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位于日本列岛最北端的北海道总面积7.8万多平方千米，由本岛及周边很多小岛构成，北侧隔宗谷海峡与库页岛相邻，南侧与本州岛隔着狭窄的津轻海峡。该岛除了毗邻本州岛的西南部分，中部有海拔较高的石狩山地等高山，周边则是地势较低的丘陵和平原区域。对北海道地区的旧石器时代研究起步很晚，开始于1953年发掘北见市丰田遗址。在此后的十年中，相继发现了白泷遗址群、置户安住遗址群、常吕川流域遗址群等，早期代表性的研究者主要有吉崎昌一、儿玉作左卫门、大场利夫等。在末次冰期阶段，水深较浅的间宫海峡、宗谷海峡成为陆地，从而将北海道与库页岛及东西伯利亚联结起来，而水深较深的津轻海峡则没有完全陆地化。因此，很容易推断在末次冰期阶段来自北部大陆地区的人类和其他动物能够比较便利的进入北海道地区，这一点已经被诸多动植物的遗留物所证明。
与之相对，北海道与本州岛的物种交流面临比较严峻的客观环境，但这并不意味着完全没有联系。北海道地区包含旧石器时代遗物的土层本就比较薄，此外周期性的冰河作用对土层中遗物的自然沉降顺序也有扰乱，这会干扰考古学家对已发掘的诸多旧石器遗址的年代及形成过程进行研究。如前所述，火山灰层是界定日本列岛史前遗迹编年的重要参照，而用于研究旧石器时代晚期北海道地区的参照层主要有分布于石狩低地至十胜平原的支笏第1火山灰层（40000—45000calBP）、惠庭a火山灰层（19000—21000calBP）、樽前d火山灰层（8000—9000yBP）等。学界一般认为，支笏第1火山灰层形成后不久就有了人类活动的痕迹，但对北海道最早出现的人类群体来源地，则有本州亲缘说和大陆来源说两种不同的认识。本州亲缘说的主要证据是支笏第1火山灰层和惠庭a火山灰层之间土层出土的台形石器及刀形石器与本州地区出土的石器有一定的关联性
；而大陆来源说则主张北海道这一时期的石器制作技法明显与西伯利亚旧石器时代的石器制作技法有连续性
。本州亲缘说有助于加强日本列岛之间史前人类发展的一致性，但对旧石器时代人类活动的观察不应受制于当代国家边界。从东北亚区域视角观察北海道旧石器人类起源的大陆视角似乎更有说服力，这在惠庭a火山灰层之上土层中出土的石器中也有体现。
到目前位置，已经在北海道发现了700余处旧石器时代的文化遗址，其中大部分是细石叶群遗址。惠庭a火山灰层被广泛应用于石器编年，以该火山灰层的上下为界判定出土遗物的年代准确性相对较高。总体来说，北海道地区旧石器时代的石器群类型以细石叶的比例差异作标准，区分为以细石叶石器为主的石器群和不以细石叶为主的石器群。以惠庭a火山灰层为分界，在其下层土层中出土的石器群中较少出土细石叶石器，而其上层土层出土的石器群多以细石叶石器为主体。1997年因建设北海道千岁机场而在周边进行的保护性调查中，在紧邻惠庭a火山灰上部土层发现了大量的细石叶石器，利用碳十四测定的年代为距今1.6万—1.9万年前。这个被称为柏台1遗迹的考古发现，证明了北海道地区使用细石叶石器的时间早于列岛其他地区，且该遗址发掘出的细石叶石器的器型与列岛其他地区出土的细石叶石器有一致性。
惠庭a火山灰层以下土层很少出土细石叶石器，那么柏台1遗迹的发现不得不让人产生疑问，即制作这些细石叶石器的人类集团是如何掌握这项新技术的。从逻辑上讲，只有外部引入和内部发明两种可能。目前北海道地区尚未出土能够证明细石叶石器在本地区独自产生、发展的过渡性考古遗存，且日本列岛其他地区使用的细石叶石器年代又晚于北海道。另一方面，西伯利亚大陆的人类集团在草原环境中为了长距离地追逐猎物，很早便发明了这一石器制作技术，考虑到古北海道半岛与西伯利亚大陆相连，因此来自西伯利亚大陆的新移民带来这项全新的石器制作技术的可能性更大。
