출처:
陳鐵梅,R.E.M.Hedges,袁振新.山頂洞遺址的第二批加速器質譜~(14)C年齡資料與討論[J].人類學學報,1992(02):112-116.DOI:10.16359/j.cnki.cn11-1963/C.1920.0.
陈铁梅,R.E.M.Hedges,袁振新.山顶洞遗址的第二批加速器质谱~(14)C年龄数据与讨论[J].人类学学报,1992(02):112-116.DOI:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.1992.02.002.
관련자료
山頂洞遺址的第二批加速器質譜^14C年齡數據與討論
산정동 유적의 두 번째 가속기 질량분석 ^14C 연대 자료와 논의
- 陳鐵梅（北京大學考古系，北京 100871）
진철매(陳鐵梅) (북경대학교 고고학과, 북경 100871). - R. E. M. Hedges（牛津大學考古與藝術史實驗室）
R. E. M. Hedges (옥스퍼드대학교 고고·미술사 실험실). - 袁振新（中國科學院古脊椎動物與古人類研究所，北京 100044）
원진신(袁振新) (중국과학원 고척추동물·고인류연구소, 북경 100044). - 關鍵詞：周口店山頂洞；舊石器年代學；加速器質譜^14C測年（p.1）
핵심어: 주구점(周口店) 산정동; 구석기 연대학; 가속기 질량분석(AMS) ^14C 연대측정.
內容摘要. 내용 요약
11個加速器質譜碳十四年齡，測定山頂洞文化層堆積的年齡為距今2.7萬年左右，而下窟是從約3.4萬年前開始堆積的。新的推前的山頂洞遺址年齡值與已知的地質考古資料匹配更合理。
가속기 질량분석 방사성탄소(^14C) 연대 11개에 따르면, 산정동(山頂洞) 문화층의 퇴적 연대는 대략 지금으로부터 2.7만 년 전이고, 하굴(下窟)은 약 3.4만 년 전부터 퇴적이 시작됐다. 이렇게 앞당겨진 산정동 유적의 연대 값은 기존의 지질·고고 자료와 더 잘 들어맞는다.
我們曾于1989年在本刊發表了對周口店山頂洞遺址5個骨質樣品進行加速器質譜碳十四（AMS–^14C）測年的結果（陳鐵梅等，1989）。最近我們利用英國牛津大學的AMS–^14C裝置（Hedges et al., 1989）又測定了該遺址七個動物化石骨質樣品的年齡。兩次測年的結果，按樣品發掘的工作日早晚排列，併列入表1中。帶“*”號者為新測定結果。測年結果均以5568年半衰期計算。
우리는 1989년에 본 학보에 주구점(周口店) 산정동 유적의 골질 시료 5점에 대한 AMS–^14C 측정 결과(진철매 등, 1989)를 발표한 바 있다. 최근에는 영국 옥스퍼드대의 AMS–^14C 장치를 이용해( Hedges 외, 1989) 해당 유적의 동물 뼈 화석 시료 7점의 연대를 추가로 측정했다. 두 차례 결과는 시료의 발굴 작업일의 빠르기·늦음 순으로 배열하여 표 1에 함께 실었다. “*” 표시는 이번에 새로 측정한 것이다. 모든 연대값은 반감기 5,568년(리비 값)으로 계산했다.
