拉曼光谱、X射线荧光光谱和扫描电镜助力考古

现代人类的起源与演化是近三十多年的学术热点。通过颜料使用、艺术创作与复合工具等“现代行为要素”追溯早期现代人群的形成、扩散、交流是开展相关研究的重要手段。长期以来，中国乃至东亚缺乏这类考古遗存，被作为现代人群在东亚形成的时间晚于欧亚大陆西部的推论基础。

位于河北省西北部和山西省北部桑干河流域、被誉为“东方人类故乡”的泥河湾盆地，再次为我们带来了突破性认识。在盆地东南缘的下马碑遗址发现了我国乃至东亚地区目前已知最早的史前人类颜料加工与细小石器镶嵌使用的关键证据，再现了4万年前东亚人类的生活场景。由河北省文物考古研究院、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等多家中外研究机构合作完成的这一成果，日前在线发表在《自然》杂志上。

研究结果显示，下马碑遗址主文化层形成于距今4.1万至3.9万年前。沉积学及沉积物粒度分析显示，下马碑遗址形成于河漫滩环境，孢粉分析结果显示当时为凉干气候下的草原环境，动物化石鉴定结果显示马、鹿和鼢鼠等占比较高。因此，研究推测下马碑古人类生活于河流阶地上，植被以草原景观为主，周边山地存在片状针叶林。

下马碑遗址中的赤铁矿加工遗存确定是研究重点。研究通过拉曼光谱、X射线荧光光谱和扫描电镜能谱分析，确定野外发掘中疑似颜料加工区内含有两块大小不同、矿物成分亦有差异的赤铁矿（赭石）小块。进一步显微分析揭示其中较大一块表面有明显的反复摩擦痕迹。研究对伴生的另一块表面明显被染红的长条形石灰岩分析发现，在其表面残留有赤铁矿微屑，犹如发丝。颜料加工区内另一件遗物为表面部分磨光的卵石，虽无明显的残留物，但其部分明显磨光的特征说明其可能作为磨锤或杵使用。

此次在下马碑遗址发现的赤铁矿加工遗存是东亚地区首次正式见诸报道的此类发现，将东亚早期人类使用颜料的历史提早到距今4万年前，也使东方古人类艺术创作、审美、认知表达的历史提前。

在目前发掘的12平方米的范围内，可以清晰地看到赤铁矿加工区位于遗址西北角，向东有火塘，火塘的灰烬溢出，周边散落石器。这些石器按功能分布在不同位置，可见当时的人们围绕火塘各显其能、各司其职，如此便可以勾勒出4万年前古人类“围炉而息、磨石取彩、嵌石为刃、分享猎物”的鲜活生活图景。

距今4万年前是旧石器时代晚期革命和早期现代人群形成、扩散与行为现代化的关键节点。来自田园洞的人类化石和分子生物学证据证实，在距今4万年前后，现代人已在华北地区活动，但关于他们的行为和文化我们知之甚少。下马碑遗址揭示了东亚现代人复杂的文化演进过程，这与欧亚大陆西部人群的技术与文化发展同步。