Appearance
The earliest evidence of high-elevation ice age occupation in Australia
Summary
Problem: 澳大利亚东部高地传统上被视为晚更新世（约35,000–11,700年前）人类流动的寒冷气候屏障，此前已知的考古证据仅限于冰缘带以下海拔。这一模型缺乏区域性、高分辨率的考古数据检验。本文旨在回答：澳大利亚高海拔冰缘环境是否在末次盛冰期（LGM）期间就已被人类占据？ Approach: 作者在蓝山上部海拔1,073米的Dargan Shelter洞穴进行了三个季度的系统考古发掘（2022年4月至2023年3月），共挖掘7.5平方米、最大深度2.3米。通过地层学分析、放射性碳测年（24个有效木炭样本）、贝叶斯年龄-深度建模、石制品技术分析以及pXRF地球化学溯源，重建了该遗址从LGM到全新世晚期的文化序列。 Finding: Dargan Shelter最早的人类占据发生在约20,000年前（21,700–19,990 cal. BP），正值末次盛冰期，使其成为澳大利亚迄今发现的海拔最高的更新世遗址。遗址中发现了多个原位火塘和693件石制品，其中部分原料来自山脉南北方向约50–150公里外的地区，表明LGM期间存在沿山脉方向的南北互动和反复使用这一寒冷景观的行为。石制品密度在18,000–16,000 cal. BP达到峰值，显示该时段内遗址被反复使用。 Significance: 这一发现将澳大利亚高海拔占据的最早证据从约14,500年前提前至约20,000年前，表明寒冷气候并非人类流动和占据的自然屏障。该结果使澳大利亚与全球其他地区（欧洲、非洲、美洲、亚洲）的高海拔冰期占据证据保持一致，要求重新审视澳大利亚山脉作为人类流动屏障的传统模型。
Theoretical Framework
N/A
Research Design
本研究为考古田野发掘研究（observational/excavation study）。分析单元为地层单元和考古遗物（石制品、木炭、火塘）。主要变量包括：（1）占据时间（通过放射性碳测年和贝叶斯建模确定）；（2）石制品密度（按地层分层统计）；（3）原料来源（通过pXRF化学分析溯源）；（4）技术特征（最大石片长度、修整率、原料选择）。发掘采用50cm×50cm方格和不超过5cm深度的单层发掘单元，所有遗物和样本进行三维定位，沉积物经3mm筛网干筛。
Data & Sample
- 遗址: Dargan Shelter，位于澳大利亚新南威尔士州Lithgow附近的Dharug领地，海拔1,073米
- 发掘面积: 7.5平方米（4条探沟），最大深度2.3米
- 发掘时间: 三个季度（2022年4月至2023年3月）
- 石制品: 共693件，其中680件被分析；117件来自距今16,000 cal. BP以上的地层（层11–15）
- 测年样本: 32个潜在样本送测，24个通过质量控制，23个纳入贝叶斯模型（排除1个基底样本）
- 地层: 18个自然地层，从LGM前到亚近代
- 合作方式: 与11个注册利益相关群体协商，成立蓝山原住民咨询委员会，全程参与设计、实施和报告
Analytical Strategy
- 放射性碳测年: 24个木炭样本经酸-碱-酸预处理后在澳大利亚国立大学和UNSW Chronos实验室测年；使用SHCal20南半球校准曲线在OxCal 4.4中校准
- 贝叶斯建模: 应用两种异常值模型——一般T型异常值模型（模型A，所有样本5%先验异常值概率）和改良木炭/木炭加模型（模型B，预测木炭样本可能偏老但允许少量偏年轻）——以检验数据集对老木效应的敏感性
- 地层完整性检验: 通过地层叠压关系、无倒置的测年序列、石制品拼合和年龄-深度模型确认沉积物未被扰动
- 原料溯源: 使用pXRF对石制品进行地球化学分析，与已知原料来源地比对
- 技术分析: 统计最大石片长度、修整率、原料比例随时间的变化
Results & Findings
主要发现一：LGM期间的高海拔占据 最低层位的石制品（层14和15）与一个火塘相邻，测年结果为21,700–19,990 cal. BP，这是澳大利亚海拔700米以上最早的占据证据，也是海拔1,000米以上最早的冰期占据证据。LGM期间该地处于冰缘环境，气温比现在至少低8.2°C，树线在遗址下方约400米，无树木生长，冬季水源冻结。最低的完整石片（层15）为本地粘土岩制成，长47毫米，远端有使用痕迹，显示最初访问时携带了在别处制造的工具。
主要发现二：LGM期间遗址的反复使用 石制品密度在18,000–16,000 cal. BP达到峰值，表明该时段内遗址被反复使用。约16,000 cal. BP时出现石制品拼合证据，证明在冰缘环境中存在现场石器制作活动。LGM期间火塘和石制品的持续存在表明高海拔山地占据比此前已知的更为持久。
主要发现三：南北方向的远距离互动 pXRF分析识别出10件化学性质独特的隐晶质石片，最接近的化学匹配位于西南约50公里处的Jenolan；其中4件来自层11和12（16,000–17,000 cal. BP），表明LGM期间存在从南面进入该区域的路径。另有3件含铁黑色石英岩制品（包括一件锤石）匹配到北方约150公里处的Hunter地区原料，来自层10（约15,000 cal. BP）和层13（约18,500 cal. BP），表明LGM期间人们也从北面或与北面有联系。