表1 山頂洞樣品的AMS–^14C測年結果
표 1 산정동(山頂洞) 시료의 AMS–^14C 연대측정 결과
12個樣品中有7個屬1933年發掘，即出自上文化層；其他5個出土于1934年發掘的下窟，其年齡應早于下文化層堆積的時代（Pei，1939）。這些樣品均由本文作者們親自自中國科學院古脊椎動物與古人類研究所選取，親自制樣處理并測量的。1號樣品的測年結果比其他11個樣品偏年青1萬多年，可能系污染所致，加上它出土的工作日不清楚，我們將該樣品的測年結果暫置存疑。考慮到樣品出土工作日與其層位之間的關系只是大致對應，可以認為其余11個樣品的年齡值基本符合地層層序，1933年6個樣品的年齡彼此互相較接近。因此本文的結論是：山頂洞遺址文化層堆積的年代范圍應在距今29000－24000年之間，主要在27000年左右，而下窟是從約34000－33000年開始堆積的。這個年代值比我們在前文（陳鐵梅等，1989）的估計稍推前了。在撰寫前文時僅對其中二個屬1933年發掘的樣品，出土工作日樣品測年數據尚是一個有待彌補的不足之處。
12개 시료 중 7개는 1933년 발굴(상문화층 출토)이고, 나머지 5개는 1934년 발굴의 하굴 출토로서 그 연대는 하문화층 퇴적 시기보다 이른 것으로 보아야 한다(배문중, 1939). 이들 시료는 모두 필자들이 중국과학원 고척추동물·고인류연구소에서 직접 선별·전처리하고 측정했다. 1번 시료의 연대는 다른 11개보다 1만 년 이상 젊게 나와 오염 가능성이 있으며, 출토 작업일도 불분명하므로 일단 유보한다. 시료의 작업일과 층위가 대략적으로 대응한다는 점을 감안하면, 나머지 11개 시료의 연대는 대체로 층서 순서와 잘 맞는다. 따라서 본문의 결론은 이렇다. 산정동 유적 문화층의 퇴적 연대 범위는 대략 29,000–24,000 BP이며, 주된 값은 약 27,000 BP 부근이고, 하굴은 약 34,000–33,000 BP부터 퇴적이 시작됐다. 이 값은 앞선 논문(진철매 등, 1989)에서의 추정보다 다소 앞당겨진 것이다. 앞선 논문을 집필할 당시에는 1933년 발굴분 두 시료만을 대상으로 했고, 출토 작업일에 맞춘 시료별 측정값이 충분치 않았던 점이 보완 과제였다.
AMS–^14C測年結果明顯早于70年代公佈的兩個常規^14C年齡數據，10470年——1933年樣品（H8:33:88、H8:33:109）和18340年——1934年樣品（F9:34:44）（ZK，1976，1980），分歧的原因我們在前文（陳鐵梅等，1989）中已作討論（常規方法處理樣品的化學流程難以把后期加入的外來碳污染完全清除）。AMS–^14C年齡也稍老于鈾系年齡1.9萬年（26:33:41樣件和21.1萬年J6:34:11樣件（陳鐵梅等，1984）。考慮到這兩個鈾系測年樣件在文化層和下窟中都分別屬出土工作日較早、即層位較高的，另外，^14C年齡代表動物生存的時代，而鈾系法測定的是骨骼埋藏后石化過程中，鈾進入骨骼的中間階段至今的年齡，鈾系年齡偏晚几千年是可以理解的。
AMS–^14C 결과는 1970년대에 발표된 두 개의 일반 ^14C 연대(1933년 시료 H8:33:88, H8:33:109의 10,470년과, 1934년 시료 F9:34:44의 18,340년)보다 현저히 오래되었다(ZK, 1976, 1980). 이런 차이는 앞선 논문(진철매 등, 1989)에서 논의했듯, 일반법에서의 화학 전처리로는 후기에 섞인 외래 탄소 오염을 완전히 제거하기 어렵기 때문이다. 또한 AMS–^14C 연대는 우라늄 계열 연대 1.9만 년(26:33:41 시료)과 2.11만 년(J6:34:11 시료)(진철매 등, 1984)보다도 약간 오래되었다. 다만 이 두 우계(鈾系) 시료는 문화층과 하굴에서 각각 비교적 이른 작업일(상위 층위)에 해당하며, ^14C 연대가 동물이 살던 시기를 나타내는 반면, 우계 연대는 뼈가 매장된 뒤 석화 과정에서 우라늄이 골조직에 들어온 중간 시점부터 현재까지의 시간을 재는 것이므로, 우계 연대가 수천 년 젊게 나타나는 것은 이해할 수 있다.