北海道地区旧石器时代的石器工具，基本以白泷、置户、十胜三股、赤井川四地所产的黑曜石为石材。石材环境是旧石器时代人类活动范围的限制性因素之一，而细石叶石器技术的发明令工具的体积变小、重量变轻，这帮助史前人类扩大了活动半径。通过对白泷周边出土石器石材的鉴定，考古学家认为利用白泷产黑曜石制作工具的旧石器时代晚期人类集团的活动半径为100公里左右。当时人类的生活形式可能是单一群体开展远距离狩猎采集活动，也可能是不同的人类群体在以白泷为中心、半径100公里内的区域交换石材或石器。
如从东北亚的视野俯瞰旧石器时代的北海道，我们看到它在大部分时间是与亚洲大陆相连接的古半岛状态，且气候偏寒冷、干燥，但本地区能够提供的石材资源却异常丰富。这样的地理、气候及地质环境，塑造了北海道地区多样的旧石器文化。西伯利亚地区的猛犸象群等大型食草动物在寒冷末次冰期大量涌入古北海道半岛，而细石叶石器恰恰适应对大型动物的狩猎，因此迅速在北海道普及。
在旧石器时代晚期走向绳文时代即新石器时代的阶段，北海道地区的细石叶石器技术不断进步的同时，还出现了有舌尖头器、石斧等新的工具种类。十胜平原的大正3遗址中，除发现大量石器外还出土了属于绳文时代草创期的土器，碳十四测年结果为距今14080—14770年前。大正3遗址的发现，为绳文时代北来说提供了有力证据。因此，认识北海道地区旧石器时代向绳文时代的发展历程，对于理解整个日本列岛进入绳文时代的过程具有重要意义。
另外，要提及所谓新仙女木（YD）事件
的影响。YD事件是最近30年古气候研究的热点之一，是考察气候急剧变迁与地球动植物（包括人类）演化关系的重要课题。北海道大正3遗址、青森县长者久保遗址及长野县神子柴遗址等处于旧新石器过渡阶段的考古发现，都在YD事件以下的地层，考察该事件对北海道地区人类集团由旧石器时代晚期进入绳文时代产生怎样的影响，当然也是日本古生物学界、考古学界及自然地理学界的核心课题。但目前学界对YD事件的触发机制、气候效应乃至发生的时间都存在重大分歧，有待更多的考古发现及科学研究。
本州东北地区的旧石器时代遗迹主要分布于邻日本海的秋田和山形两县，而临近太平洋的地区则相对较少。但2000年11月的藤村新一石器造假丑闻的爆发，令东北地区的旧石器时代研究的可信性严重下降。因此，下文将主要以关东地区和近畿地区为代表，对本州岛的旧石器时代遗存作概括性的介绍。
关东地区在行政上包括群马县、栃木县、埼玉县、神奈川县、东京都和千叶县，总体上可分为北部及西部的山地与东南部的平原地带。但自西北向东南的内陆部分除了面积较大的关东平原外还有低洼的盆地以及下总台地、房总丘陵等地形。1949年相泽忠洋在群马县发现的岩宿遗迹，揭开了日本旧石器时代研究的序幕。岩宿遗址发现的石器出土于比绳文时代土器更深的地层，且该遗址在三个不同的土层发现了形态各异的石器群，这为日本列岛旧石器时代的编年提供了实证研究的初步基础。到了20世纪70年代，随着日本经济进入稳定增长阶段，在关东地区各处开展的大规模调查发掘中，在多个土层中发现了旧石器时代的文化遗存。群马县的发现最为丰富，如1980年代初期发掘的房谷户遗址、后田遗址、堀下八幡遗址等，其中1983年在下触牛伏遗址中首次发现了环状石堆（環状ブロック）。90年代以来还相继在群马县发现了白仓下原遗址、天引狐崎遗址、大上遗址、白井西伊熊遗址等。
根据日本学者小菅将夫的研究，关东地区旧石器时代的石器根据器型及出土地层的区别，可分为五个阶段。
以下触牛伏遗址、岩宿遗址为代表的第1期石器群，出土于姶良丹泽（AT）火山灰层下部的腐殖层（暗色带）及黄褐色土层。位于该土层的大型旧石器时代遗址中，往往会发现环状石堆，如下触牛伏遗址发现的环状石堆直径约50米，共由2054件石块构成。考古学界一般将环状石堆视作类似家族的人类集团的居住地。目前关东地区最大的环状石堆是在栃木县上林遗址发现的，南北长约80米、东西长约50米，由3540件石块围成。
以大上遗迹、后田遗迹为代表的第2期石器群，出土于腐殖层上部与姶良丹泽（AT）火山灰层之间的土壤层。该阶段石器群以逐渐小型化的刀形石器为中心，石材多利用信州地区的黑曜石，但未发现石器围成的环状石堆。
