥河湾盆地研究。曾任中科院地质研究所第四纪研究室副主任，第四纪委员会常务委员，第四纪委员会环境考古分委员会副主任，国际第四纪研究联合会亚太地层分委员会副主席。中国科学院地质与地球物理研究所研究员，博士生导师，有特殊贡献科学家，享受政府津贴。

泥河湾盆地地貌景观独特、第四纪湖相地层典型、哺乳动物化石丰富、古人类遗迹众多，它是大自然赐予我们的瑰宝。泥河湾盆地不仅是第四纪地质研究的理想地区，而且从这里可以追索华夏文明发展的足迹。

1957年，我在北京大学地质地理系刚读完一年级课程，便到泥河湾盆地，在大同火山区进行第四纪地质教学实习。这里火山地貌之神奇，地质现象之典型，地层关系之复杂给我留下深刻的印象，感觉到泥河湾盆地有太多的奥秘，因此激起了我极大的研究兴趣。参加工作后，我争取一切机会参与泥河湾盆地的研究，50多年来基本没有间断，对泥河湾的天、地、人都产生了深深的感情。多年的工作积累使我感到泥河湾盆地的出现是中国新生代地质历史的光辉一页，不仅是我国第四纪地质的宝库，她独特的地质环境使之成为华夏文明的摇篮。

一、初到泥河湾盆地

高中学习阶段，“读万卷书，行万里路”成为我人生追求的目标。作为一个农民家庭的孩子，读万卷书似乎还可实现，行万里路却不敢奢望。20世纪50年代，祖国建设需要大量矿产资源，国家号召年轻人学习地质专业，不怕艰苦，到旷野深山为祖国寻找宝藏。1957年高中毕业报考大学时，我想如果报考地质专业，不仅是响应国家号召，而且还可以实现我“行万里路”的愿望。这时恰好遇上一位小学同学，他正在北京大学东语系学习。我和他谈了我的想法，他说：“北京大学的苏联专家组组长是地貌学家，你可以报考北京大学地质地理系地貌专业，一定可以学到好的学问。”我欣然听从了他的建议，竟然如愿考入北京大学地质地理系地貌专业，学习自然更加努力。一年级的课程完成后，先是在北京西山地区做普通地质实习，然后8月份到大同盆地进行第四纪地质实习。

大同盆地是泥河湾盆地的一部分，在大同市以东的西坪一带，第四纪时期即存在范围广泛的湖泊，又有强烈的火山喷发活动，出现许多火山口。火山喷出的火山灰和玄武岩与湖相沉积相互交错，形成许多复杂的地质地貌现象，于是，北京大学地质地理系地貌专业教研室选择西坪的许堡建立了实习站。

实习队有57级地貌专业17名学生和1名苏联留学生，带队的是周慧祥老师。还有学校的1位厨师，他既会做中餐也会做西餐。因为留学生需要吃面包，实习站没有做面包的设备，他带了一口袋面包。早上，我们从西直门车站出发，5个小时后到达大同，下车后当即乘大轿车向西坪进发。这里气候干旱，田地里只有谷子和玉米，路边的水坑和土沟里尽是白色的盐碱。路上行人很少，两旁村庄的土房破旧而凌乱，到处是“一穷二白”的景象。

实习生活丰富多彩，早上8点出发，带上午饭，下午五六点返回。实习路线和观察点都是经过周慧祥老师精心挑选和安排的，我们考察了火山口地貌，看到了火山弹、火山灰、玄武岩、湖相沉积、黄土地层等。通过考察玄武岩流下面的烘烤层以及湖相沉积中的贝壳化石层，我们才明白，火山喷发时大量火山灰落到湖水里，平静生活在湖底的软体动物被掩埋了，它们便成为现在看到的贝壳化石层。在大同盆地南部山脚下，还可以看到玄武岩沿着山边的断裂挤出来，成为一堵玄武岩的墙壁，不禁让人惊叹大自然之伟力。

这次实习是在野外现场学习专业知识，丰富多彩，直观而具体，给我广阔的思考空间，更激发了我继续研究的极大兴趣。实习结束后，每人都要写一篇学年论文。虽然这时对大同盆地火山和湖相沉积的认识还很肤浅，论文也只是一种基本训练，但一颗研究泥河湾盆地的种子已植入我的心里。

二、研究泥河湾盆地的开端

我的大学生活正处于国家不断开展各种政治运动的时期，到了困难时期才停止了运动，开始安心学习。陆平校长说我们运动搞多了，把学制延长一年，好好补课。老师和同学都很高兴，虽然生活艰苦，吃不饱饭，但老师教的认真，同学们学的努力，困难时期反而成为稳定学习的阶段。

1962年，地貌教研室安排毕业论文，让我们自己选择毕业论文题目和指导老师。我对大同盆地的火山和湖相沉积念念不忘，便选择大同火山作为我的论文方向。杨景春先生对大同火山深有研究，我找到杨先生请他指导我的毕业论文，他欣然答应。当时国家经济困难，给学生做毕业论文的野外考察经费很少，给我的经费只有200元。杨景春先生考虑经费太少，不可能完成大同地区火山的考察，需要我更换论文方向。他建议我研究延庆盆地，那里有典型的盆地地貌，也有第四纪湖相沉积，可以完成很好的毕业论文。另外，延庆盆地离北京近，所需经费较少，是一个很好的选择。我接受了杨先生的建议，但觉得野外考察费用还是不够，便找负责的欧阳青先生诉苦。我对欧阳先生讲，延庆盆地范围较大，我又没在这里实习过，需要考察的地方很多，200元根本不够。欧阳青先生觉得我说的有道理，便给我增加了60元。后来就是用这260元完成了毕业论文所需的野外调查工作。