AMS–^14C測年將山頂洞文化堆積的年代從常規^14C法原定的1.1萬年，推前到距今2.7萬年（如用5730年半衰期計為2.8萬年）左右；把下窟底部的年代從1.9萬年前推前到3.4萬年左右，這更符合現在已知的考古資料：
AMS–^14C 측정은 산정동 문화층의 연대를 일반 ^14C 법에서 정했던 1.1만 년에서, 대략 2.7만 년(반감기 5,730년을 쓰면 약 2.8만 년) 전으로 앞당겼다. 또한 하굴 하부의 연대도 1.9만 년에서 약 3.4만 년 전으로 앞당겨 주었는데, 이는 현재 알려진 고고 자료와 더 잘 부합한다.
(1）山頂洞動物群中有果子狸（Paguma larvata）、似獵豹（Acinonyx cf. jubatus）等熱帶和亞熱帶林緣和林緣極端動物，而不含華北地區晚更新世常見的披毛犀（Coelodonta antiquitatis）、猛獁象（Mammuthus）等喜寒動物，表明其時氣候偏暖適宜。但是2.5－1.1萬年是亞冰期的一個亞次期，氣候寒冷，尤其2.1－1.6萬年為最寒冷期。在這段時期內，這類喜暖動物難以在北京地區長期存在。而更早在此亞冰期之前的4.4－2.8萬年在劃分上是較為溫暖的亞間冰期，歐洲一些地方用^14C法測定英國南部地區這一時期堆積物的年齡為3.2－2.9萬年。西南歐亞稱為卡爾金亞亞間冰期，時代測定為3－2.5萬年。在這段時期內我國若西部沿海地區海平面上升至三角洲發達、根據海岸沖積平原钻探中海相地層和大陸架古海岸線的測年，這次海侵發生在4.0－2.4萬年間，而今3萬年則是該亞間冰期的最為溫暖期。如果山頂洞的堆積是在3.4－2.4萬年期間，則可以解釋為什麼動物群中有好几個喜暖的成員，而未見喜寒動物。
(1) 산정동 동물상에는 사향고양이(Paguma larvata), 치타형( Acinonyx cf. jubatus) 등 열대·아열대의 숲가생이 동물이 포함되어 있고, 화북 지역 후기 갱신세에 흔한 털코뿔소(Coelodonta antiquitatis)와 매머드(Mammuthus) 같은 한랭성 동물은 보이지 않는다. 이는 당시 기후가 비교적 온난했음을 시사한다. 한편 2.5–1.1만 년은 한랭한 아(亞)빙기였고, 특히 2.1–1.6만 년이 가장 추웠다. 이런 시기에는 위와 같은 온난성 동물이 북경 일대에 오래 존재하기 어렵다. 그보다 이른 4.4–2.8만 년은 보다 따뜻한 아(亞)간빙기로 구분되며, 영국 남부의 해당 시기 퇴적물 ^14C 연대는 3.2–2.9만 년으로 보고된 바 있다. 서남 유라시아에서는 이를 카르킨야 아간빙기로 부르며, 시기는 3–2.5만 년으로 제시된다. 이 시기 우리나라(및 서부 연해)의 해수면이 상승하여 삼각주가 발달했고, 해안 충적평원 시추의 해성층과 대륙붕 고대 해안선의 연대에 따르면 해침은 4.0–2.4만 년 사이에 일어났으며 약 3만 년이 그 아간빙기의 가장 따뜻한 시기였다. 만약 산정동의 퇴적이 3.4–2.4만 년 사이에 이루어졌다면, 동물상에 온난성 구성원이 여럿 보이고 한랭성 동물이 보이지 않는 이유를 설명할 수 있다.
