原思訓　陳鐵梅　高世君（原思訓、陳鐵梅、高世君，北京大學考古學係年代測定實驗室。）

　　【中文摘要】本文用鈾係法測定了我國華南地區的建德烏龜洞、大冶石龍頭、長陽龍洞、馬壩獅子山、柳江通天岩、柳州白蓮洞、桐梓岩灰洞、黔西觀音洞、水城硝灰洞、桐梓馬鞍山和呈貢龍潭山3號洞等11個舊石器時代地點的年代，根據測定結果，匯同我們發現的華北地區舊石器年代數據排列了它們的年代序列。

　　Abstract:In this article, uranium series dating is used to determine the ages of 11important palaeolithic sites in South China, which include the Wugui Cave in Jiande, the Shilongtou in Daye, the Longdong Cave in Changyang, the Lion Mountain in Maba, the Tongtian Rock in Liujiang, the Bailian Cave in Liuzhou, the Yanhui Cave in Tongzi, the Guanyin Cave in western Guizhou, the Xiaohui Cave in Shuicheng county, the Maanshan in Tongzi and the No.3 Cave of Longtan Mountain in Chenggong. Based on the present and our previously reported results for the palaeolithic sites in North China, the chronological sequence is determined. 

　　

　　30多年來，在華南地區發現了許多舊石器時代地點，出土了豐富的古人類化石和舊石器文化遺物。這些珍貴的資料對研究舊石器文化的分佈、發展、傳播，以及人類的起源、進化等都具有重要的意義。

　　我們曾用鈾係法測定了華北地區十個舊石器時代地點的年代（陳鐵梅等，1982、1984；原思訓等，1983），還系統地測定了遼寧本溪廟後山各層位的年代（原思訓等，待刊）。本文用鈾係法測定華南地區11個重要舊石器時代地點的年代，並根據測定數據，結合我們已發表的華北地區舊石器時代地點年代數據排列了它們的年代序列。當然，由於本方法的測年範圍所限，研究對象局限於35萬年之内。

　　一、鈾係法測定碳酸鹽沉積物年代的基本原理和實驗方法

　　本文測定的樣品物質有骨化石和石灰華，有關測定骨化石的原理和技術前已報導（陳鐵梅等，1982、1984），此處簡介測定石灰華等碳酸鹽沉積物的原理和實驗方法。

　　碳酸鹽類樣品種類很多，與舊石器考古關係密切的主要是一些陸地自生碳酸鹽沉積物（Schwarcz，1980）。通常的情况是，溶解了大氣和土壤中有機質分解的CO2的天然水，與周圍土壤和圍岩中的碳酸岩物質作用，建立如下的化學平衡：

　　鈾（234U、235U、238U）易於和CO-23等絡合隨天然水而運動。當水中CO2丢失，水分蒸發或Ca+2活度增大時，上述平衡向右移動，生成石灰華、鍾乳、方解石脈、鈣結層等等多種碳酸鹽沉積物，水中溶解的鈾也隨之沉澱出來。鈾衰變係中的釷、鏷等和鈾的性質不同，在pH近於中性的天然水中，它們難溶，並易水解成不溶的氫氧化物而爲粘土等物質所捕獲。因此天然水中含釷、鏷極少，在新沉積的純净石灰華等碳酸鹽沉積物中幾乎只含鈾，不含鈾的長壽命子體230Th和231Pa等，隨着時間的流逝，234U、238U和235U不斷衰變，而子體230Th和231Pa等不斷積累。如果沉積物對U、Th及Pa等封閉，就可以根據母子體衰變-增長規律而導出的關係式來計算這些沉積物形成至今的年代，其年代表達式和骨化石的完全相同。如果考古遺物與這些自生碳酸鹽沉積物的關係明確，便可據以判斷它們的年代。

　　一般認爲純净而緻密的石灰華等碳酸鹽沉積物的封閉性能好，測得的年代可靠。影響碳酸鹽類樣品年代可靠性的主要問題是混入的各種碎屑物質，這些物質中不僅含有鈾，而且含有釷及它們的各種子體核素，這種狀况與上述的年代學關係式前提相違背。檢驗碎屑物質存在量的方法是查看釷的α能譜圖上的232Th量，232Th愈多，説明碎屑物含量愈高，對所測年代準確性的影響也越大。一般地説，由230Th/232Th放射性比值大於20的樣品得到的年代是可靠的。目前，也有一些測定含碎屑物質碳酸鹽年代的方法，並取得了一定的成功。

　　碳酸鹽類樣品的化學處理基本上同骨化石，只是在上陰離子交换柱分離鈾、釷之前，先用Fe（OH）3，共沉澱U、Th，再用HCl溶解上陰離子交换柱。共沉澱操作常使離子交换分離出的U中含Fe較多，可在HCl介質中用异丙醚萃取除Fe。核素的測試方法與骨化不相同。