我的同班同学马德广也选择延庆盆地作毕业论文。考察第一天，杨景春先生带领我们早上从西直门站乘火车到西拨子下车，考察延庆盆地西部地区，晚上再乘火车返回学校。考察东部地区则需要从八达岭乘长途汽车到延庆或永宁，住在那里考察盆地两边的地貌和第四纪地层。有一次杨先生与我们一起考察盆地东部四海一带的地貌，这个镇子没有招待所，只能住在乡政府的办公室里，把办公桌当床，每人盖一条毯子。工作条件虽然差，但考察很认真，讨论很热烈，记录也十分详细。我们在延庆盆地考察了湖相地层、盆地两侧的断层地貌、盆地中部的团山地垒以及洪积扇、坡积裙等地貌单元。延庆盆地北部有一条河从山地流出，深深的垂直切割山地，河流却蜿蜒曲折，因此名叫盤肠河。沿河谷进入山地，但见两边是上百米陡直的石灰岩壁，河谷底部宽只有三四十米。陡壁之上山坡变缓，有时可看到吃草的麂子和獐子等野生动物。河面很窄，可以一步跨过，但河水清澈见底，其中的小鱼清晰可见，我们把一把沙粒撒入水中，小鱼以为是食物，争相抢夺。我们再撒一些饭粒下去，抢夺更加激烈，恐怕那是它们从未享用过的美餐。这景象不禁使我想到“水至清则无鱼”的道理。盤肠河为典型的深切曲流，是山地剧烈抬升的产物，也是建造水库的理想地区。我在毕业论文中谈到这个想法，后来延庆县发展旅游，在这里建造了龙庆峡水库，成为北京市著名的旅游景点。游人坐船在水库中游览，却很少有人知道被水淹没的是一条深深的峡谷。

在杨景春先生细心指导下，我完成了毕业论文，并且画了一张表现延庆盆地地貌和第四纪地层的块状图，受到老师和同学的好评，论文成绩是5分。通过延庆盆地的考察，我对泥河湾盆地东部的发育历史有了较深入的了解，但也产生了新的问题。那就是湖相地层与马兰黄土相接触，之间没有明显的侵蚀过程，是否泥河湾盆地的湖泊延续到中更新世呢？当时学术功底甚浅，还不敢接触这样的问题。

1963年，我的大学学业完成，面临毕业分配工作。年初的一天，教研室召集毕业班开会，地貌教研室主任王乃梁先生讲话。他说：“现在苏联撤走了专家，我们要自力更生，奋发图强。不仅要靠自己的力量搞好经济建设，国家还决定从今年起，我国的老专家开始招收研究生，把他们学术思想和专业知识传授给年轻人，自己培养我国的专家队伍。希望同学们积极报考研究生，继承和发扬我国老专家的学术思想、成就和知识，成为我国新一代的专家。”大家听了都很兴奋，纷纷准备报考研究生。不久招考研究生的专家名单下来了，其中裴文中先生拟招收一名第四纪地质专业的研究生。裴文中先生是周口店第一个北京猿人头盖骨化石的发现者，国际知名的第四纪地质学家、旧石器考古学家，为我们年轻人所敬仰，于是我决定报考裴文中先生的研究生。我的同班同学祁国琴也报考了裴先生的研究生，形成了激烈竞争的局面。没想到裴文中先生竟然同时录取了我们两人做他的研究生，在裴文中先生带领下，我走进了史前考古科学的神圣殿堂。

1963年9月，我到中国科学院古脊椎动物与古人类研究所报到，开始了我的研究生学业。研究所规模不大，研究人员与职工总共100多人，与中科院地质研究所共用一个办公楼。研究所虽小，却有好多位知名专家。所长是著名的古脊椎动物学家杨钟健，此外有古生物学家周明镇、刘宪亭，史前考古学家裴文中、贾兰坡，古人类学家吴汝康等。古脊椎动物与古人类研究所的研究对象明确而相对狭窄，研究成果具有国际性，所以研究程度很深，学术气氛浓厚。新入学的研究生必须学习古脊椎动物学与古人类学的基本专业知识，对英语的要求也很高，这样才能胜任未来的研究工作。周明镇先生讲古脊椎动物学，吴汝康先生讲古人类学，裴文中先生讲授第四纪哺乳动物学和旧石器考古学。这些知识对我们是全新的，一些科学思想和概念也是前所未闻，所以学习任务异常繁重。同时，我们还要到中科院研究生院上英语课，老师完全用英语讲课，听课时不敢稍有松懈。

经过一年半紧张的学习，我专业课和英语课都通过了考试。1964年8月，裴先生带领我们野外实习，参加实习的除我和祁国琴外，还有比我们早一年分配来的研究生林圣龙、南京大学的进修老师刘泽纯。第一站到达西安，西北大学王永炎先生接待我们，参观了在环县发现的第四纪哺乳动物化石，大家的讨论十分热烈。两天后，我们从西安经兰州到达银川，考察水洞沟遗址。裴先生向我们讲解水洞沟遗址剖面，教我们如何寻找化石和旧石器。他让我们分头在遗址附近寻找，然后拿给他看是否是旧石器和化石。这种学习方法轻松愉快，我们都找到一些旧石器和化石，从中学到了史前考古的一些基本技能。

几天后，裴先生与刘泽纯老师回北京，安排林圣龙和我去内蒙古萨拉乌苏遗址考察，祁国琴去山西太谷考察。我和林圣龙从灵武乘长途车到宁条梁，雇了两匹马，骑着马向北穿过毛乌素沙漠。第二天傍晚，太阳已经下山，夜色中从远处传来悠扬的歌声。那是蒙古族民歌，优美而高亢，如天籁之声在草原上飞扬。我顿时感到有无比的穿透力在涤荡心灵，压力与烦恼、欲望与彷徨被歌声冲刷而远去，心旷神怡，天地宽广。这时赶马人说，我们已经来到了大沟湾。

大沟湾坐落于萨拉乌苏河边，是一个以蒙古族为主的村庄。我们住到村支部书记家，他家也是蒙古族。书记的大儿子牛明雄为我们安排吃住，周到而热情，蒙古族同胞的好客之情给我留下了深刻印象。

第二天开始考察工作，首先找到当年德日进发掘的萨拉乌苏遗址，观察遗址剖面，初步认识萨拉乌苏系地层。以后几天沿萨拉乌苏河大范围勘查，绘制地层剖面，对萨拉乌苏河湖相沉积的岩性特点和岩相变化有了较全面的了解。最后，我们在德日进发掘遗址的对面陡坡上，发现许多出露的化石，便决定在这里发掘。我们在村里请了四五个年轻人帮助发掘，没几天，就发掘出许多化石。以披毛犀化石为主，还有马、野牛、老虎等动物的化石，收获十分丰富。二十几天后，发掘工作结束，我们把化石带回北京。接下来整理考察记录，编写考察报告，修理化石，为研究生论文做准备。