(2）山頂洞人化石代表十個個體，經研究無爭議地定為晚期智人，具有頭骨粗頑、眉弓發達、額部傾斜、眼眶低矮、淚腺窩淺和矢狀脊不明等多種原始特徵。它們和我國全新世新石器時代中、早期「現代人」頭骨在形態上有明顯的差異。與我國其他晚期智人的材料相比，一般認為它比資陽人和普定穿洞人具有更多的原始特徵。吳茂霖（1989）重新測定了山頂洞人的顱蓋高度指數、前囟位指數、前囟角和額角，這些數值甚至比柳江人還要低。因此根據山頂洞人在人體質形態進化樹上的位置，時代上似不宜把山頂洞人放在距今約1.1萬年的晚更新世最晚期，或放在冰後期。具有相當多原始形態特徵的山頂洞人進化到現代人總需要相當長的一段時間，而不可能是突變的。
(2) 산정동 인골은 10개체를 대표하며, 연구 결과 이견 없이 후기 현생 인류로 분류된다. 이들은 두개골이 거칠고, 눈썹융기 발달, 전두부 경사, 안와가 낮고, 누선와가 얕으며 시상릉이 뚜렷하지 않은 등 여러 원시적 특징을 지닌다. 우리나라 전기·중기 신석기 시대의 “현대인” 두개골과 형태상 뚜렷이 다르며, 다른 후기 현생 인류 재료에 비해 일반적으로 낙양인·보정천동인보다 더 많은 원시적 특징을 가진다고 여겨진다. 오모울린(吳茂霖, 1989)은 산정동인의 두개고도지수, 전천문 위치 지수, 전천문 각과 전두각을 재측정했는데, 이 값들이 유강인보다도 더 낮았다. 따라서 산정동인의 형태학적 위치를 고려하면, 그 시기를 지금으로부터 약 1.1만 년의 후기 갱신세 말기나 빙퇴기 이후로 두기는 적절치 않다. 이러한 원시적 형태를 지닌 산정동인이 현대 인류로 이행하려면 상당한 시간이 필요하며, 급격한 변이로 보기는 어렵다.
根據本文的年代數據，我們可推斷，早在2.5萬年前，我們的祖先已經禦寒，用穿孔貝亮裝飾滿足已出現的审美要求，並实行埋葬死者、撒赤鐵礦粉的原始宗教儀式。
본문의 연대 자료에 따르면, 적어도 2.5만 년 전에는 우리의 조상들이 이미 한랭을 견디고, 구멍 뚫은 조개 장식을 사용해 미적 욕구를 충족시켰으며, 시신을 매장하고 적철광 가루를 뿌리는 원시적 의례를 행했음을 추정할 수 있다.
本測年研究目前不足之處是，5個已知發掘工作日的1933年樣品中沒有一個是早于第60日的，因此在邏輯上不能完全排除山頂洞堆積的上部可能有較晚的材料。但是根據(1），屬1933年出土的六個樣品測年結果比較集中，從第60工作日樣品的23700年到文化層底部樣的29100年；(2）山頂洞遺址的主要人化石材料(包括三個完整的頭骨）以及大量文物遺物是從文化層下部的“下窟”中發現的；(3）原發掘者以及后來的研究者都未區分出遺址上、下層之間在文化特征和動物群組成方面有任何明顯的差異，因此我們的印象是整個山頂洞文化不會延續到太晚，距今約27000年左右為該文化的全盛時期。當然，缺乏早于第60個工作日出土樣品的測年數據是我們的一個有待彌補的不足之處。
이번 연대 연구의 한계는, 발굴 작업일이 알려진 1933년 시료 5개 가운데 어느 것도 60일 이전의 것은 없다는 점이다. 따라서 논리적으로 산정동 퇴적 상부에 더 늦은 재료가 포함됐을 가능성을 완전히 배제할 수는 없다. 그러나 (1) 1933년 출토 6개 시료의 연대는 제60작업일 시료의 23,700년에서 문화층 하부 시료의 29,100년까지로 비교적 집중되어 있고, (2) 산정동 유적의 주요 인골 재료(완정한 두개골 3개 포함)와 다량의 유물은 문화층 하부의 “하굴”에서 발견되었으며, (3) 최초 발굴자와 후속 연구자 누구도 상·하층 사이에 문화 특징이나 동물상 구성의 뚜렷한 차이를 보고하지 않았다. 따라서 산정동 문화 전체가 너무 늦은 시기까지 이어졌다고 보기는 어렵고, 그 전성기는 대략 27,000 BP로 판단된다. 물론 제60 작업일 이전 출토 시료의 연대 데이터가 부족한 점은 앞으로 보완해야 할 과제다.
