泥河湾盆地分布在河北省西北部和山西省北部桑干河流域，面积约9000平方公里，平均海拔1000多米左右，桑干河由西南向东北蜿蜒贯穿整个盆地。泥河湾盆地是一个“聚宝盆”，不但有丰富的早期人类遗址，还有发育良好的晚新生代地层和丰富的哺乳动物群。

泥河湾盆地即大同盆地，分布在河北省西北部和山西省北部桑干河流域，面积约9000平方公里，平均海拔1000多米左右，桑干河由西南向东北蜿蜒贯穿整个盆地。盆地里晚新生代地层发育，特别是河湘沉积厚达1000多米，由厚度不等的粘土、粉砂质粘土、粉砂、砂、砾石相互重叠组成，各层颜色差异明显，呈灰色、黄绿色、黄褐色、赭褐色等。在阳原县，盆地地层受流水的强列侵蚀切割，地形沟壑纵横，岩石裸露，植物稀少，层层迭迭的地层十分醒目壮观，地层里盛产大量蚌壳类动物化石和哺乳类动物化石，人们很早就已经注意到了这种现象，推测这里曾经被湖水占据过，当地流传着许多美丽的神话传说。

随着考古工作不断发掘和研究，泥河湾层的地质构造和文化遗存显露在世人的面前：泥河湾层是包括早更新世、中更新世和晚更世的跨时代地层，是一河流与湖泊在时空上作用的堆积。早在1924年,巴尔博等将发育在三趾马红土之上、马兰黄土之下的这套河湖相堆积，称之为“泥河湾层”，其共分四层，即：红土、砾石和砂、中间泥土、白色灰泥岩。在下沙沟附近的地层中，他们发现了30多种哺乳动物和数种软体动物化石，称之为“泥河湾动物群”。

泥河湾层堆积作从早更新世初到晚更新世早期，历经二三百万年之久。早更世早期地层仅出露在红崖一带。该段产轭齿象、三趾马以及比泥河湾动物群老一点的属种，如副驼、旋角羚等。该段还含有大量软体动化石，如丽蚌、田螺和介型类，皆指示一种湿润气候条件下的淡水生境。在红崖南沟剖面还获得了大量孢粉，类型达54个之多，有木本花粉、草本花粉、有松、冷杉、云杉，有温带属种如桦、栎、朴、泪杉等，有亚热带属种如罗汉松、铁杉、银杏等，这均表明当初的气温要比现在温暖的多，是一种温暖湿润的气候。早更新世中期地层出露在红崖剖面上部、郝家台剖面下部、下沙沟及东城辛窑子剖面，该段孢粉稀少，主要有松、禾本科等，未见亚热带分子，代表森林草原植被，此地层脊椎动化石较为丰富，有喜热的、有耐寒的，有喜湿的，有适应干旱的等，说明当初是一种温凉爽湿润气候。早更新世晚期地层见于郝家台剖面中部和小长梁剖面下部，木本孢粉占优势，但也有个别适应微碱性的，这就表明该期气候可能比中期变得温和和湿润。

中更新统地层出露在郝家台剖面上部、虎头梁剖面下部及大黑沟剖面，中更新世早期代表一个气较低的时期，针叶树花粉占绝对优势，含量95%以上。但它与红崖南沟孢粉谱所不同的是亚热带阔叶树种已经不见，温带阔步叶树种亦大为减少，代表一个气温较低的时期。中更新世中期，孢粉谱以草本花粉居首位，这是一种森林草原植被，相对早期气温增高，属温和半干燥气候。中更新世晚期孢粉又类同早期，其气候亦大致相同。

晚更新世早期地层仅发育在虎头梁、许家窑至侯家窑等局部地区，从孢粉资料看，是森林草原向草原过渡的植被类型，属温和半干燥气候。晚更新世晚期，泥河湾层堆积已经告终，在湖汀层之上覆盖了风成马兰黄土，二者常呈渐变的过渡关系，在若干地区的黄土层之下的泥河湾层顶部，发育冻融褶曲。晚更新世后期出现了寒冷大冰缘气候。

这一切，都是地壳变动的杰作。人们把这个历史上存在了数百万年，已于数万年前消失的古湖，叫做泥河湾古湖。当年，泥河湾古湖湖水又深又清洁，四面环山，丛林深邃，各种各样的古动物时常出没在湖边草原地带。在这个天然动物园里，有三趾马、披毛犀、虎豹、转角羊、纳马象等等。这一切，只有让现存在泥河湾文物展室的化石告诉世人。

