发掘单位：新疆文物考古研究所 北京大学考古文博学院
2016—2017年，新疆文物考古研究所与北京大学考古文博学院合作，对吉木乃县通天洞遗址进行了考古发掘，分两个发掘区，发掘面积合计65平米，发现了距今45000多年的旧石器中期向晚期过渡的文化层堆积，出土石器、铜器、铁器等各类编号标本和动物化石2000余件。
地理环境
通天洞遗址是位于新疆维吾尔自治区阿勒泰地区吉木乃县托斯特乡阔依塔斯村东北的一处花岗岩洞穴遗址，海拔1810米。
通天洞遗址及其环境
通天洞航拍影像图
遗址地处北疆阿勒泰地区的西南部、准噶尔盆地北缘、额尔齐斯河南岸、萨吾尔山的北麓。从萨吾尔山向北经额尔齐斯河谷至阿尔泰山而与俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦等国接壤。该地区位于亚洲大陆腹地，归于中温带大陆性气候区。但西风环流带来大西洋水汽，顺额尔齐斯河谷地和哈萨克斯坦斋桑谷地长驱直入，向北遇阿尔泰山受逼抬升降水，使得阿勒泰地区成为新疆的丰水区之一。萨吾尔山通天洞遗址所在地域年降水量在300毫米以上，使得该区域不但是现在放牧的优良牧场也是适宜远古人类生存繁衍的重要地区。通天洞遗址周围也发现有多处不同时期的古代遗存，如萨尔阔拉墓群、克孜勒吐育克墓群、森塔斯石人墓、松树沟阔克拉萨墓群、库热萨拉山顶墓群以及克孜勒阔拉岩画等。
遗址有三处大小不一的洞穴，正面看略呈“品”字形，左下洞穴最大，长22．5、进深16．6、高5．8米，进入洞穴约2米时，洞穴与山顶上下相通，通天洞由此得名。因洞穴曾经作为牲畜棚圈使用，洞内地表牛羊粪便堆积很厚，并有较多灰烬。洞穴靠东内壁又有三小洞穴，北侧洞口曾用土坯封砌，可能跟棚圈有关。内壁南侧上部还有一小洞穴，通到山坡右上方。左边较小洞穴，被土几乎填满，洞口有面积约10平方米的堆积，据当地牧民描述，下暴雨时，经常会从堆积中冲出陶片。在此堆积上，采集到一些石杵残件及手制夹砂灰陶、红陶片，陶片除素面者外，也可见刻划纹、剔刺纹构成的折线纹等纹饰。这些陶片及纹饰与切木尔切克文化墓葬出土的陶器型制、纹饰基本一致。
发现与发掘
2014年，新疆全国第一次可移动文物普查北疆文物认定组与阿勒泰地区、吉木乃县文物局工作人员在吉木乃县途经阔依塔斯村时发现此处遗址，初步认定该遗址属于青铜时代古人类生活居住遗址。2015年，新疆文物考古研究所派专人对该遗址进行了较详细的调查。
2016年初，向国家文物局提出了发掘申请并获得批准。为了探明该洞穴遗址的规模和性质，在洞穴内外各布置一个5×5的探方，以便发掘、认识遗址的考古学文化序列和相关遗存。洞穴内地表牛羊粪堆积较厚，清理完毕后，布置探方T1515，探方清理发现，早期铁器时代——青铜时代文化层堆积比较薄，西面出现了比较纯净的黄沙层，再向下清理则为碎岩石堆积，碎岩石堆积层清理完后发现了较多的旧石器和动物化石。新疆文物考古研究所联合北京大学考古文博学院对其中4平方米的范围进行了试掘，初步确定了石制品的性质和时代。
M1
T1515剖面
发现的灰堆
出土石制品组合
洞穴外的探方T0505发掘中发现了较多的陶片和石磨盘以及反复用火的遗迹，并发现有石块堆垒的遗迹。
以此为基础，2017年6—9月，两家单位再次合作对通天洞遗址进行了第二次发掘。除了继续对T0505、T1515两探方进行发掘之外，为了解地层堆积情况和遗存种类还在通天洞外发掘1×2米小型探沟一条、小型石板墓一座，但均未发现文化遗物。发掘过程中，详细记录各出土标本的类别、三维坐标、堆积地层、水平层及产状、风化磨蚀等方面的信息，对测年样本、浮选样本、土壤微型态样本以及DNA土壤样本等也做了专门的提取工作，文化层所有土样都进行了筛选。此外还邀请中国科学院遥感与数字地球研究所协助对遗址发掘区域及周边进行了电法物探和探地雷达勘探，对遗址及附近的地层堆积情况进行了初步推断发掘过程中，请中国科学院遥感所协助对遗址发掘区域、洞穴前面及周边进行了电法物探和探地雷达勘探，对遗址的深度、环境、可能存在的其他遗存都有了一定的判断。