山頂洞遺址已有12個AMS–^14C年齡數據。目前我國還沒有別的舊石器晚期遺址曾作過如此細致的^14C測年研究。重要的峽崖遺址，其文化內容和動物群組成都很豐富，但只有單個^14C年齡。很多遺址根本未作過絕對年齡測定。測年困難的原因是常規^14C方法消耗的樣品數量太多(至少半公斤以上的化石），在很多遺址中難以找到足夠量的含碳物質，或者含不得化大量的動物化石供^14C測年用。當然更談不上分細層采樣，分別測定遺址所屬文化發展各階段的年齡。新發展的AMS–^14C技術的最大優點是將用樣數量降低千倍，一般情況下，一克重的殘骨片就是夠用以測年。AMS的另一優點是效率高，每台設備每年可測上千個數據。這樣對舊石器遺址進行分細層采樣測年就不會有困難了，而且在樣品處理上較易清除后期的污染物質，使年齡測定更可靠。總之AMS–^14C技術將使我國的晚旧石器年代學研究取得重大進展(陳鐵梅，1990）。AMS–^14C裝置造價很高(几百萬人民幣），技術複雜，但每個樣的測試收費在國外一般只比常規方法略高些，即貴百分之几到十几。目前北京大學技術物理系、考古系和中國社會科學院考古所合作，作為國家自然科學基金委員會支持的重大項目(項目號9488008），正在組裝我國的AMS系統。希望它按計劃完成并盡早投入運行。
산정동 유적에는 이미 12개의 AMS–^14C 연대 데이터가 축적되었다. 현재 우리나라에서 이처럼 세밀한 ^14C 연대 연구가 이루어진 후기 구석기 유적은 없다. 중요한 절벽 유적들은 문화 내용과 동물상 구성이 매우 풍부하지만, ^14C 연대는 단일 값에 그치거나, 아예 절대연대 측정이 이뤄지지 않은 곳도 많다. 일반 ^14C 법은 시료 소모량이 너무 커서(화석 최소 수백 g), 많은 유적에서 충분한 탄소 함유 물질이나 동물 뼈 화석을 확보하기 어렵다. 층위를 세분해 각각의 문화 단계 연대를 따로 측정하는 것은 더더욱 어렵다. 새로 발전한 AMS–^14C의 가장 큰 장점은 시료 요구량을 천 배 이상 낮춘 것으로, 보통 1 g 남짓한 잔골편이면 충분하다. 또 효율이 높아 장비 한 대로 연간 수천 건을 측정할 수 있다. 이로써 구석기 유적의 세분층 시료 채집·연대측정이 가능하고, 전처리에서 후기 오염물 제거도 비교적 수월해 연대의 신뢰도가 높아진다. 요컨대 AMS–^14C 기술은 우리나라의 후기 구석기 연대학 연구에 큰 진전을 가져올 것이다(진철매, 1990). 다만 장치 구축비가 매우 높고(수백만 위안), 기술이 복잡하지만, 시료당 시험 비용은 국외 기준으로 일반법보다 약간 높은 수준(수%~10%대)이다. 현재 북경대 기술물리계·고고학과와 중국사회과학원 고고연구소가 협력하여, 국가자연과학기금위원회가 지원하는 중대 과제(과제번호 9488008)로 우리나라 AMS 시스템을 조립 중이며, 계획대로 완성하여 조속히 운용되기를 바란다.
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THE SECOND BATCH OF ACCELERATOR RADIOCARBON DATES FOR UPPER CAVE SITE OF ZHOUKOUDIAN
주구점 상동(上洞) 유적의 가속기 방사성탄소 연대 제2차 측정
- Chen Tiemei (Department of Archaeology, Peking Univ., Beijing 100871) R. E. M. Hedges (Research Laboratory for Archaeology and the History of Art, Oxford University) Yuan Zhenxin (Institute of Vertebrate Palaeontology and Palaeoanthropology, Academia Sinica, Beijing 100044)
- 천티에메이(Chen Tiemei)〔북경대학교 고고학과, 북경 100871〕 R. E. M. 헤지스(R. E. M. Hedges)〔옥스퍼드대학교 고고·미술사 연구실〕 위안전신(Yuan Zhenxin)〔중국과학원 고척추동물·고인류연구소, 북경 100044〕
Abstract:
Altogether 12 fossil bone samples in two batches were dated with accelerator mass spectro-metry radiocarbon (AMS-C14) technique. This new age assignment is much older than commonly accepted conventional radiocarbon ages of 10,470 a for the cultural phase and 18,340 a for the deposits in the Lower Recess. In comparison with the first batch of AMS-C14 dates, new combined dating results push the age for the cultural phase further back to 29–24 ka before present, while the time of filling of the Lower Recess remains unchanged, which had started at about 34–33 ka ago (see table 1). We think the AMS-C14 dates are more compatible with geological and archaeological evidences.
