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1931年，殷墟发掘得以恢复。第四次发掘不再局限于小屯，在周边的四盘磨、后冈等地也展开了考古发掘。 [23] 梁思永先生是我国著名考古学家，他所负责的考古发掘区是小屯东南洹河流经的一处河湾高地，因其位于高楼庄北，故称“后冈”。在这里，不仅发现了“小屯文化层”（商代文化层），还发现了时代更早的“龙山文化层”和“仰韶文化层”（图2-8）。居于最上的小屯文化层为浅灰土，其下的龙山文化层为绿土，最下的仰韶文化层为深灰土，再向下则是未经人类扰动的生土。
图2-8 后冈遗存的理想断面图
（梁思永，1933）
考古地层学的基本原理借鉴自地质学，在相互叠压的地层关系中，靠上地层的年代晚于靠下地层。地层的形成原因通常很复杂，人类活动遗留的遗迹和遗物是文化堆积的重要构成，洪水侵袭、平整土地等原因也会导致新地层形成，并叠压在旧有的地层之上，从而层累地造成不同时期的文化堆积（图2-9）。古文化遗址就是在这样日积月累的堆积过程中形成的。
图2-9 遗址形成过程
（布赖恩·费根，2020）
后冈发现的文化遗存被分为了三大层（图2-10）：上层出土陶器常见灰陶，与小屯发现的遗存属于同一文化，被称为“小屯文化”；中层出土陶器常见黑陶，与城子崖遗址发现的黑陶文化近同，属于“龙山文化”；下层出土陶器常见红陶，发现彩陶，与渑池县仰韶村发现的彩陶文化近同，属于“仰韶文化” [24] 。
图2-10 后冈三叠层出土遗物
（梁思永，1935）
这组地层关系便是考古地层学上著名的“后冈三叠层”，是中国考古学在发掘方法和地层学研究上的重大突破。后冈发现的古文化地层关系证明，仰韶文化早于龙山文化，龙山文化又早于小屯文化（商文化）。