　　二、測定結果

　　本文共測定了華南地區6個省（區）的11個舊石器時代地點的年代，結果列於表1。在工作中得到了多方支持，1982年底，我們曾到馬壩獅子山、柳江通天岩、柳州白蓮洞和呈貢龍潭山等地點考察採樣。

　　鈾係方法測定骨化石年代最主要的問題是多數樣品因爲鈾的後期次生遷移而不封閉，因此所得結果要作樣品封閉性檢查。限於篇幅，表1中列出的數據僅是封閉樣品和一些有助於闡明被測對象年代上、下限的不封閉樣品數據。

　　爲了檢查樣品的封閉性，采取同時測定一個樣品230Th年代、231Pa年代或231Pa/230Th年代並進行對比。通常，因爲樣品的含鈾量低，231Pa和231Pa/230Th年代誤差較大，多用230th年代，測定前兩種年代僅作爲檢驗樣品封閉性，或230Th年代可靠性的手段。

　　231Pa/230Th年代公式是由合併230th年代公式和231Pa年代公式而得到（Hansen等，1970）。

　　這個方程式的圖解能够清楚地表明，231Pa/230Th法的測年範圍較231Pa法寬，可達30萬年左右（Ivanovich,1982）。爲了檢查一些230Th年代較老樣品的封閉性，表1中還同時列出了某些樣品的231Pa/230Th放射性比值和年代。

　　考慮到樣品的特點和不同測年方法間的對比，少數地點的樣品同時應用了14C法。表1數據的年代誤差，僅爲放射測量的統計偏差，取1個標準偏差（1σ）。

　　三、各舊石器時代地點的鈾係年代

　　本節根據表1所列結果，分别給出所測各舊石器時代地點的年代。

　　1.浙江建德烏龜洞

　　烏龜洞堆積物分上、下兩部分，上部爲紫紅色粘土，下部爲黄紅色粘土。上部出人犬齒一枚和11種哺乳動物化石，下部出哺乳動物化石17種（韓德芬等，1978）。表1中的BKY82012和BKY82013是同人牙化石伴出的牛牙，由張森水提供，兩個樣品均封閉，分别爲10.8+0.9-0.8萬年和9.7±0.8萬年，平均爲10.3萬年左右。

　　2.湖北大冶石龍頭

　　洞中堆積物分爲三層，石器及動物化石出自底部的第一層（棕紅色粘土，含砂粘土夾鐘乳石，鐘乳石褐到黄色，多孔狀或爐渣狀）和中部的第2層（黄色、棕色砂質粘土），以第二層居多（李炎賢等，1974）。

　　BKY81072和BKY84014封閉，分别爲31.2+6.3-4.2萬年和25.6+3.4-2.6萬年，兩年代數據在測量誤差範圍内一致，平均爲28.4萬年左右。BKY84013不封閉，真實年齡要大於19.6萬年。根據化石上所帶膠結構的性質和顔色，這三個樣品都可能出自第一層。如果情况確係如此，那麽石龍頭第一層的年代應大於19.6萬年，爲28.4萬年左右。

　　我們還測定了一個帶黄色粘土膠結物的樣品（未列入表1），似出自第二層，其年代顯然較28.4萬年要小。

　　3.湖北長陽下鐘家灣龍洞

　　長陽人上頜骨和牙齒化石是和大熊猫——劍齒象動物群伴出的第一批人化石材料，在角礫岩和深黄色鬆軟沙質泥土中出哺乳動物化石19種（賈蘭坡，1957）。樣品由湖北省博物館提供，BKY82048和BKY82049都封閉，分别爲19.4+2.4-2.0萬年和19.6+2.0-1.7萬年，平均爲19.5萬年左右。

　　4.廣東曲江馬壩獅子頭

　　馬壩人頭骨及大部分動物化石都發現於獅子山獅子峰第二層洞穴的一條裂隙堆積之中，頭骨的發現不僅擴大了我國古人類的分佈範圍，而且填補了我國人類發展過程中的一個重要環節（廣東省博物館，1959；吴汝康等，1959）。所測樣品有兩個來源：

　　一部分樣品係廣東省博物館提供，爲當年發掘時採自裂隙中的動物牙齒，BKY82172不封閉，它的真實年代要小於16.9萬年。BKY82175樣品封閉，其年代爲12.9+1.1-1.0萬年，它似爲馬壩人的年代。

　　另一部分樣品係我們在第二層溶洞的南支洞采集，據廣東省博物館楊式挺和宋方義介紹該支洞堆積物和出馬壩人頭骨化石的裂隙堆積物層位時代相當。BKY82160爲堆積物頂部的石灰華層，BKY82151爲緊靠石灰華層下的堆積物裏的動物牙齒。牙齒化石樣品封閉和石灰華層樣品的年代一致，數據説明南支洞堆積物的時代的確與裂隙堆積物相同。