(1) Human skulls found in this site were unanimously classified as late Homo sapiens. Morphologically these skulls show more primitive features than other members of Later Homo sapiens like Ziyang Man and Chuandong Man of Puding, and are different in species level from that of Chinese early neolithics. It must have taken quite a long time for the evolution process when Upper Cave Men gradually transformed into Homo sapiens, which would contradict the conception that the Upper Cave Men lived at the very end of Late Pleistocene.
(2) 19–11 ka was an extremely cold period, while 34–24 ka was a relatively warm interstadial during the Würm Glacial. Upper Cave fauna contained tropic animals like Paguma larvata and Acinonyx cf. jubatus, but no Coelodonta antiquitatis nor Mammuthus which were very popular during cold glacial time in North China. AMS-C14 age determination of 34–24 ka would better fit the composition of the fauna.
No difference in culture nor fauna between upper and lower parts of the cultural deposits has been reported, still as no samples from the uppermost layers of this site has been dated yet, the possibility that the Upper Cave Culture had lasted somewhat later than 24 ka can not be completely excluded.
두 차례에 걸쳐 총 12점의 뼈 화석 시료를 가속기 질량분석 방사성탄소(AMS-^14C) 기법으로 연대측정했다. 첫 번째 AMS-^14C 결과와 비교하면, 새로 결합한 측정값은 문화층의 연대를 더 이른 시기인 약 29–24 ka BP로 앞당긴다. 반면 하굴(下窟)의 충전(퇴적) 시작 시기는 변함없이 약 34–33 ka 전으로 판단된다(표 1 참조). 이 새 연대는 종래 널리 수용되던 일반 방사성탄소 연대—문화층 10,470년, 하굴 퇴적 18,340년—보다 훨씬 오래되었다.
우리는 AMS-^14C 연대가 지질학적·고고학적 증거와 더 잘 부합한다고 본다.
(1) 이 유적에서 나온 인골 두개는 일치되게 후기 현생 인류로 분류됐다. 형태적으로 이 두개는 자양인(Ziyang Man)이나 보정(普定) 천동인(Chuandong Man) 같은 다른 후기 현생 인류보다 더 많은 원시적 특징을 보이며, 중국 초기 신석기 인류와는 종 수준에서 다르다. 상동인이 점차 현생 인류로 이행하는 데에는 상당한 시간이 필요했을 것이므로, 상동인이 후기 플라이스토세의 맨 마지막에 살았다는 개념과 모순된다.
(2) 19–11 ka는 매우 추운 시기였고, 34–24 ka는 뷔름 빙기 동안의 비교적 온난한 간빙기였다. 상동의 동물상에는 사향고양이(Paguma larvata)와 치타형(Acinonyx cf. jubatus) 같은 열대성 동물이 포함되어 있으나, 화북(華北)의 한랭한 빙기 동안 흔한 털코뿔소(Coelodonta antiquitatis)와 매머드(Mammuthus)는 없다. 34–24 ka라는 AMS-^14C 연대가 이러한 동물상 구성과 더 잘 들어맞는다.
문화층의 상·하부 사이에서 문화나 동물상의 차이는 보고되지 않았다. 다만 이 유적의 최상부 층 시료는 아직 연대가 측정되지 않았기 때문에, 상동 문화가 24 ka 이후까지 어느 정도 지속되었을 가능성은 완전히 배제할 수 없다.
Keywords: Upper Cave of Zhoukoudian; Palaeolithic chronology; Accelerator radiocarbon dating
키워드: 주구점(周口店) 상동(上洞); 구석기 연대학; 가속기 방사성탄소 연대측정