通过水洞沟遗址、萨拉乌苏遗址的考察与发掘，我所学的史前考古学理论能与野外发掘的实践相结合，为后来的野外旧石器调查工作打下了良好基础。

1968年，因为时局的原因我作为没有毕业的研究生被分配到中科院地质研究所，人生道路和专业方向发生了巨大的变化。

三、重返泥河湾

1924年，英国学者巴尔博最早研究泥河湾盆地，把这里的湖相沉积称为“泥河湾层”。1930年，德日进和皮孚陀研究泥河湾层中发现的哺乳动物化石，称其为“泥河湾动物群”，并与欧洲维拉弗朗动物群对比。1940年，杨钟健研究中国北方地文期时，提出“泥河湾期”，被学者广泛接受。1948年，第18届国际地质大会，建议将欧洲维拉弗朗动物群及地层定为早更新世标准动物群及标准地层。1954年，纪念北京猿人化石发现25周年大会上，我国学者一致同意将泥河湾层与欧洲维拉弗朗层对比，确定泥河湾层作为我国早更新世标准地层，这一结论被国内外学者所接受。此后，除北京大学在大同西坪设立地貌教学实习站外，很少有人到泥河湾盆地开展新的调查与研究。70年代初，这一局面终于被打破了。首先是盖培和卫奇，1972年6月在泥河湾盆地考察时，在泥河湾村以西的上沙咀村早更新世湖相地层中发现旧石器。这一重要发现引起史前考古学界的轰动，杨钟健、裴文中、贾兰坡、孙殿卿、安志敏等著名学者纷纷到这里考察。我也随老专家来此考察，大家发现旧石器的层位是粗砂细砾层，又紧靠桑干河阶地的后缘，讨论时认为应是晚更新世的旧石器，其时代不属于早更新世，我当时也持此观点。这个发现虽然不如原来预想的那样重要，但却激发了有关学者研究泥河湾盆地的极大兴趣，许多学者先后到泥河湾盆地进行调查，不断有新的发现和认识。其中主要有：1972年盖培、卫奇发现虎头梁遗址；1973年黄万波、汤英俊等第一次较全面地调查泥河湾盆地新生代地层，发现泥河湾层之下发育三趾马红土，泥河湾层之上发育红色土和黄土堆积；1974年贾兰坡、卫奇发现许家窑遗址；1978年汤英俊、尤玉柱、李毅等发现小长梁遗址。这些发现与研究使泥河湾盆地研究从地层、哺乳动物化石研究转入古人类和史前考古研究阶段，泥河湾盆地的科学内涵得到进一步的深化。还应提到， 2011年卫奇带我再次考察上沙咀剖面，他认为1972年发现旧石器的地层为泥河湾层，并非阶地沉积。我观察和追索后，发现他的说法是有根据的，有可能当年大家对泥河湾层的认识不深，判断有误，有待进一步深入调查研究。

20世纪70年代初期，在研究所我有幸参加了山东地震地质调查和海南岛地区海岸与浅海研究。这时我特别关注古脊椎动物与古人类研究所同行在泥河湾盆地研究的新进展与新发现，很想有机会重返泥河湾盆地，这个机会终于到来了。

在二十世纪五六十年代，中科院地质研究所第四纪地质研究室力量雄厚，在刘东生先生领导下，研究成果丰富。20世纪60年代中期，贵阳地球化学研究所成立，刘东生先生带领研究室主要力量去了贵阳，留下的人员以丁国瑜先生为主任，保留了第四纪研究室。20世纪60年代我国北方地震频发，国家强调加强地震预报研究，成立了国家地震局，丁国瑜先生调往地震局担任领导。地质所也以地震地质研究为重点，并且酝酿从事地震地质工作的研究人员分出去成立国家地震局地质研究所，因此面临再次分所的形势。这个局面使第四纪研究室的人员分散，研究室已不复存在。研究所领导把原来第四纪研究室的几个地质人员集中起来成立了第四纪研究组，我也包括在内，吴子荣先生任组长。吴子荣召集研究组成员开会，讨论今后研究方向和研究地区，我建议开展泥河湾盆地研究，以第四纪地层作为主要研究方向，这个意见得到大家认可。于是，从1977年开始，我重返泥河湾盆地，开展一直向往的泥河湾盆地研究。

学者们在应用“泥河湾盆地”一词时，对它的范围理解往往是不同的。狭义的“泥河湾盆地”仅指东起石匣里，西至阳原东井集以西的梨益沟。广义的“泥河湾盆地”则要向西延伸至山西朔县，这是泥河湾古湖最大时的范围。实际上沿山西汾河有一条大致南北向的盆地，称为“山西地堑系”，它向北延伸至大同，然后折向东北，经阳原、宣化、怀来至延庆。在具体讨论某一段的地质地貌问题时，则经常给盆地冠以地区的名字，如延庆盆地、怀来盆地、宣化盆地、大同盆地、太原盆地等。20世纪70年代我们重点研究泥河湾盆地时，实际上包括了从大同盆地至延庆盆地的广大范围。我们以阳原盆地为主，还涉及东西两边的盆地。

那时，地质研究所为野外工作提供了很好的设备，野外用车是212吉普车，驾驶室后面是可以相对而坐两条长椅，至少可坐6人。早上7点从研究所出发，一路上不断有汽车、马车、自行车、行人等，路面有时坑坑洼洼，路况十分复杂，汽车行驶比现在的高速公路慢得多。一般中午在下花园或宣化吃中午饭，饭后继续赶路，路面更加恶劣，又有许多拉煤的卡车，行驶更加缓慢，下午5点左右可到达化稍营。化稍营是个镇，有一个招待所，我们每次来几乎都住在这里，它成为了我们泥河湾盆地考察的根据地。