第3期石器群位于浅间火山灰沉降阶段，因这一时期浅间山的火山活动频繁，且经常引发泥石流等地质灾害，令史前人类的生存环境恶化，因此处于第3期的旧石器文化遗存数量相对较少。
紧贴浅间火山灰层上部的石器群被归为第4期，代表性的遗址有赤山遗址、八幡根东遗址、岩宿Ⅱ遗址等。第4期石器群初期虽仍以刀形石器为主体，但枪尖形尖头器开始逐渐占据中心地位。在群马县武井遗址先后出土了超过3万件尖头器，被认为很可能是当时集中制作枪尖形尖头石器的生产基地。
关东地区旧石器时代遗存的最后阶段，即第5期石器群已经进入了细石叶石器阶段。在关东北部地区出土的细石叶石器群呈现三种不同的形态，其中具有圆锥形石核的细石叶石器群与关东南部地区在器型上基本一致，但具有船底形石核的细石叶石器群则明显与关东南部地区不同，而且北部的细石叶石器群有发达的刮削器石器。学界一般认为关东北部的细石叶石器明显受到北方石器制作技术的影响，而关东南部细石叶石器群则带有明显的日本西南部细石叶石器文化的特征。关东地区的地理位置，让该地区旧石器时代文化在走向绳文时代的过渡阶段成为南北旧石器时代文化的汇合之所。换句话说，第5期石器群既是空间上南北人类群体交汇融合的产物，也是时间上从旧石器时代发展到新石器时代的代表性区域。
近畿地区位于本州岛中部，行政上包括大阪府、京都府、奈良县、兵库县、和歌山县和滋贺县，其地形总体上分成三个大的区域，即北部丹波山地、中部低洼的三角带以及南部的纪伊山地。本地区主要有淀川和大和川两大水系，前者幅及琵琶湖、京都盆地和伊贺盆地，后者主要分布在奈良盆地，这两大水系最终在大阪平原汇合后流入大阪湾。位于大阪平原东南边缘的二上山是赞岐岩的主产地，该石材是近畿地区旧石器时代人类用于制造石器工具的主要材料。1957年在大阪府藤井寺市国府遗址中，首次在本地区出土了属于旧石器时代的石核、剥片及被称为国府刀形的石器。考古学者镰木义昌通过对该遗址出土的石器群进行分析，提出了“濑户内技法”的石器制作技术概念。
国府遗址石器实物的发现以及镰木等考古学家的学术创见为近畿地区旧石器文化的研究打开了局面。1984年在兵库县篠山市发现的板井寺谷遗址及丹波市七日市遗址为近畿地区的旧石器时代断代提供了重要的考古证据。这两处遗址出土的石器，分别位于姶良丹泽（AT）火山灰层的上部和下部，因此可以根据石器土层与特定火山灰层的先后关系对其进行断代编年。考古学界的最新研究一般将近畿地区的旧石器时代文化分为五个阶段，其中在姶良丹泽（AT）火山灰层下部的有两个阶段，AT火山灰层上部有三个阶段。
这样的分期主要根据不同土层出土的石器在制作技术上的差异，但不同阶段之间通常是渐进变化，且各阶段之间使用的技术不可避免地有一定的重合，因此只是大致的分期。第一阶段的代表性遗址有长原14层遗址、七日市第Ⅰ·Ⅱ文化层，在这些遗址层中出土的石器多以燧石为材料，器型较小且一般加工不完整。第二阶段的代表性遗址有板井寺谷遗址、七日市第Ⅳ文化层等，以出土了刀形石器为最主要特征，但在石器体积上比国府遗迹发现的刀形石器要小。在AT火山灰层上部的石器群，如国府遗址等开始采用濑户内技法，即对横长剥片进行敲击加工，所采用的石材主要为赞岐岩。目前主要通过使用濑户内技法完成的石器比例来区分AT火山灰层上部三个阶段的石器群，但这样的断代方法在考古学界尚存争议，有待进一步的研究。
日本列岛各处在旧石器时代即将结束的阶段，都发现了以细石叶石器为主的文化层，而近畿中部三角带的大量遗址中尚未出土类似的细石叶石器群。但在近畿南部川市平池遗址中出土了大量以赞岐岩为原料的细石叶，因此可以推测近畿地区南部比中部的三角带更早地从刀形石器文化过渡到细石叶石器文化。对这一现象的原因，一般认为在末次冰期结束后，随着温度提高、海平面上升，近畿中部低洼的大阪平原多变成沼泽、湿地，这导致本区域的人口减少。也就是说在旧石器时代进入尾声时，原本在近畿中部平原、洼地生活的人群受环境变化的影响不得不向南部高地迁移，从而让南部率先进入细石叶石器文化阶段。
