泥河灣盆地分布在河北省西北部和山西省北部桑 干河流域，面積約9000平方公里，平均海撥1000多米 左右，桑干河由西南向東北蜿蜒貫穿整個盆地。

　　考古發(fā)掘與研究

　　隨著考古工作不斷發(fā)掘和研究，泥河灣層的地質(zhì)構(gòu)造和文化遺存顯露在世人的面前：泥河灣層是包括早更新世、中更新世和晚更世的跨時代地層，是一河流與湖泊在時空上作用的堆積。早在1924年,巴爾博等將發(fā)育在三趾馬紅土之上、馬蘭黃土之下的這套河湖相堆積，稱之為“泥河灣層”，其共分四層，即：紅土、礫石和砂、中間泥土、白色灰泥巖。在下沙溝附近的地層中，他們發(fā)現(xiàn)了30多種哺乳動物和數(shù)種軟體動物化石，稱之為“泥河灣動物群”。

　　泥河灣層堆積作從早更新世初到晚更新世早期，歷經(jīng)二三百萬年之久。早更世早期地層僅出露在紅崖一帶。該段產(chǎn)軛齒象、三趾馬以及比泥河灣動物群老一點的屬種，如副駝、旋角羚等。該 段還含有大量軟體動化石，如麗 蚌、田螺和介型類，皆指示一種濕潤氣候條件下的淡水生境。在紅崖南溝剖面還獲得了大量孢粉，類型 達54個之多，有木本花粉、草 本花粉、有松、冷杉、云杉，有溫帶屬種如樺、櫟、樸、淚杉等，有亞熱帶屬種如羅漢松、鐵杉、銀杏等，這均表明當(dāng)初的氣溫要比現(xiàn)在溫暖的多，是一種溫暖濕潤的氣候。早更新世中期地層出露在紅崖剖面上部、郝家臺剖面下部、下沙溝及東城辛窯子剖面，該段孢粉稀少，主要有松、禾本科等，未見亞熱帶分子，代表森林草原植被，此地層脊椎動化石較為豐富，有喜熱的、有耐寒的，有喜濕的，有適應(yīng)干旱的等，說明當(dāng)初是一種溫涼爽濕潤氣候。早更新世晚期地層見于郝家臺剖面中部和小長梁剖面下部，木本孢粉占優(yōu)勢，但也有個別適應(yīng)微堿性的，這就表明該期 氣候可能比中期變得溫和和濕潤。

　　地殼變動的杰作

　　中更新統(tǒng)地層出露在郝家臺剖面上部、虎頭梁剖面下部及大黑溝剖面，中更新世早期代表一個氣較低的時期，針葉樹花粉占絕對優(yōu)勢，含量95%以上。但它與紅崖南溝孢粉譜所不同的是亞熱帶闊葉樹種已經(jīng)不見，溫帶闊步葉樹種亦大為減少，代表一個氣溫較低的時期。中更新世中期，孢粉譜以草本花粉居首位，這是一種森林草原植被，相對早期氣溫增高，屬溫和半干燥氣候。中更新世晚期孢粉又類同早期，其氣候亦大致相同。

　　晚更新世早期地層僅發(fā)育在虎頭梁、許家窯至侯家窯等局部地區(qū)，從孢粉資料看，是森林草原向草原過渡的植被類型，屬溫和半干燥氣候。晚更新世晚期，泥河灣層堆積已經(jīng)告終，在湖汀層之上覆蓋了風(fēng)成馬蘭黃土，二者常呈漸變的過渡關(guān)系，在若干地區(qū)的黃土層之下的泥河灣層頂部，發(fā)育凍融褶曲。晚更新世后期出現(xiàn)了寒冷大冰緣氣候。

　　這一切，都是地殼變動的杰作。人們把這個歷史上存在了數(shù)百萬年，已于數(shù)萬年前消失的古湖，叫做泥河灣古湖。當(dāng)年，泥河灣古湖湖水又深又清潔，四面環(huán)山，叢林深邃，各種各樣的古動物時常出沒在湖邊草原地帶。在這個天然動物園里，有罕見的三趾馬、猙獰的披毛犀，有兇猛的虎豹、溫順的轉(zhuǎn)角 羊，有斯文、老練的納馬象等等。這一切，只有讓現(xiàn)存在泥河灣文物展室的化石告訴世人。

　　這里更是古人類生息的地方，是茂密的森林給了古人以“溫床”，清潔的湖水、河水養(yǎng)育人類。

　　古人類活動的蹤跡

　　讓我們來看一 看古人類活動的蹤跡。泥河灣盆地，猶如一部深邃而又凝重的考古經(jīng)典，記載著豐富多彩的人類早期活動。泥河灣一帶的舊石器考石遺址形成舊石器時代從早期到晚期遺的一個連貫文化剖面，一個縣境內(nèi)竟然有這么多的舊石器時代考古遺址，不僅在中國，就是在亞洲甚至在整個世界上也是十分罕見的。器時代從早期到晚期馬圈溝址第三文化層，2001年9----10月，共發(fā)現(xiàn)各類遺物800余件，石制品有石核、石片、石錘、斷片以及第二次加工的刮削器、凹缺削器等，在多數(shù)動物特別是在象的肋骨上，保存有十分清晰的砍砸和刮削痕跡，其中一件石質(zhì)刮削器，它恰好置于一條肋骨上，展現(xiàn)出一幅極為形象的當(dāng)時人類群體肢解動物、敲骨吸髓、刮肉取食的進餐場面。 根據(jù)地磁年代學(xué)推測它的年代接近或起過200萬年。從2002年7月開始，河北省考古工作隊對馬圈溝三文化層進行了為期3個月的發(fā)掘，共出土各類石器、化石達1500多件。在小長梁遺址，初步發(fā)現(xiàn)石制品222件，出土的石制品屬于小石器傳統(tǒng),主要打法以錘擊為主。小長梁的發(fā)現(xiàn)作為古人類活動最北端的見證，被鐫刻在北京中華世紀(jì)壇表銅甬道的第一臺階。候家窯中除發(fā)現(xiàn)人類化石外，還的石制品14041件，石球1079件，石球在一個遺址中發(fā)現(xiàn)如此之多，在世界考古上也是極為罕見的，這是候家窯文化在石 器類型 方面一個非常顯著的特色。

　　這一切 都 是很久以前的情景。而今的泥河灣盆地，則是山峰聳立、巖石裸露。昔日的大湖完全干涸，一度成為寬廣的平原;后來由于桑干河和壺流河和侵蝕 ，古湖平原 遭受強烈破環(huán)，變成了綿起伏的或大小各異的臺地。