这个阶段我们还联合了国家地震局地质研究所、中科院古脊椎动物与古人类研究所、北京师范大学、中科院南京地质古生物研究所的同行一起开展泥河湾盆地考察。此外，来此工作的还有地矿部天津地质矿产研究所、中国地质科学研究院地质力学研究所、同济大学等单位的科技人员。不同专业的人员应用各种新的研究手段和方法研究泥河湾层，新的发现、新的认识不断涌现，一时间，泥河湾盆地出现了前所未有的研究高潮。

这期间泥河湾盘地研究有新的进展，也有新发现，如发现了小长梁遗址、东窑子头泥河湾层中的有孔虫化石，对泥河湾层的古地磁、软体动物、孢粉等研究也有新的深入。我们的工作集中于新生代地层，在延庆—怀来盆地发现泥河湾湖相地层可延续到中更新世，甚至在晚更新世地层中也发现有局部的湖相沉积。通过化稍营一带的调查工作，吴子荣先生将化稍营—北水泉一带的典型泥河湾地层划分为三个层段：第一层段为夹砂砾层棕红色粘土，时代为早更新世初。第二层段为灰绿色粘土、亚粘土，时代为早更新世。第三层段为灰黄色亚粘土、细粉砂，时代为中更新世。这些研究结果为以后更深入的研究打下了基础。

1979年，刘东生先生从贵阳地化研究所调回中科院地质研究所，当年他组织了中国第四纪研究委员会第三次全国学术会议，让我负责筹备地质旅行。因为当年我国第四纪研究工作以泥河湾盆地最为集中，成果也最为突出，于是便选择泥河湾盆地作为地质旅行的地点。参加地质旅行的学者很多，大家考查了下沙沟剖面、小长梁遗址以及大黑沟剖面，开展了充分的学术交流。尤其在考察红崖剖面时，周慕林先生讲解了他对剖面的观察，认为有冰川沉积。一些学者发表了不同见解，争论十分激烈。但大家都是抱着百家争鸣的精神开展学术讨论，不仅不会影响彼此的关系，还提高了大家对这些学术问题的认识。现在，很少看到老专家和年轻人面对面如此深入的学术争论，这是很不正常的现象，不仅阻碍学术发展，更不利于年轻人创新，学术地位较高的老专家尤其应当引导和带头实践这样的学风。

参加泥河湾地质旅行的学者，体会到泥河湾盆地对我国第四纪研究的重要性，纷纷提出一些新的问题和进一步研究的建议。需要解决的问题有：古泥河湾湖范围有多大？与海洋是否相连？有没有海水进入泥河湾湖中？哪一个是可以代表泥河湾层的标准剖面？总之，当时的问题主要集中于第四纪地层和环境，虽然有一些新的旧石器地点被发现，但很少有人从古人类起源和演化角度考虑问题。然而从此以后，到泥河湾盆地开展研究的学者更多了，我们也准备针对重点问题，把研究工作推向深入，这时研究方向又出现重大转折。

刘东生先生二十世纪五六十年代重点研究黄土高原的黄土，已经取得重要进展，至20世纪60年代中期已经出版了3本专著。他深深了解黄土研究的重要性，而且已经确定为主攻的方向，黄土研究始终是他念念不忘的大事。20世纪70年代末他重回地质所，自然首先考虑如何恢复黄土高原的黄土研究。刘东生先生恢复了第四纪研究室，并确定仍以黄土作为主攻的研究方向，这样一来，我们原来的泥河湾盆地研究只能中断，全力投入到黄土研究中。本来我对泥河湾盆地的研究已不抱任何幻想了，可没有想到五年后又一次机会悄悄到来了。

20世纪80年代以前，中国科学院每年把经费下拨到各个研究所，研究所的各研究室向科研处申报当年的科研题目和费用，老专家提出的较大研究课题可以到院部申请经费。20世纪80年代初，研究范围扩展广泛，所需经费增多，各研究所的科研处不能胜任决定科研项目的工作和经费支持，于是国家决定成立自然科学基金委员会，研究人员可以自己提出研究课题向基金委员会申请经费。1985年，我第一次申请自然科学基金，课题名称是：“中国第四系下界限层型剖面”。当时处于自然科学基金执行的初期阶段，申请者较少，评审工作由几个知名专家负责。一天，刘东生先生对我说：“你的自然科学基金申请，我已和王鸿帧先生讨论过了，准备批准你的申请。”我非常感谢刘先生，在他的支持下，我终于又可以继续开展泥河湾盆地的研究了。

我的自然科学基金课题除中科院地质所第四纪研究室的人员外，还有北京师范大学和地质矿产部天津地质矿产研究所的王强等参加。基金委支持的课题经费，由课题负责人支配，我可以根据需要安排各项研究任务。我们进行了比较详细的野外调查，首先要找到湖心地区保存较完全的湖相沉积剖面。20世纪20年代德日进发掘化石的剖面是下沙沟，但剖面主要由湖滨相的砂层组成，顶部湖相沉积又被侵蚀，不适于作为层型剖面。后来发现桑干河南岸，从郝家台至大田洼一带，湖相沉积被抬升形成100多米高的台地，泥河湾层出露很好。河边的小渡口村新修了一条通往台地顶部郝家台村的公路，路边挖出的剖面从上至下完好地出露了全部泥河湾层。这里地层完整而连续，又接近湖心地区，选择测定层型剖面，非常理想。另外，由于台地的抬升，使泥河湾湖相地层向北掀斜，越往南剖面底部越会出露较老的地层，因此也越有可能找到第四系与上新统的界线。于是我们选择这里，沿公路开挖的剖面采集古地磁样品和孢粉样品。在剖面的最底部，我们看到了含蚌壳化石的灰黑色粘土，在红崖和城墙剖面，这层已属于上新统地层。我的硕士研究生田文来全程参加了采样工作，然后他把切好的古地磁样品拿到中科院地球物理研究所的古地磁实验室，在朱日祥指导下进行测定。这条路边剖面所经的山坡叫大道坡，我们便称它为“大道坡”剖面。剖面厚149米，经过古地磁测定，发现布容与松山的界线位于剖面顶部以下33米处，松山与高斯的界线在深133米处，界限以下的16米地层应当属上新统地层。此外，我们还把孢粉样品送到国家地震局地质研究所，请严富华分析孢粉，也获得了很好的结果。根据古地磁和孢粉分析结果，我们把泥河湾湖相地层划分为三段：最下面16米划为Ⅰ段，属上新统；其上古地磁松山期的地层划为Ⅱ段，属早更新世；以上的湖相沉积古地磁为布容期，地层划为Ⅲ段，属中更新世。1996年2月，我和朱日祥等把上述研究结果发表于《中国科学》杂志，引起了有关同行的关注。不过，后来朱日祥等在泥河湾盆地的古地磁地层学研究中发现，当时对大道坡剖面古地磁测定结果的解释可能有误，看来底部尚未达到松山期，还需今后进一步研究。

