《Heritage》:Deep Mechanical Coring Delivers New Pleistocene Archaeological Sites up to Eight Metres Below Surface in the Flemish Valley (Belgium)
Philip Van Peer,
Mark Willems,
Mathieu Boudin and
Ward Caes
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本研究揭示了比利时佛兰芒谷地(Flemish Valley)这一位于西北欧沿海的大型洼地中存在的多个旧石器时代人类居住信号,该区域此前在更新世(Pleistocene)考古记录方面极为稀疏。研究表明,机械深层取芯技术(mechanical coring)能够揭
本研究揭示了比利时佛兰芒谷地(Flemish Valley)这一位于西北欧沿海的大型洼地中存在的多个旧石器时代人类居住信号,该区域此前在更新世(Pleistocene)考古记录方面极为稀疏。研究表明,机械深层取芯技术(mechanical coring)能够揭示标准调查技术无法触及的深层古地貌(palaeolandscapes)中人类存在的考古证据。在41个取芯点中,有9个点发现了共计56件石制品(lithic artefacts),埋深达地表以下8米。研究人员得出结论,这种出乎意料的高成功率表明考古记录广泛分布。研究人员认为,这种调查方法有望使西北欧旧石器时代遗址数量增加一个数量级,从而对该广阔欧洲低地的更新世人类定居模式形成截然不同的认识。本研究旨在验证机械深层取芯在常规不可进入的埋藏学(taphonomic)背景下的概念可行性。研究在佛兰芒谷地的东西两个区域开展,西区面积84平方公里, drilled 352个芯样;东区面积为6平方公里,进行了112次钻孔。通过地层学方法,研究人员对464个芯样中的2071个地层单元进行了相关性分析,构建了高分辨率的古地貌模型和年代地层框架。直接考古证据(Direct Archaeological Evidence, DAE)主要发现于第V相(Phase V,约46,000至37,000 14C BP)和第II相(Phase II)的地层中,绝大多数为微剥片(microdebitage),个别包含大型石制品如勒瓦娄哇石片(Levallois flake)和石叶(bladelet)。
在西北欧北纬50度以上的沿海低地,年代超过15,000年的旧石器时代遗址极为稀少,这与南部中海拔地区的丰富记录形成鲜明对比。既往观点多归因于尼安德特人(Neanderthals)特定的生态耐受性局限,但亦有学者指出,更新世景观的埋藏学历史(taphonomic histories)可能导致数据存在严重偏差。若未遭侵蚀,这些景观往往被巨厚沉积物覆盖,导致传统地表调查方法失效,进而造成遗址分布模式的失真。佛兰芒谷地(Flemish Valley)是欧洲平原西部边缘的一个约2000平方公里的洼地,其沉积层序可追溯至晚更新世(Upper Pleistocene),但因考古记录极度稀疏,长期被视为无人居住的低地。为打破这一认知局限,研究人员开展了佛兰芒谷地调查项目(Flemish Valley Survey Project),旨在通过机械深层取芯技术验证在常规不可进入的埋藏学背景下发现深层旧石器时代遗址的潜力。
为开展此项研究,研究人员采用了机械深层取芯(mechanical coring)作为主要调查技术。研究样本队列来源于比利时佛兰芒谷地的两个主要研究区域:西区的第戴尔(Dyle)与德默(Demer)河流汇合处宽洼地(84平方公里),以及东区的德默谷地上游舒伦斯布鲁克(Schulensbroek)凹陷区(6平方公里)。研究人员在西区选取40个点位钻取352个芯样,在东区选取1个点位钻取112个芯样,部分点位深达8米。在数据处理阶段,研究人员利用岩石学、成壤学(pedogenetic)和埋藏学标准,对464个芯样中的2071个地层单元进行相关性分析,构建局部岩石地层序列(lithostratigraphic succession)和古地貌模型(palaeotopographic model)。年代测定主要依赖放射性碳素定年法(radiocarbon dating),以确立年代地层框架(chronostratigraphic framework)。
