洞穴沉积物是地球表层系统的重要载体，记录了洞穴演化历史、区域气候环境历史以及潜在的生物（含人类）活动信息。近日，中国科学院大学与云南省文物考古研究所等合作单位在《考古科学杂志》（Journal of Archaeological Science）上，发表了题为“Cave site formation processes, climate change and hominin activities: A high-resolution microstratigraphic investigation on the terminal Pleistocene deposits at Fodongdi Cave, Yunnan Province, South China”的学术论文。该研究聚焦云南省佛洞地洞穴遗址，开展多学科交叉研究，融合岩石学矿物学（精细岩矿鉴定）、沉积学（粒度、磁化率）、微形态学（Micromorphology）、地球化学（µFTIR、Raman、µXRF、pXRF）和14C测年等技术手段，对洞穴沉积物进行高分辨率微地层学分析，尝试为西南及东南亚地区的晚更新世古人类适应策略，提供地质考古学证据。
佛洞地洞穴遗址位于云南省临沧市耿马傣族佤族自治县，坐落于一处东南开口的二叠纪灰岩穿洞。2016-2017年，临沧市文物管理所在进行公路考古调勘时发现该遗址。2017-2018年，云南省文物考古研究所联合多家单位对该遗址开展考古发掘工作，出土了石制品、动植物化石和原始稻谷等。该遗址丰富的考古学遗存、独特的地理位置，使其成为解读史前人群在热带-亚热带生境下行为适应的绝佳研究材料。
图1 佛洞地洞穴遗址T1南向发掘剖面
高分辨率微地层学框架与微相划分。根据微形态薄片中基质颜色、微构造、组构、以及人为组分的丰度等特征，对佛洞地洞穴沉积序列进行了微相分析（图1）。共识别出六种微相类型：粗粒微相、烧土粗粒微相、含磷酸盐粗粒微相、细粒微相、含有机质细粒微相、含壳类细粒微相（图2）。这些微相与人为用火、蝙蝠粪便降解、积水覆盖、贝丘堆积等紧密相关。
图2 沉积单元L中的含壳类细粒微相
古人类对气候变化的适应策略。研究证实，在18.4-13.6 cal ka BP期间，佛洞地洞穴遗址至少经历了三次主要的古人类居住阶段，这些阶段与区域气候变化呈现出紧密的关联性（图3）。具体而言，在末次冰期盛期（LGM）的末期，主要是特征的壳类堆积，该洞穴可能主要作为食物加工场所。随后，洞穴被短暂废弃，仅存在零星的人类活动迹象。进入Heinrich Stadial 1 (HS1)冷干期，古人类重新利用该洞穴，并出现了频繁的用火活动。随着Bølling-Allerød暖期的到来，气候回暖且降水增加，古人类的主要活动区域逐渐转移至洞口处，而洞穴深部则逐渐被蝙蝠群落所占据。
图3 佛洞地洞穴遗址堆积埋藏过程
本研究为热带-亚热带地区洞穴遗址形成过程提供了新的案例，推进了对西南及东南亚地区晚更新世古人类对环境适应策略的认识。微形态分析，作为高分辨率的原位、微区、定向的沉积物分析手段，有望在深入探讨洞穴遗址形成过程，以及解读古人类活动策略等方面，展现出更为显著的应用价值。
本研究由中国科学院大学、云南省文物考古研究所、伦敦大学学院、临沧市文物管理所、纽卡斯尔大学、浙江海洋大学等多家单位联合完成，中国科学院大学博士生吴金旭与云南省文物考古研究所高峰研究员为共同第一作者，中国科学院大学张玉修副教授为通讯作者。本研究受北京市自然科学基金、深地国家科技重大专项、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、第二次青藏高原综合科学考察研究等项目支持。
本文链接：https://doi.org/10.1016/j.jas.2025.106416
相关研究：https://www.anthropol.ac.cn/CN/10.16359/j.1000-3193/AAS.2022.0062
https://doi.org/10.1007/s12520-023-01928-9