九州岛位于日本列岛西南，其中央的阿苏山东西长18公里，南北长25公里，是世界上最大的活火山。九州地区按其地理地貌可分为四个大的区域，在阿苏山地西北方向的长崎县、佐贺县和福冈县为西北九州，中部山地以东地区被称为东九州（主要包括大分县），火山地区及其西侧是中九州（主要包括熊本县），剩下的火山以南被称为南九州（主要包括鹿儿岛县和宫崎县）。本地区的旧石器时代遗迹主要集中在西北九州的松浦地区、东九州的大野川流域、中九州的阿苏市和南九州的宫崎平原。1960年日本考古学协会成立专门的“西北九州综合调查特别委员会”，对长崎县的福井洞穴等进行考古发掘，从而拉开了九州地区旧石器时代研究的序幕。
根据对半个世纪以来出土石器的石材、制作技术等进行分析研究，日本考古学界将九州地区旧石器时代晚期的文化遗存划分为五个时期。
本地区晚期旧石器时代的第1期石器群，出土于褐色土层上部与腐殖层下部，代表性遗址主要有石之本遗址群第8区、沈目遗迹等。本阶段出土有台形及刀形石器，其器形在初期并无特殊式样，但后来的制作技术有明显提升，锯齿状刮削器成为典型的石器。根据既有的调查，在第1期的石器群中发现使用石叶技法制作的石器数量不多，不过仍可以判定这一石器制作技术在本地区的最初阶段即被偶然使用。
晚期旧石器时代的第2期石器群位于腐殖层上部，以刀形石器为主，代表性的遗迹主要是松浦地区的堤西牟田遗迹Ⅰ及大野川流域的驹方遗址群。这一阶段的典型特征是石叶技法的广泛应用，不仅出土了利用石叶技法制作的刀形石叶石器，且发现了相当数量的刮削器类的石器。在位于第2期偏上部土层中出土的柳叶形石器，代表了一种新的石器制作技术，这说明在本阶段后半期出现了明显的技术进步。
九州地区旧石器时代第3期地层中出土了器形多样的石器，并且可以推断当时的石器制作技术也更加复杂。比如出土的剥片尖头石器就是一种全新的石器种类，日本学者木崎康宏认为剥片尖头石器的出现具有划时代的意义，并提出了“九州石枪文化说”。这种新型石器分布在九州全域的多个遗迹中，反映出当时人类集团的狩猎方式有显著的变化，因为利用剥片尖头石器制作石枪的技术可以弱化人们对石材数量的依赖，从而帮助旧石器时代的人类集团能够更加充分利用现地石材，这既可以扩大人类进行狩猎时的时长和行进距离，又能帮助人类在相对固定的区域生存。
关于剥片尖头石器为何在此时突然出现，学界的一般解释是来自朝鲜半岛的人群向九州岛迁移的过程中带来了这种更加先进的技术，从而带动了本地区石器制作的整体性技术进步。九州地区旧石器时代文化第4期的突出特征是各个区域的石器群显现出越来越强的地域性，即在相对较小的面积单位发展出独特的石器样式。比如宗原遗址的角锥状石器、日之岳遗址和大户遗址的枝去木型台形石器、堤西牟田遗迹Ⅲ的百花台型台形石器等，都是在相对集中的地区被大量发现的。这反映出当时规模较小的人类集团开始在特定的区域建立了活动据点，甚至可能已经开始了定居生活。
第5期位于旧石器时代土层最上端，是旧石器时代与绳文时代的过渡阶段，在九州多地发掘出细石叶石器群。代表性的考古发现主要有在百花台遗址4出土的小型百花台型台形石器群及堤西牟田遗址Ⅳ出土的小型刀形石器群等。这些体积小型化、样式统一化的工具，在进入绳文时代之后并未迅速消失，而且与土器有相当长的共存阶段。
九州地区进入绳文时代草创期后，与土器共生阶段的本地区石器呈现西北九州与东九州石器的分立共存状态。具体而言，在西北九州地区出土的石器多以黑曜石为石材，器形以福井型为主，与之相对在东九州地区出土的石器则多以页岩为石材、器形以船野二型和船野三型为主。本地区出现细石叶石器群的东西对立结构，其基本背景是西北九州地区盛产优质的黑曜石，而东九州地区则有丰富的流纹岩及页岩资源。而居于东西九州之间的熊本、福冈地区的石器群在这一时期则在石材与器形方面表现出较为复杂的状态。但从整体来看，在旧石器时代向绳文时代发展的过程中的一大特征是残存大量用于狩猎的细石叶尖头石器。