这里更是古人类生息的地方，是茂密的森林给了古人以“温床”，清洁的湖水、河水养育人类。

让我们来看一看古人类活动的踪迹。泥河湾盆地，犹如一部深邃而又凝重的考古经典，记载着丰富多彩的人类早期活动。泥河湾一带的旧石器考石遗址形成旧石器时代从早期到晚期遗的一个连贯文化剖面，一个县境内竟然有这么多的旧石器时代考古遗址，不仅在中国，就是在亚洲甚至在整个世界上也是十分罕见的。器时代从早期到晚期马圈沟址第三文化层，2001年910月，共发现各类遗物800余件，石制品有石核、石片、石锤、断片以及第二次加工的刮削器、凹缺削器等，在多数动物特别是在象的肋骨上，保存有十分清晰的砍砸和刮削痕迹，其中一件石质刮削器，它恰好置于一条肋骨上，展现出一幅极为形象的当时人类群体肢解动物、敲骨吸髓、刮肉取食的进餐场面。根据地磁年代学推测它的年代接近或起过200万年。从2002年7月开始，河北省考古工作队对马圈沟三文化层进行了为期3个月的发掘，共出土各类石器、化石达1500多件。在小长梁遗址，初步发现石制品222件，出土的石制品属于小石器传统,主要打法以锤击为主。小长梁的发现作为古人类活动最北端的见证，被镌刻在北京中华世纪坛表铜甬道的第一台阶。许家窑中除发现人类化石外，还的石制品14041件，石球1079件，石球在一个遗址中发现如此之多，在世界考古上也是极为罕见的，这是许家窑文化在石器类型方面一个非常显著的特色。

这一切都是很久以前的情景。而今的泥河湾盆地，则是山峰耸立、岩石裸露。昔日的大湖完全干涸，一度成为宽广的平原；后来由于桑干河和壶流河和侵蚀，古湖平原遭受强烈破环，变成了绵起伏的或大小各异的台地。

被誉为“东方人类的故乡”的泥河湾盆地又有考古新发现。中科院古脊椎动物与古人类研究所2017年1月14日透露，在距今约1.6万年的马鞍山遗址发现了古人类使用石英砂岩制作的串珠装饰品，为研究中国北方宗教起源、美学起源提供了重要资料。

泥河湾盆地位于黄土高原东北部、内蒙古高原向华北平原的过渡地带。河北省张家口市阳原县东部的岑家湾台地发现大量百万年前古人类活动遗址(图1)，被誉为“东方人类的故乡”。岑家湾遗址位于该台地古人类活动的密集区，古地磁年代距今约110万年。遗址于1984年由河北省文物考古研究院谢飞发现，上世纪谢飞主持4次发掘，2019年裴树文等对遗址进行补充发掘，共出土2000余件石制品和丰富的动物化石，是泥河湾盆地出土遗物最丰富的旧石器时代早期遗址之一。除了石核、石片和修理工具等石制品外，还出土了152个石器拼合组，拼合率高达30%，是世界上拼合率最高的早更新世遗址之一，为揭示古人类技术与行为特征提供了重要材料。

通过对岑家湾拼合组的石器技术分析和高精度3D扫描，研究团队系统重建了遗址古人类的剥片技术和工具修理策略。结果表明，岑家湾遗址存在“准备石核技术”(Prepared core technology)，其表现形式为生产具有一定标准的最终产品。为生产背面相对平坦的薄石片(图2)，岑家湾遗址古人类已有能力进行一系列的准备步骤，包括对原料的选择、石核台面和剥片面的预制等。在工具修理技术方面，古人类对薄石片进行有意截断，然后利用其中的一半进一步制作成修尖工具(图3)。除了拼合组所展现出来的进步的石器技术，研究团队还在遗址中发现了准备石核技术各个剥片阶段的产品，在修理工具中也发现了具有相似修理模式的尖状器和钻器等单个修理工具，为证实岑家湾遗址存在准备石核技术和工具修理模型提供了更加坚实的证据，有力地支持了岑家湾古人类层级化、标准化和模式化的石器技术。同时，石器技术特征所展现出来的古人类原料管理能力、长序列剥片能力等，均表明岑家湾遗址古人类已经具备较高的技术水平和认知能力。

2024年3月，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究团队联合西班牙高等科学研究理事会历史研究所、河北省文物考古研究院、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院大学等国内外科研单位，对泥河湾盆地岑家湾遗址的石器技术特征开展了系统研究，揭示了欧亚大陆最早的“准备石核技术”(Prepared core technology)。研究成果在国际学术期刊《美国国家科学院院刊》发表。