《科学通报》
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古人类遗址的年代，如何测得更准？
2020-12-04 13:01:00对于同一个古人类遗址，应用不同测年方法所得的年代可能存在较大差异。针对这一问题，最近发表于《科学通报》的“中国古人类遗址年代学问题”一文以我国古人类遗址为研究对象，对既往测年数据进行了系统的总结与再分析，并提出了解决测年差异的合理定年方案。文章由南京大学孙雪峰、陆莹和复旦大学文少卿共同撰写。
作者对200多篇已经发表的有关我国古人类遗址(有古人类化石出土的遗址)年代的中、英文论文和专著进行了分析，其中共涉及86处遗址。
下图展示了对这些文献的统计结果。可以看到，在全部86处人类遗址中，有2处遗址(2%)无任何年代记录、19处遗址(22%)只有生物地层记录而未进行测年研究、37处遗址(43%)只用了一种测年方法、28处遗址(33%)应用了两种或两种以上测年方法。
在这28处应用两种以上测年方法的遗址中，11处测年结果基本一致，17处结果不一致(测年结果差异超过具体年代或年代范围的20%)，测年结果不一致的遗址占比高达61%。
遗址测年方法总结。(a) 各测年方法在86处古人类遗址的应用情况。 (b) 遗址应用测年方法数分类，以及28处应用两种以上测年方法遗址的结果一致性和不一致性统计
为什么有这么多古人类遗址存在测年结果差异?原因可归纳为两大类：一是遗址埋藏学问题;二是测年方法本身的差异。
我国古人类遗址可分为旷野遗址和洞穴遗址两大类，其中洞穴遗址占比高达70%。但是与相对简单的旷野遗址相比，一些洞穴遗址的埋藏关系是较难辨认清楚的。当这些地层关系在野外辨认有误时，就会造成测年结果差异。
另一方面, 测年方法本身的差异也会引发古人类遗址测年结果的分歧。测年方法的差异可以体现在各方法的基本原理、测年材料、测年范围、误差大小等多个方面。各测年方法的理想结果是接近或等于所测材料的真实年代，但受系统不封闭、环境剂量不稳定、含水量变化、样品污染等多种因素影响，测年结果与真实年代的差距要远大于预想。
古人类遗址常用测年方法的定年范围
在上述分析结果的基础上，文章重点分析了早、中、晚更新世我国一些重要古人类遗址产生差异的原因，发现使用多种测年方法虽然会产生差异，但却可以避免因一种方法而造成的偶然性错误，合理应用多方法组合定年有利于排除错误年代。尤其在中、晚更新世洞穴遗址中，经3种测年方法交叉检验结果一致，可得到最为可信的定年结果。仅用一种测年方法的结果可能尚需验证，而我国却有43%的古人类遗址只用了一种测年方法。遗址埋藏学问题需要通过多方法测年来发现和修正，而测年方法本身差异问题则更需要多方法测年来综合评估和判断。
28处应用两种以上测年方法的我国古人类遗址的测年结果对比与差异
综合上述分析，研究者对应用不同测年方法组合的定年策略提出了建议：
l 早更新世古人类遗址应主要依靠古地磁定年，再结合26Al/10Be埋藏、气候地层和ESR测年等方法来获得相对准确的古人类化石年龄;
l 中更新世遗址需要基于古地磁、气候地层、26Al/10Be埋藏、U系、ESR/U系、ESR、TT-OSL和pIRIR等多种测年方法，并根据遗址测年材料保存情况，选择3种以上方法进行交叉检验;
l 晚更新世遗址基于U系、14C、OSL三种方法综合定年是必要的;
l 晚更新世晚期遗址可以谨慎地开展14C直接测年和古DNA分析。
准确的古人类化石年龄是正确建立我国古人类演化理论的基础，因此需对新发现古人类化石采用多方法综合定年策略。同样的策略也应当用于对我国一些重要古人类遗址的年代进行检验和评估，这是提高我国古人类遗址年代准确性的必要一步。
文/孙雪峰, 陆莹, 文少卿
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