主要发现四：技术特征的稳定性 原料选择、最大石片长度和修整率随时间保持相对稳定，尽管经历了显著的古气候变迁。修整石片比例从更新世的4.3%到全新世的4.1%无显著变化。石英和粘土岩（均为本地可得原料）的使用比例随时间仅轻微变化。这表明尽管环境剧变，技术传统保持了连续性。
主要发现五：特殊遗物 一件砂岩磨制石板（13,460–13,190 cal. BP）上有两条线性凹槽，磨损特征与磨制骨器或木器（如针、锥、骨尖和鼻尖）一致。一件早全新世玄武岩砧（8,990–8,610 cal. BP）上有亚圆形凹坑和冲击痕迹，与敲击硬质木本坚果和种子外壳一致。
意外发现：层18中一个孤立的木炭碎片提供了至少50,000 14C yr BP的基底年龄，但作者明确不将其解释为人类存在的证据，而是洞穴入口被堵塞的时间。
Limitations
- 作者未在正文中明确列出局限性，但从方法部分可推断：（1）LGM时期地层中木炭样本稀少，32个样本中有8个因不是木炭而被排除，层14仅剩1个可测年样本；（2）层8和层9/10之间通过1厘米清理单元防止污染，但清理单元中发现的3件石制品被排除在分析之外；（3）花粉分析计数较低，仅能提供有限的植被信息；（4）无法确定深过去哪些群体进入山区，只能推测多个群体可能与这片土地有联系。
Key Contributions
- 提供了澳大利亚迄今最早的高海拔（>1,000米）冰期占据的直接考古证据，将高海拔占据的最早接受年龄从约14,500年前提前至约20,000年前
- 推翻了澳大利亚东部高地作为晚更新世人类流动屏障的传统模型，证明冰缘环境并非人类占据的绝对障碍
- 通过pXRF原料溯源揭示了LGM期间沿山脉南北方向的远距离互动网络，表明该区域不仅是东西向的通道，更是南北向旅行中的停留点
- 记录了从LGM到全新世晚期的连续文化序列（约20,000至400 cal. BP），为理解高海拔环境适应提供了长时段框架
- 将澳大利亚的证据与全球高海拔冰期占据序列（欧洲、非洲、美洲、亚洲）对齐，支持寒冷气候并非人类流动自然屏障的全球性结论
- 展示了与原住民社区合作进行考古研究的范例，包括项目设计、实施和报告的全过程参与
Key Claims
"Here we report excavation results from a high-altitude (1,073 m) cave, Dargan Shelter, in the upper Blue Mountains, which indicate that occupation first occurred ~20,000 years ago, during the Last Glacial Maximum, making this the highest elevation Pleistocene site identified in Australia so far." (Abstract)
"Our results align the Australian continent with global sequences, which indicate that cold climates were not necessarily natural barriers to human mobility and occupation." (Abstract)
"Dargan provides evidence for human occupation of the Blue Mountains during the LGM, and the oldest evidence for high-altitude (>1,000 m above sea level) occupation in Australia. This evidence requires a paradigm shift in our understanding of Australia's mountains as a barrier to human mobility during the LGM." (Results, Site, stratigraphy and dating)
"The excavation revealed evidence of a continuous sequence of occupation from the LGM ~20,000 until ~400 cal. BP, refuting the hypothesis that people first entered altitudes above the periglacial limit in Australia only several millennia after the LGM." (Conclusions)
"While this does not represent the initial peopling of south-eastern Australia, the evidence here provides demonstration of repeated human movement through and adaption to a periglacial environment during the LGM and supports demographic modelling, which postulates pathways through environments previously conceived as uninhabited." (Conclusions)