从20世纪70年代至90年代，随着泥河湾盆地调查的深入，新的旧石器地点和哺乳动物化石地点不断被发现，它们的时代从早更新世到晚更新世，构成了古环境和古文化发展演化的连续序列，研究两者之间的关系成为可能。于是我和古脊椎动物与古人类研究所的汤英俊、陈万勇等又联合申请了名称为“泥河湾晚新生代环境演变与旧石器文化发展的综合研究”的自然科学基金课题，申请得到了批准，我们的研究开始关注我国古人类文化发展问题。

这个研究阶段，获得的环境变化与古人类遗迹资料，使我们可以清楚地认识到，古人类在泥河湾地区活动时期，也正是全球气候温暖、湖泊扩展、植被繁茂和各种动物繁盛的时期。这是很容易理解的，当时古人类生产力水平低下，靠狩猎和采集为生，对自然条件的依赖性非常强。人类文明的发展，可以看成是人类通过发展生产力，不断提高适应自然环境能力的过程。

在这个课题研究过程中，1999年陈万勇等发表了1990年在蔚县东窑子头大南沟剖面底部河湖相沉积中发现的一块旧石器的研究结果，他们认为其时代接近距今300万年。这个研究结果的发表招来批评与争议，有人认为不可能有这个时期的旧石器，甚至有人怀疑旧石器是在地表拣的。我认为陈万勇作为古脊椎动物与古人类研究所的研究人员，还不至于如此作假，把地表捡拾的旧石器作为重要考古发现发表。至于是否为第四纪前的古人类打制的石器，可以怀疑和讨论，但作者敢于发表他的研究结果，也是应该鼓励的。卫奇和黄万波都曾跟我谈起，他们在泥河湾盆地考察中，都在第四纪前的地层中发现过疑似人工打制的石块，认为这是重要的科学探索目标。我很同意他们的意见，只要有古人类，他们打制过的石块就应当是旧石器，只是我们是否认识的问题。现在国外人类起源与演化研究早已把人类的出现推至第四纪以前，发现第四纪前古人类使用的旧石器只是早晚的问题。

我通过这个阶段对泥河湾盆地的研究，对泥河湾盆地的古地理、湖相沉积特征、地层划分、环境变迁以至旧石器文化的发展等均有了较深入的认识，研究工作也开始渐入佳境。

四、与泥河湾国家级自然保护区管理处紧密合作

1999年秋天，我和几个同事在郝家台一带考察泥河湾地层，忽然看到有几个穿警卫制服的人从几十米外向我们走过来，一人大声问我们是干什么的。我们感到十分诧异，荒郊野外，无人光顾的地方，怎么会有警察出现呢？而且偏偏盘问我们，这是为什么呢？他们走近了，才看出是一个微胖的中年人带了几个穿警服的年轻人来查问我们。我连忙说：“我们是中国科学院地质研究所的科研人员，来这里做地质考察。你们是干什么的呢？”领头的人听我这样说，态度缓和了一些，回答说：“我们是泥河湾自然保护区管理处的人员，在这里执行巡逻任务，不允许有人到这里发掘化石。你们到这里工作，必须到我们管理处进行登记。”原来如此，我告诉他们，我们根本不知道这里设立了自然保护区，更不知道管理处的有关规定，我建议大家坐下来谈谈。于是我们找一个较平的地方，大家在草地上席地而坐。我说：“这里有许多化石地点和旧石器遗址，建立自然保护区很好，很有必要。但是考察研究与保护工作要密切配合，不能为保护而限制考察研究。不进行考察研究，你们保护什么呢？考察发现的重要遗址和化石地点，研究后可以作为重点保护内容。现在最重要的是要让有关科技人员知道这里建立了自然保护区，管理处与科研人员建立起良好的合作关系，才能把管理工作搞好。我建议你们召开一次泥河湾学术研讨会，邀请研究泥河湾盆地的专家参加会议，除介绍他们的研究成果外，请他们对自然保护区的管理提出宝贵意见。”他们觉得我的意见很好，互相谈得很融洽。他们带队的人是泥河湾自然保护区管理处的主任杨成，我们交换了联系方式，以后我们与泥河湾自然保护区管理处就建立了密切的联系。

野外工作回到北京后，我把泥河湾建立了自然保护区的事向刘东生先生作了汇报，刘先生说这很好，并说我们应当与保护区管理处加强合作。不久，时任泥河湾保护区主任的杨成同志与我联系，希望我能引荐他们与贾兰坡先生见个面。我与贾老联系后，他欣然答应。于是杨成从张家口赶过来，我带他们去见贾先生。贾老在他家接待了我们，贾老听了杨成的汇报后，对泥河湾自然保护区的建立表示非常高兴，今后一定支持管理处的工作。与贾老会面后，杨成还与古脊椎动物与古人类研究所的其他一些专家建立了联系，这些非常有利于推进管理处的工作。此后，经过一段时间的筹备，2000年4月，泥河湾地质遗迹保护区学术研讨会在张家口召开。刘东生先生亲自参加了会议，贾老因故未能与会，也写信祝贺会议的召开。参加会议的还有古脊椎动物与古人类研究所的黄慰文，地质大学的李凤麟，北京师范大学的李容全，北京大学的夏正楷，地质科学院地质研究所的闵隆瑞，石家庄经济学院的牛平山等。与会专家对泥河湾盆地的研究进行了广泛的学术交流，对泥河湾自然保护区的建设也提出了很好的建议。在这些专家的参与下，保护区的建设工作顺利开展。后来，牛平山还承担了保护区规划的任务，对保护区范围、核心保护区的确定、剖面保护工程、参观点的标示等做了详细的研究与规划，保护区的建设顺利进行，成为了国家重要的自然保护区。由于工作成绩突出，杨成多次被评为先进工作者。