收获与意义
两年的发掘表明，通天洞遗址洞穴堆积较厚，发掘区最深处距地表约3米，已发掘部分划分出为14个地层单位，分为4组。1、2A层分别为早期铁器时期时代和青铜时代地层，2B层出土有很少量的具有细石器技术特点的石制品，他们属于上部文化层。3-5层为自然堆积的粗砂和花岗岩角砾，不见文化遗物。6A、6B、7、8A、8B、9层为旧石器时代文化层，出土有大量石制品和动物骨骼化石，并有原位埋藏的火塘等明确的遗迹现象。10层及以下为自然沉积的黄沙和花岗岩角砾层，尚未见底。
早期铁器和青铜时代地层中发现的遗物包括陶器、铜器、铁器、石磨盘等，主要属于阿凡纳谢沃文化和卡拉苏克文化。在T0505探方内还发现有围绕洞口的石围墙等遗迹，石围墙外则有直径约1.2米的灰坑。T0505内早期铁器和青铜时代地层堆积经浮选得到了碳化的小麦（Triticumaestivum L），对其进行14C测年所得年代为距今5000—3500年（校正值）。这表明通天洞遗址有可能是新疆目前最早的铜石并用时代遗址之一，并且从青铜到早期铁器时代反复使用。
旧石器文化层中出土的遗物包括编号标本两千余件，其中石制品约占2/3，动物骨骼化石约占1/3。此外还筛选出细小的动物化石及石制品标本万余件，筛选标本中以动物化石尤其是小型动物化石为主。石制品种类十分丰富，包括勒瓦娄哇石核、盘状石核、勒瓦娄哇尖状器、各类刮削器与莫斯特尖状器等典型的勒瓦娄哇-莫斯特文化的石制品（图十三）。总体显示出较明显的旧大陆西侧旧石器时代中期文化特征，在国内同时期遗址中十分独特，填补了中国缺少典型旧石器时代中期莫斯特文化类型的空白。动物骨骼破碎程度较高，有明显的切割、灼烧、敲击等痕迹，可鉴定种属包括食肉类、兔类、羊、驴、犀牛、棕熊以及鸟类等大量小动物骨骼，为探讨这一时期人类对动物资源的利用方式和遗址环境变迁提供了宝贵的资料。
碳化小麦和其他植物
T0505剖面对应年代
T0505出土石磨盘
出土铁器和铜器
旧石器文化层中还发现了原位埋藏的3个灰堆，呈较规整边界清晰的圆形，直径50-70cm。灰烬堆积以及数量众多的石制品与动物化石遗存表明，通天洞遗址为当时古人类生活居住之所。经对动物化石的14C测定，旧石器时代的文化层堆积的年代约为距今4.5万年。
通天洞遗址是新疆境内发现的第一个旧石器时代洞穴遗址，同时也首次提供了本地区旧石器-铜石并用-青铜-早铁时代的连续地层剖面。遗址堆积序列清楚，年代跨度大，不仅填补了新疆史前洞穴考古的空白，也是中国旧石器考古的重大发现。通天洞遗址对了解新疆地区四万多年以来古人类演化发展过程、确立区域文化发展的编年框架有非常重要意义。
通天洞遗址所出土的典型莫斯特文化遗存在中国目前只发现于少数几个遗址，主要分布在中国西北及北方的北部地区，而这类遗存在中国周边俄罗斯西伯利亚、蒙古等地却有较多的研究和发现。通天洞遗址所在的新疆阿勒泰地区位于亚洲腹地，四周分别与黄河流域为中心的中原地区、欧亚大陆北方大草原、中亚东欧等地区为邻，该遗址特殊的地理位置和出土的典型莫斯特文化遗存为进一步探讨更新世亚欧大陆东西两侧史前时期人群的迁徙、交流、扩散等问题提供了重要的线索。在探讨古人类适应方式、生计行为、石料来源、古环境研究、年代学等方面都具有巨大的研究潜力与学术价值。
通天洞遗址还可能是新疆目前最早的铜石并用时代遗址，并且在青铜时代——早期铁器时代多次使用；遗址中发现了最早的小麦，但确切的相关问题，还需要今后进一步详细的考古发掘研究来印证，即便如此，也至说明这里很早就出现了小麦，极有可能存在一条小麦传播的通道。