在研究结果方面,首先,研究人员重建了佛兰芒谷地东支的晚更新世地层序列(Upper Pleistocene Stratigraphy)。沉积物岩性在两个研究区域相似,构建了包含34个层位和10个相(Phase)的整体地层框架。该序列覆盖在古近纪(Palaeogene)基底之上,基底顶面埋深在3米至9米以下不等。年代地层框架锚定于众多放射性碳定年数据,第III/IV相界限接近放射性碳检测极限。直接考古证据(DAE)在9个取芯点被发现,深度介于160至850厘米之间。绝大多数为微剥片(n=53),具有明确的石片疤特征,区别于天然贝壳状断口碎屑。其中21件石制品发现于第III、VI和X相的次生环境(secondary context)中,7件发现于第II相。绝大多数来自第V相,特别是其下部富含有机质的沉积层,该层位对应于亨格洛(Hengelo)间冰期(interstadial)的温暖气候条件,年代约为46,000至37,000 14C BP。
其次,在西区(West Area)的研究中,研究人员通过构建复合地貌剖面,确认了第II相考古证据来自W8.1和X8.1取芯点。X8.1点在深520厘米的第28层棕色壤土中发现微剥片;W8.1点在侵蚀进入第II相沉积物的第III相砾石中发现了10件石制品,包括9件微剥片和1件侧刮器(side scraper)。此外,在第V相泛滥平原边缘的7个不同位置发现微剥片,其中N6.1和W8.0点位的微剥片与定年有机材料直接关联,年代分别约为44,311和40,979 14C BP。
再次,在东区(East Area)的研究中,基于33个初始芯样的地层证据,研究人员重建了3公顷研究区域的古地貌发展史。第V相基底勾勒出一个浅洼地。随后的考古测试阶段在洼地边缘执行了48次脉冲钻探(pulse drillings)。在北区Core 480中,研究人员在250–300厘米样本窗口内发现了一枚保存完好的石叶(bladelet)。在Core 480周围的31次钻探中,又发现了少量微剥片,共计12件,年代约为31,164 14C BP,表明存在一个严格的旧石器时代遗址(Palaeolithic site sensu stricto)。在南区,研究人员在深750–800厘米的第II相沉积物中从Core 533中获取了一枚破碎的勒瓦娄哇石片(Levallois flake),其材质与1970年代采石场收集的 artifacts 一致,保存状况极佳,并伴有5件微剥片。
在讨论部分,研究人员强调,尽管机械深层取芯的取样比例极小,但在最初选定的五分之一取芯点中发现了深层背景的直接考古证据。除已知的采石场遗址外,这些地点此前均未产生过考古证据。这种意外的高成功率不仅确立了机械深层取芯作为一种可行的调查策略,也表明更新世考古记录在古地貌中的分布比预期更为广泛和密集。研究人员澄清了舒伦斯布鲁克和Rotselaar Toren-ter-Heide两个采石场中期的旧石器时代 ocupation 的地层位置,证明尼安德特人在西北欧低地湿润环境中确实存在。此外,在AZ8.1点发现的距今约30,000年的第V相堆积层中的石叶和微剥片,结合之前发现的刻痕猛犸骨,强烈暗示存在一个具有良好有机物保存条件和骨工具的旧石器时代露天遗址。西区第V相的微剥片集群也指示了潜在的遗址位置。这些结果远超预期,证明了微观考古记录(microscopic archaeological record)在古地貌中广泛分散,超越了经典集中遗址的边界。
研究结论部分总结指出,机械深层取芯技术成功揭示了佛兰芒谷地深层的古人类活动证据。研究发现,更新世考古记录并非如之前认为的那样稀疏,而是广泛分布在被厚层沉积物覆盖的古地貌中。这一发现不仅纠正了关于西北欧低地人类定居模式的既有认知,也为理解晚期尼安德特人的生态适应性提供了新的窗口。研究人员认为,未来的中程研究若能确立微观与宏观考古记录之间的精确关系,将引发考古学调查方法的根本性转变,使深谷和低地背景下的系统性考古研究成为可能。这一成果表明,通过改进调查技术,西北欧的旧石器时代遗址数量有望增加一个数量级,从而重塑对该地区人类历史的全景认识。