泥河湾自然保护区地质遗迹多样，古人类文化遗址内涵丰富，距离北京近，是京津地区不可多得的科普教育基地。2002年，国务院批准保护区晋升为“国家级自然保护区”。此后河北省国土资源厅和泥河湾国家级自然保护区管理处开展了大量工作，不仅地质遗迹得到了很好的保护，还与有关单位进行合作，设立相应的课题，开展一些急需和特定的研究工作。2007年，我承担了泥河湾国家级自然保护区管理处申请的“泥河湾自然保护区古生物化石调查”课题，联合古脊椎动物与古人类研究所的同事一起参与调查。调查任务主要是查明保护区古生物化石出土和埋藏特征及分布规律，寻找新的古生物化石地点和古人类遗址，研究保护区地质环境特征，编写展览地点的标志碑和说明碑。调查任务一年后完成，编写了有关说明碑和标示碑文字，提交了调查报告。这次调查除完成课题规定的具体任务外，还发现了几个新的化石地点。但最大的收获是认识到泥河湾盆地是一个新生代裂谷型盆地，可以和东非裂谷类比。泥河湾裂谷形成的地质环境为古人类的发展和演化提供了良好的自然环境条件。

我国大地构造学者应用板块构造理论研究中国大陆构造以后，认为山西地堑系与渭河地堑是地幔物质运动形成的新生代裂谷，称其为“汾渭裂谷”。它的东北部经大同、阳原、宣化到达怀来和延庆，泥河湾盆地是汾渭裂谷的一部分。研究大地构造的学者只是从板块构造学说的角度研究汾渭裂谷的成因、大地构造特征等，不会注意它与古人类演化的关系。而从事史前考古的学者更不可能去关注有关裂谷的大地构造问题。我研究地貌与第四纪地质，也只是对板块构造理论有一般的了解，实际工作中也不会去研究板块构造问题。可是事有凑巧，我和郭正堂在调查天水地区的新生代地层时，有人说这里是前陆盆地，还有人说是走滑断裂形成的拉分盆地。为了弄清这两个概念的区别，李继亮先生给博士生讲大地构造时，我也去听课。通过听课除知道拉分盆地与前路盆地的区别外，还了解到板块构造学家认为汾渭地堑属于裂谷盆地，而且称为“汾渭裂谷”。查阅有关文献时，知道汾渭裂谷向东北一直延伸至延庆盆地，有人称其为“渭延裂谷”。泥河湾盆地处在“汾渭裂谷”的东北部，是“汾渭裂谷”的一部分，也属于裂谷盆地。以前不明白，为什么一些重要的古人类化石和旧石器遗址都在汾渭地堑盆地内发现。现在，我一下子豁然开朗，原来是裂谷发展过程中长期存在湖泊环境，为古人类的演化和文化发展提供了合适的生存条件。我把这个思路发表在2009年《地质力学学报》第1期上，得到了有关学者的认可。现在对泥河湾盆地乃至汾渭裂谷与古人类演化的关系，终于可以理出一条比较清晰的思路了。于是，我和夏正楷、牛平山等，联合其他研究泥河湾盆地的学者，综合归纳以前对泥河湾盆地研究取得的认识和研究结果，编辑了一本专著《泥河湾裂谷与古人类》，希望对以后泥河湾盆地的研究有所启发。泥河湾国家级自然保护区管理处为本书的出版提供了经费支持和其他许多帮助，显示了管理处与泥河湾盆地研究学者的密切关系，良好的合作、信任与支持是能够取得新成果的重要基础。

在此之后，我们与泥河湾国家级自然保护区管理处的合作又上升到一个新的台阶。2011年，由泥河湾国家级自然保护区管理处牵头，中科院地质与地球物理研究所、古脊椎动物与古人类研究所，中国地质科学院地质研究所参加，联合向国土资源部申请了公益性行业科研专项的研究项目，项目名称为“泥河湾盆地第四纪地质环境变迁与古人类演化研究”，项目负责人是管理处主任王希桐，首席科学家是地质与地球物理研究所所长朱日祥，项目的研究目标是在泥河湾盆地确定候选的第四系下界限层型剖面，为将来在泥河湾建立第四系下界限层型剖面做准备。

层型剖面是地层研究的最高结果，它是世界唯一的、需要国际地层委员会批准的剖面类型，也叫金钉子剖面。以前，国际第四纪学界，不同学者对第四纪的下界有不同的意见，中国学者主张为距今248万年，欧美学者主张距今180万年，甚至有的学者主张在地质年表中取消“第四纪”这个纪，所以无法确定第四系下界限层型剖面。2009年5月，国际地层委员会通过表决，将“第四纪”作为《地质年代和地层新表》中的一个纪，并将其下界定为距今260万年。因此，确定第四系下界限层型剖面成为国际第四纪研究的前沿课题，是国际地学领域争相摘取的一块金牌。泥河湾盆地出露从上新世至早、中更新世的湖相沉积，地层连续，化石丰富，具有研究第四系下界限层型剖面的独特优势。现今我们正瞄准国际第四纪研究的前沿课题，为摘取这块金牌而努力奋斗。可以预期，我们与泥河湾国家级自然保护区管理处新一轮的合作，一定会取得丰硕的成果。

五、泥河湾裂谷的辉煌历程

泥河湾盆地研究迄今已有近90年的历史，盆地的地貌、第四纪地质、古生物、古人类遗迹的内涵丰富。直到现在仍然是我国第四纪地质研究的热点地区。研究结果表明，泥河湾裂谷作为汾渭裂谷的一部分，它的形成机制与东非裂谷是一致的。与东非裂谷一样，它们都为古人类的生存和演化提供了合适的自然环境，从这个角度，我们不妨将“汾渭裂谷”称为“东亚裂谷”。今后的研究将会证明它在东亚乃至世界古人类起源和演化过程中，起到了不可估量的作用。因此，我们应将泥河湾裂谷的发育过程视为我国新生代地质历史的辉煌篇章。下面就根据已有研究结果概略地谈一下泥河湾裂谷形成过程的多彩历史。