　　5.廣西柳江通天岩

　　通天岩以發現重要的柳江人化石而聞名，計有完整的頭骨和體骨、肢骨多件。人化石經吴汝康研究，“可以確定是早期的智人類型”（吴汝康，1959）。在洞中發現的大熊猫骨架及其它動物化石經斐文中鑒定，都是江南山洞裏常見的大熊猫——劍齒象動物群的成員。

　　近年來趙仲如（1981）、周國興等人（1982）多次對柳江人洞進行考察。爲測定柳江人年代，我們曾多方收集發現柳江人時所伴出的動物化石，可惜没有得到。據我們所見，柳江人洞的地層情况與周國興等人所描述的相似。我們取第一、二層鈣華板的純净部分作14C和鈾係年代測定，14C測定結果列於表2。

　　
　　據表2第二層鈣華板的14C年代（BK82205）大於4萬年，據表1它的鈾係年代爲6.7+0.6-0.5萬年（BKY82225）。該鈣華板樣品純净、緻密，樣品的230Th/232Th放射性比值爲29，其鈾係法年代應可信。如果根據現在洞中標明的柳江人化石和大熊猫骨架位置和我們所測得的第二層鈣華板14C及U鈾係年代，似可以認爲，柳江人和大熊猫骨架的年代應大於6.7+0.6-0.5萬年。這一年代值和根據柳江人化石的形態學研究所推斷的年代相距較大，由於柳江人並非考古發掘所得，洞中堆積物情况又很復雜，因此我們在表3的柳江人年代後面附加“？”號，以示其確切年代有待進一步探討。

　　表1中還列有通天岩的5個動物牙齒樣品測定數據，它們分别由柳州市博物館易光遠（BKY82086，BKY82115）和廣西博物館趙仲如（BKY82136、BKY82137、BKY82138）提供，據稱這些樣品是當年由洞中挖出的堆積物裏找到的，雖非採自原生地層，但是，他們均認爲産自洞内，這5個樣品都封閉或基本封閉，年代都大於10萬年，并且相差懸殊，這些數據表明，如果它們果真出自洞内，一般地説，都應産自第二層鈣華板以下，從而表明第二層鈣華板下的堆積物時代並不相同。

　　6.廣西柳江白蓮洞

　　白蓮洞遺址分東西兩部分堆積物，包含新石器文化和舊石器文化（周國興，1984），我們用鈾係法和14C法對遣址年代逐層作了測定，由於本文研究範圍所限，表1中只列出了西部堆積物第六層的一個骨化石年代（BKY82141）。樣品係自採。其下的第七層出人牙化石和打制石器。BKY82141封閉，爲2.8±0.2萬年，依據層位關係，第七層人牙和石器的年代爲3萬年左右。

　　7.貴州桐梓岩灰洞

　　岩灰洞先後發現人牙6枚，并發現用火遺迹，石器和24種哺乳動物化石。洞中堆積物共分7層，第3層（褐色粘土）含少量動物化石，人牙、石器及多數動物化石出自第4層（灰白、灰黄色含礫砂土）（吴茂霖等，1975；吴茂霖，1984）。


　　表1中三個岩灰洞數據都封閉，並明顯地表現爲兩個年代。BKY81054、BKY81062年代相近，分别爲11.3±1.1萬年和11.5±0.7萬年，BKY81048爲18.1+1.1-0.9萬年，三個樣品均帶灰黄色砂土，可能都出自第4層，樣品年代的明顯不同，或許是因爲“部分堆積物可能來自洞外，由水流冲入洞内”（吴茂霖等，1975），致使不同年代物質相混雜。由於測定的樣品物質是動物牙齒，發掘出的岩灰洞動物化石無疑至少有兩個不同年代，如果根據吴茂霖的研究，人類牙齒化石同較晚的直立人（Homo erectus）相當（吴茂霖，1984），那麽其年代應與18.1+0.1-0.9萬年相近。不過，對於石器的年代歸屬尚難劃定。

　　8.貴州黔西觀音洞

　　觀音洞是華南地區重要的舊石器遺址，出土石製品3000多件，20多種哺乳動物化石，共分9層（李炎賢等，1978），所測樣品係李炎賢提供。

　　表1觀音洞數據中，BKY81050、BKY81068、BKY81067、BK81096、BKY81093五個樣品封閉或基本封閉，分屬第二、五、八層。第8層是文化層的底界，BKY82093爲11.5+0.7-0.6萬年。總結觀音洞年代數據：

