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本文以模拟实验与科技检测相结合的研究方法，对水洞沟遗址石料热处理后的变化进行了较为全面的研究。结合实验结果，我们甄选出水洞沟遗址出土石制品中经过热处理的标本，并对其所蕴含的现代人行为信息进行了初步研究。在此基础上，我们对水洞沟古人类热处理行为的作用与意义进行探讨，并勾画出热处理技术在世界范围内的传播路线图。
本文的研究材料来自水洞沟遗址区采集的石料，以及水洞沟2号地点、12号地点的出土石制品。我们对石料进行了室内、室外两种环境下的热处理模拟实验，室内实验以50℃为梯度，使用电阻炉对石料进行了300℃至550℃的热处理。同时对室内实验的热处理原料进行打制实验，获取了有效的实验石制品统计数据。
通过观察对比、X射线衍射、X射线荧光、扫描电镜和偏光显微镜观察，我们总结出了水洞沟石料热处理后的特征:大部分石料经过热处理后颜色趋于变红;热处理石料光泽的变化并不明显;热处理温度匀速改变时，标本极少发生破损;热处理标本SiO2含量增加;石英结晶度显著提高;强度降低、延性和脆性提高，石料的质地均匀度在一定程度上提高;颗粒分布均匀，以等粒结构为主;有晶体熔合现象出现，连接紧密，表面平整。热处理最佳温度在350℃至450℃之间。
无意识加热的石制品主要特征为:颜色多呈灰白色，部分标本经过火烧后表面呈现炭黑色，少数标本出现油脂状光泽，部分标本出现裂纹，甚至断裂、变形。
热处理会改变石料的力学性质，从而提高其打制性能。热处理原料剥取的石片的形态趋于规整，窄薄型石片比例增加，同时石片延展更加平直，弯曲程度降低，羽翼状远端的比例也显著提高，更重要的是，石片有效边缘的产出率明显提高。
依据实验结果，我们从2号、12号地点挑选出热处理石制品110件。观察分析结果表明，当时古人类已经熟练掌握了热处理技术，理解不同原料间的打制性能的差别，并将之运用于石器制作、使用中，提高了石料利用率及生产效率。同时古人类对热处理石料存在搬运行为。
通过本文研究，我们首次确认东亚地区旧石器时代人群中存在热处理行为，水洞沟热处理石制品的发现为研究室旧石器时代亚洲乃至世界的石料热处理现象提供了重要材料，同时填补了热处理技术由西向东发展与传播的缺环。
水洞沟热处理行为的发现，为探讨旧石器时代中西文化交流提供了新的证据，也为了解现代人行为在中国的出现与扩散提供了新的研究视角。