中国大陆的形成，有三个起核心作用的地块，一个是中朝陆块，包括华北地区和朝鲜半岛，在30亿年之前已凝结为陆核，17亿年前完全成为陆地。另外两个是塔里木地块和扬子地块，它们在7亿～8亿年前成为陆地。以后经过了复杂的碰撞拼合过程，它们联合在一起成为中国大陆的主体。大约两三亿年前，中国大陆与北面的西伯利亚地块碰撞，中国大陆成为欧亚大陆的一部分。大约四五千万年前，印度板块与欧亚大陆碰撞，喜马拉雅山隆起，青藏高原出现，奠定了现在中国大陆的基本轮廓。

华北地区是中国最早出现的陆地，构造运动比较稳定，通常是整体隆升与沉降，这样的地块往往形成煤田与石油、天然气等矿产。大约三四千万年前，华北地块比较稳定，地面经过长期的侵蚀与剥蚀，地形和缓起伏，目前内蒙古地区还保留有那时的地面。泥河湾一带还未出现盆地，它地形平坦，没有高山。可是在2000多万年前，华北的地壳运动发生了巨大变化，可能受青藏高原隆升的影响，大同至宣化、延庆一带，地幔物质上涌，形成一个地幔柱。地幔柱把其上的地壳顶起来，造成地壳隆升，同时地壳下部被熔化，地壳减薄。地幔物质上涌造成两种重要的地质过程：一是地壳隆起，隆起的顶部产生张性断裂，地壳沿断裂下沉，于是出现盆地；二是地幔物质沿断裂溢出，成为火山，造成岩浆喷发。这两种现象在泥河湾盆地都非常典型，盆地地形一目了然，盆地两侧都有火山喷发。阳原县北部，山前有第四纪火山喷出的玄武岩，火山灰等，在侯家窑以北还可看到当时的火山口。阳原县北面的熊耳山上现在还可见到2000多万年前平坦的地面，上面有2300万年前喷出的火山。

太阳系中，地球是构造运动仍然十分活跃的行星，地幔物质运动在地球表面形成裂谷本来是常见的现象，可是汾渭裂谷位于中国大陆，地处暖温带，向南与热带、亚热带相连，使它具有优良的自然环境，造就了它在东亚古人类发展历史上的独特地位。

四五百万年之前，泥河湾盆地进入快速发展期，地幔物质上涌加速，引起强烈火山喷发，盆地下沉速度也增加。裂谷的发育是沿纵长的方向发展的，而且不同地段的下沉速度不同，使得裂谷盆地的某些地段河道排水受阻，下沉较快地段积水成为湖泊，下沉较慢地段成为峡谷或山地。所以沿裂谷考察，可以看到一个一个的盆地被峡谷或基岩台地所隔开，成为串珠状盆地。泥河湾盆地则是汾渭裂谷串珠状盆地中较大的一个。

大约200多万年前，泥河湾盆地处于发育最快的时期，湖泊范围扩大，西边达到朔县，东部达到阳原县东部的石匣里。石匣以东有一条小河，可以排出部分湖水。现在石匣以东山坡有一片缓缓的平台，名叫和尚坪，那就是湖泊最大时东部的湖滨地带。和尚坪以东现在的桑干河两岸，有的地方可以找到与和尚坪同高的河流阶地，它们是当时河流的残留谷底。据此，大部分学者认为，古泥河湾湖在东部是有出口的。有的学者在泥河湾层中找到石膏薄层，因而推测当时古湖没有出口，使湖水矿化度提高，形成石膏沉积。可是硅藻分析结果显示，泥河湾古湖为淡水，证明古湖是有出口的。另外，泥河湾层中曾分析出在海水里生长的有孔虫，后来的地质地貌调查都没有发现泥河湾古湖与大海联通证据。因此推测，可能是海边的水鸟，有时到泥河湾古湖的湖边活动，它们会把海水里的有孔虫携带到泥河湾古湖的湖水里。有些种属的有孔虫可以在淡水里生存一段时间，但往往有孔虫的壳体发生变形，种属也比较单一，这些现象在泥河湾层的有孔虫化石中都能看到。因此大家相信，泥河湾古湖与大海是没有联通的。可是早更新世渤海的海侵曾向西到达北京附近，水鸟完全可以把有孔虫带到泥河湾古湖中。

泥河湾盆地发育并出露了完好的湖湘沉积地层，其中又以发现大量哺乳动物化石著称。早更新世的哺乳动物化石有长鼻三趾马、剑齿虎、爪兽、纳玛象、三门马、布式大角鹿、四不像鹿、桑氏鬣狗、丁氏鼢鼠等。德日进等对它们研究后把这个动物群命名为“泥河湾动物群”，从此它成为我国北方早更新世的标准动物群，泥河湾层就成为我国北方早更新世标准地层。它在我国第四纪研究中具有非常重要的地位，在国际地质界也无人不晓。

泥河湾盆地以后的研究中，发现泥河湾层上部的时代已进入中更新世，其中也发现很多哺乳动物化石，主要有桑干河大角鹿、披毛犀、马、鸵鸟等。这些动物化石很好地指示了当时的气候环境，加上植物孢粉化石的分析，我们对泥河湾盆地所经历的环境过程已有比较清楚的了解。在260万年之前，为亚热带或暖温带稀树草原环境，距今260万年至180万年前，以温带森林草原环境为主，可有短时期亚热带稀树草原环境。距今180万年至78万年前，古环境稳定，为中温带草原环境。距今78万年至13万年前，气候向干冷转化，以干旱草原环境为主。此后气候向更为干冷的方向发展，但有时也会出现较短的温暖气候时期。