　　（1）各層數據是統一的，没有倒置現象。

　　（2）第2層爲5.7萬年左右。

　　（3）第4層小於11.9萬年。

　　（4）第5層爲8-10.4萬年左右。

　　（5）第8層爲11.5萬年左右。

　　9.貴州水城硝灰洞

　　硝灰洞堆積物較薄，分爲3層，在第3層黄色砂質土和灰岩角礫層中發現人牙化石1枚，石製品56件。堆積物中還含有動物化石、灰燼及燒骨（曹澤田，1978）。樣品由曹澤田提供，BKY81092出自第3層，爲5.2±0.3萬年。

　　10.貴州桐梓馬鞍山

　　馬鞍山是一處岩厦型舊石器地點，出土石器約200件，並有用火遺迹（張森水，1983）。樣品係張森水提供，出自堆積物第3層，BKY82037封閉，爲1.8±0.1萬年。我們測得同層獸骨的14C年代爲15100±1500年（BK82062）兩種方法年代一致。

　　11.雲南呈貢龍潭山3號洞

　　近10年來，在呈貢龍潭山發現了三個舊石器地點，分别稱龍潭山1號洞（胡紹錦，1977；張興永等，1978），龍潭山2號洞（1982.1邱中郎發掘），龍潭山3號洞（1982.3胡紹錦等發掘）。據胡紹錦稱，3號洞從下而上共分5層，2-5層出石製品、人化石及動物化石。化石樣品由胡紹錦提供，BKY82215牛牙出自第4層下部或第3層，BKY82218鹿牙出自第2或3層，兩個樣品均封閉，分别爲2.1萬和2.86萬年，我們在第4層偏上部鈣華板處收集了一些零星炭屑，測得14C年代爲18600±300年（BK82103），兩種方法年代數據是統一的，所測數據表明，3號洞堆積物的年代爲2-3萬年。

　　四、華南華北地區若干舊石器時代地點的鈾係年代序列

　　上節根據測定結果分别對華南各個地點的鈾係年代數據進行了分析。本節依據年代數據排列它們的序列。爲了研究和使用方便，表中同時列入了我們已發表的華北地區一些舊石器地點的年代數據（陳鐵梅等，1984；原思訓等，1983）序列表的排列考慮了以下各點：

　　（1）序列表中所列數據，僅限於與舊石器文化密切聯繫的年代數據。地點和層位按照由老到新順次排列。

　　（2）如前所述，在一般情况下，一個樣品的230Th年代較231Pa年代和231Pa/230Th年代準確，所以表中數據，除了薩拉烏蘇的“約3.7萬年”是根據封閉樣品的年代，在考慮了地層的堆積速率後推得的，小南海和山頂洞的230Th數據依據和14C數據對比而認爲可信之外（原思訓等，1983；陳鐵梅等，1984），其它都是經過檢驗的封閉樣品的230Th年代。此外，參照安志敏（1983）對山頂洞的14C數據層位的看法，本序列表中没有列入原來的BKY80017（原編號UC·33·41·06）樣品年代數據。

　　（3）一個遺址或地點有時不只一個層位，即使同一層位也可能有年代上的差别。如果一個地點的一個或幾個層位所得年代基本一致，或者雖不一致，但又不甚懸殊，則歸在一欄（如觀音洞第5層），否則，則分别列在不同欄裏（如桐梓岩灰洞）。

　　（4）我們在排列華北地區年代序列時，考慮到各地點堆積的時間延續和數據本身的誤差，在綜合考慮了一個地點封閉樣品的年代和不封閉樣品所給出的年代上、下限後，提出了一個年代範圍，本序列表在有關年代後面的括號中附有這些數據。

　　五、結束語

　　迄今，我們共發表了22個我國舊石器時代地點的鈾係年代數據，而且絶大多數樣品是用骨化石測定的，還有若干地點的資料正在整理，所測結果再次表明，鈾係法是測定35萬年内舊石器時代年代的有效方法。

　　石灰華等陸地自生碳酸鹽沉積物是舊石器考古，特别是洞穴考古工作中經常碰到的物質，實踐表明，純净、緻密的炭酸鹽類樣品很可能是鈾係法測定舊石器地點年代的良好樣品。

　　選擇、采集層位確切，與遺物關係明確的樣品是測定工作的前提。由於没有收集到與柳江人伴出的樣品，暫時還難以得到它的準確年代。這一問題藉助於γ能譜儀非破壞性直接測定人化石（Yokoyanma等，1981）或許能得到解决。

　　對於文化層多的地點，盡可能逐層加以測定。同一層位，最好使用叠壓關係清楚的樣品。年代學工作者和考古學工作者緊密合作將使年代工作更富成果。

　　我們工作中得到了文中提到的許多單位和個人的幫助，没有這些寶貴的支持，該項工作是無法完成的。本工作還得到本係吕遵鍔同志的幫助，我們一並致以謝意。

　　
（原載《人類學學報》1986年2期）

　　

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