坦桑尼亚奥杜威峡谷中晚石器时代地层年代学新突破：Ndutu与Naisiusiu标准剖面的地质年代框架及其人类行为演化意义

本研究针对坦桑尼亚奥杜威峡谷中晚更新世Ndutu与Naisiusiu地层年代学争议，通过光释光(OSL)测年技术建立全新年代框架，揭示Lower Ndutu Beds形成于152.9±11.6-122.9±8.3 ka，Upper Ndutu Beds为86.9±4.5-70.8±10.4 ka，Naisiusiu Beds为65.3±4.4-32.8±2.2 ka，证实该地区晚更新世存在MSA-LSA快速技术转型，为东非人类行为演化研究提供关键年代学锚点。

　　

在人类演化研究的长卷中，坦桑尼亚的奥杜威峡谷犹如一部保存完好的史书，记录了200万年来人类与环境互动的壮阔史诗。这个被誉为"人类摇篮"的遗址，其早石器时代(ESA)的奥杜威和阿舍利文化层已被详尽研究，但覆盖中石器时代(MSA)到晚石器时代(LSA)过渡关键阶段的Ndutu和Naisiusiu地层，却长期笼罩在年代学争议的迷雾中。传统年代测定方法如氨基酸外消旋法和早期碳十四测年给出的结果相互矛盾，误差范围甚至跨越数万年，严重阻碍了对东非地区现代人行为演化的准确解读。

为破解这一困局，由David Manuel Martín-Perea领衔的国际团队在《Quaternary Science Reviews》发表重要成果。研究者们选择Ndutu和Naisiusiu的标准剖面作为突破口——这些地层不仅是地质命名的原始地点，更是连接MSA与LSA技术转型的关键"时间胶囊"。通过系统采样和高精度光释光(OSL)测年技术，团队成功构建了迄今最可靠的年代框架，揭示出令人惊讶的发现：奥杜威峡谷的LSA遗存可能比既往认知早出现近3万年，且MSA向LSA的转型速度远超预期。

研究采用三大关键技术方法：1) 基于pIR-IRSL₂₂₅协议的多颗粒钾长石光释光测年，通过剂量恢复实验验证可靠性；2) ICP-MS测定铀、钍、钾等放射性核素浓度计算环境剂量率；3) 系统地层学分析结合沉积相描述，对标准剖面进行厘米级分辨率采样。样本全部来自奥杜威主峡谷的Ndutu(26号地点)和Naisiusiu(第二断层西110米)标准剖面。

4.1 光释光测年结果

采用后红外红外激发(pIR-IRSL₂₂₅)技术测得等效剂量分布离散度20-30%，通过50°C与225°C信号对比确认沉积前充分晒退。关键样品NDL-01给出Lower Ndutu最老年龄152.9±11.6 ka，而NAI-03显示Naisiusiu最年轻沉积于32.8±2.2 ka。

4.2 Lower Ndutu地层

识别出8个沉积单元(NDL1-NDL8)，底部为40cm交错层理砂层(NDL1)，上部5套向上变细序列(NDL2-NDL6)由复矿物砾岩渐变为砂岩。标志性的白色粗面质凝灰岩层(NDL7)与1.8m厚粉砂层(NDL8)构成顶部，OSL年代证实其形成于MIS6晚期至MIS5初期。

4.3 Upper Ndutu地层

8个单元(NDU1-NDU8)中，NDU3粉砂层(86.8±4.5 ka)和NDU4砂岩(86.9±8.0 ka)含丰富MSA石制品。区域标志层"黑云母富集层"(NDU7)厚<10cm，为地层对比提供关键等时面。

4.4 Naisiusiu地层

12个单元(NAI1-NAI12)中，NAI4和NAI6含典型LSA遗存，位于标志性淡黄色响岩凝灰岩(NAI8)之下。OSL年代证实Leakey描述的考古层位形成于45.3-65.3 ka，将LSA出现时间大幅前推。

5.1 奥杜威峡谷的MSA

新年代框架将VCS和DGS两个MSA遗址精确定位在86-75 ka，技术特征显示与周边Kisele工业(108-50 ka)存在明显差异，反映晚更新世东非人群的技术适应多样性。Lower Ndutu底部年龄(～150 ka)暗示可能存在更早的MSA活动，但尚未发现直接证据。

5.2 奥杜威峡谷的LSA

Naisiusiu遗址的LSA遗存(45-65 ka)与Nasera的Lemuta工业(47.1±4.5 ka)形成年代重叠，二者均以几何细石器为特征，但Naisiusiu缺乏肯尼亚遗址常见的鸵鸟蛋壳装饰品，显示区域文化演化路径差异。

5.3 区域对比与关联

MSA-LSA转型在约50-45 ka短时间内完成，Nasera 8-11层记录的早期LSA技术(双极法和石叶工艺)填补了转型期空白。这种快速变化可能与MIS4期气候恶化驱动的人口动态相关。

这项研究犹如为东非人类演化史安装了一台高精度"地质钟"。通过建立Ndutu和Naisiusiu地层的可靠年代锚点，不仅解决了困扰学界半个世纪的年代争议，更揭示出三个关键科学发现：首先，奥杜威峡谷的LSA出现时间比传统认知早约3万年，与非洲其他地区早期象征行为兴起期同步；其次，MSA-LSA的技术转型可能在短短五千年内完成，这种快速文化更替暗示可能存在人口替代或技术传播现象；最后，区域文化呈现明显"马赛克式"演化，相同技术元素在不同遗址以不同组合方式出现，反映晚更新世人类群体的复杂适应策略。这些发现为理解现代人行为演化的时空模式提供了新的基准坐标，也为探索气候变化与技术创新关联性研究树立了年代学典范。