泥河湾盆地的湖湘地层不仅在我国第四纪地质研究上发挥过巨大作用，后来发现的人类化石和大量旧石器遗址，又为东亚古人类演化研究开辟了新天地。

泥河湾盆地动物化石和植物孢粉都显示第四纪以来，这里具有较好的自然条件，植被茂盛，动物繁多，适宜古人类生存。20世纪70年代以来，已发现70多处旧石器地点或遗址。最早的旧石器遗址为马圈沟遗址，它位于当时湖滨地带，是古人类在湖滨狩猎的场所，地质时代距今166万年。除发现一些旧石器遗存外，还有丰富的动物化石，同时发现大象在湖滨淤泥中留下的脚印。阳原县的旧石器博物馆中陈列了马圈沟遗址发现的实物标本，还有古人类狩猎的场景雕像，十分生动有趣。比马圈沟遗址晚一些的有小长梁遗址，距今136万年，东谷坨遗址，距今110万年。许家窑—侯家窑遗址，发现了古人类化石，还有大量旧石器和丰富的动物化石，时代距今约20万年。泥河湾盆地晚更新世到全新世的古人类遗址则更多，以虎头梁遗址最为著名，这里发现的石器中有一种“楔形石核”，代表了一种比较特殊的石器打制技术。盖培研究发现，这种石核的打制技术从这里向东北传播，并经白令海峡传到北美，因此称之为“环太平洋文化圈”。

如果我们再放宽视野，纵观整个“汾渭裂谷”，也是古人类化石和旧石器遗址较集中的地区。如渭河谷地发现蓝田人化石、大荔人化石。汾河谷地发现西侯度遗址、匼河遗址、丁村遗址、峙峪遗址等。北京猿人化石的发现地周口店也离永定河谷地不远，而桑干河从延庆盆地入西山后改称永定河，当时北京猿人沿永定河向泥河湾盆地迁徙，应当是很自然的事情。

如果再往远看，我国安徽省繁昌发现的旧石器遗址，时代为距今约210万年，长江三峡地区龙骨坡发现约200万年前的古人类化石，云南元谋发现175万年前的人化石，它们与汾渭裂谷的古人类又有什么关系呢？

1929年，裴文中在北京周口店发现北京猿人化石，使我国成为研究人类起源的重要地区。美国学者魏敦瑞在研究北京猿人化石后，他认为人类的演化不是从某一个中心开始，而是不同地区都有从古猿进化而来的古人类，他们在迁徙、融合过程中不断进化成了现代人，这就是他提出的古人类“多地区进化说”。到20世纪60年代，西方学者在东非裂谷发现比北京猿人更古老的古人类化石，于是提出非洲起源说，认为非洲最早出现古人类，200多万年前，一部分古人类走出非洲，来到亚洲和欧洲，但他们以后都绝灭了。后来，大约10万年前，非洲的古人类又一次走出非洲，来到亚洲和欧洲，并进化为现在的黄种人和白种人。澳洲的棕种人也是从非洲迁徙过去的。

我国这么多地点发现古人类化石和旧石器遗址，人类起源与演化是中国学者重要的研究课题。我国一部分学者相信古人类的“非洲起源说”，但许多学者对此提出怀疑和质疑。为什么古人类要走出非洲？当时非洲的自然环境已不适于人类生存了吗？为什么迁徙到亚洲和欧洲的古人类都绝灭了，非洲的古人类不绝灭，还能再次走出非洲？持“非洲起源说”的学者没有回答这些问题。中国古人类学家研究发现，我国早期和晚期的古人类化石大部分有某些继承性的特征，说明他们应当是连续演化的。当然，人类起源研究是一个非常专业的科学问题，非专业人员几乎不容置喙。在这样一个重大问题上，泥河湾盆地古人类遗迹的研究，有可能使中国学者有充分的发言权，这也是泥河湾盆地研究重要意义之所在。泥河湾盆地是地质科学、古人类学的宝库，今后一定会有更多的新发现，并使之成为科学的新亮点。

华夏文明有大约5000年的历史，它是中华民族的伟大创造，在世界文明发展史上具有重要的地位。一个文明不会偶然出现，为什么在中华大地上能孕育出光辉灿烂的华夏文明？在有历史记载之前，华夏文明是什么样子？华夏文明最早是从哪里兴起的？泥河湾盆地的研究，可能让我们找出这些问题的答案，也是我国学者研究泥河湾盆地追求的新目标。

如果追索中华文明的历史，一定先去北京周口店北京猿人遗址。56万年前，北京猿人已在这里的山洞中居住，能够打制各种石器，已会用火。北京猿人头骨化石的发现，为达尔文人类起源学说找到的第一个无庸置疑的实物证据。从此，人们普遍相信人类是由古猿进化而来的。现在看，周口店北京猿人遗址所显示的丰富古文明遗迹，在世界上仍然名列前茅的。

参观周口店北京猿人遗址后西出北京，过怀来盆地进入涿鹿县，这里是传说中黄帝战蚩尤的古战场。黄帝曾使用指南车辨别方向，这无疑是当时世界独一无二的高科技，为战胜蚩尤发挥了重要作用。我们还会在涿鹿看到一些祭祀黄帝的庙宇，说明黄帝在中华文明发展中的作用。从涿鹿再向西，就进入了泥河湾盆地，这是华北地区发现古人类遗迹最为密集的地区。著名的遗址有马圈沟遗址、小长梁遗址、许家窑—侯家窑遗址、虎头梁遗址等。考察这些遗址后，我们会不禁思索：中国发现了如此多的古人类化石，还发现许多古猿化石，如云南的开远古猿、禄丰古猿、元谋古猿、宝山古猿等，甘肃武都、安徽繁昌等地也都发现过古猿化石。难道这些古猿都与我国发现的古人类化石无关吗？难道他们没有一种演化为东亚地区的古人类吗？我相信，随着研究的深入，新化石材料的发现，一定会有科学的答案。在这个过程中，泥河湾盆地古人类的研究一定会发挥巨大的作用。

泥河湾盆地是我国地貌、第四纪地质、环境演变、古生物及史前考古研究的典型地区，已成为国内外有关学者经久不衰的关注热点。特别是我们把它与东非裂谷的发育相比较后，觉得它就是中国的东非裂谷。我们相信，这里会发现更久远的古人类化石，也会发现相关的古文化遗迹，我们可以从这里追索华夏文明的起源，我们期待着这一天的早日到来。 1irb5GbirFR9ZtL4EmGRwKbCjg5RVuqA+c1N2j8Y7Mg+W19usyuYij112P1JVl35