中国古代玉器是中华文明重要的文化遗产，是中国文化的一种标志矿物(原文指透闪石矿物，其集合体为闪石玉，即习惯表述的软玉)，也是中华文明最直接、最坚实的一块奠基石，在中华民族多元一体格局的形成过程中起到了不可忽视的重要作用^[1-5]。新石器中晚期-夏商周时期，玉料作为当时社会的“战略资源”可能曾被少数人垄断，玉材资源优势可能是良渚文明等古代文明中心赖以建立的重要基础^[6-7]。古代玉器玉料的来源对于了解古代阶层分化、生产力发展水平、商品贸易及文化交流乃至文明起源均具有重要价值^{[3, 8-12]}。笔者及其团队根据野外调研及室内的初步测试，报道了2019年中国考古十大新发现“敦煌旱峡玉矿遗址”的发现情况、玉料的基本性质及玉矿的成因类型等，相关认识是阶段性的，更为精细的测试和深入的研究还在进行中。

1.   简单的发现经过

敦煌旱峡古玉矿遗址的发现其实是偶然，也是必然。

2014年，甘肃省文物考古研究所的陈国科副所长(当时马鬃山古玉矿遗址发掘领队)在马鬃山发掘期间前往肃北县，向县领导汇报马鬃山古玉矿的发掘及遗址保护工作(该遗址2007年由甘肃省文物考古研究所与北京大学考古文博学院在进行早期玉石之路调查时发现，2014年进行发掘)，他途经敦煌夜宿和同事逛沙洲夜市时意外在一个小摊看到了与马鬃山遗址很相似的透闪石戈壁料、山料，起初怀疑有人盗挖马鬃山遗址，但摊主却告诉他，这是敦煌的玉料；其后的1年多，为了探究“敦煌玉”的虚实，陈国科多次和摊主接触，建立了信任。2015年9-10月，中山大学研究团队参加马鬃山古玉矿遗址玉料研究，经陈国科提议，摊主带路，穿过旱峡，进入茫茫戈壁滩，实地考察这个可能存在的“敦煌玉矿”。进入戈壁滩不久，笔者及团队很快发现了古人采矿时留下的碎陶片，接着又发现了大量的碎玉块和古人采矿的矿坑、房址以及石锤工具等器物，确认了这是一处规模很大的古代采玉遗址。根据矿遗址附近岩石产状及矿化情况，当年就确认存在3条近于平行的北东-南西向的矿脉(也可能为一条矿脉，但被断裂错开)，发现了岗哨、矿坑和房址等地表遗存145处，其中采矿坑114处、采矿沟8条、岗哨12处、房址8座、选料区3处(图 1)^[13]。根据发现的夹砂灰陶和红褐陶片，甘肃考古所陈国科等人初步判断其开采时间与马鬃山径保尔古玉矿遗址近于同期或稍早。

图  1  旱峡玉矿遗址部分野外工作照片：a.旱峡峡口；b.2016年野外遇到大沙尘；c，d.2015年野外勘查；e，f.2016年野外调研；g，h.2019年参加考古队野外发掘

Figure  1.  Field working photos in Hanxia jade mining site:a.The Hanxia Gorge pass; b.Dust storm encountered in field work in 2016;c, d.Field survey in 2015;e, f.Field survey in 2016;g, h.Field excavation of archaeological team in 2019

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说偶然，是因为发现缘起于考古学者地摊玉料的偶然相遇；而说必然，则是因为具有强烈职业责任感和对研究对象的专注敏感，加上不同学科的合作，发现迟早会成为现实。

2.   敦煌旱峡古玉矿遗址的野外地质简况

敦煌旱峡处于敦煌地块中东部，旱峡古玉矿遗址位于敦煌市东三危山后山的东南部，距敦煌市约68 km。敦煌地块位于塔里木克拉通东部，处于塔里木克拉通、华北克拉通和中亚造山带的连接部，主要由裸露的太古宇-古元古界的变质结晶基底及少量中元古界变质岩构成。早期甘肃省地质志归为敦煌-阿拉善古陆，但经历太古宙-古元古代多阶段的地壳生长事件^[14-15]。太古宇-古元古界基底敦煌杂岩主要由前寒武纪敦煌岩群、古生代侵入体和中、新生代火山-沉积岩系组成^[16-18]，但也有学者将其归入为中元古界中阿尔金地块角闪岩相变质为主的阿尔金岩群，包括变质表壳岩和变质深成岩，以及中新元古界浅变质的稳定大陆边缘环境形成的碎屑岩和夹少量火山岩的碳酸盐岩(图 2)^[19]。

图  2  敦煌旱峡古玉矿遗址区域构造及矿带位置图

Figure  2.  Map of regional tectonics and location of Hanxia ancient jade mining site

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根据岩浆活动及变质作用记录，张志新等^[19]认为，敦煌区内新元古代早期的构造热事件与塔里木造山作用有关，地质演化历史与扬子克拉通非常相似；王楠等^[20]认为，敦煌地块内早古生代造山活动以及早-晚古生代花岗岩与北侧的天山-北山造山带存在时空上的对应关系, 可能在古生代期间卷入了中亚造山带的造山活动; 朱涛等^[18]在敦煌地块南缘青石沟发现335 Ma埃达克岩质黑云母石英闪长岩，提出敦煌地区古生代早石炭世处于由陆陆俯冲(地壳加厚)作用向陆内伸展体制转化的构造环境；赵燕等^[21]在三危山地区发现了370~330 Ma的大洋斜长花岗岩，提出该区域晚泥盆世-早-中石炭世敦煌地区可能经历了洋盆扩张-俯冲过程。关于该遗址岩浆岩具体的工作目前仍在进行，有关的变质围岩常见为二云母石英片岩、角闪斜长片麻岩及大理岩，岩浆岩主要包括古生代侵入的闪长岩、闪长玢岩和花岗岩等。显然，不同学者对敦煌地块大地构造归属及岩浆活动与构造演化关系的认识仍具有较大的分歧。

遗址附近区域的构造活动受长期活动的阿尔金转换断层及北部加里东期俯冲构造体系控制，区域断裂在喜山期仍有活动；遗址区内的构造线的主要方向为北东-南西向，对遗址地貌及透闪石玉矿点有明显控制次一级断裂构造方向为北北东，断层面扭压-剪切作用明显。

旱峡遗址处在旱峡偏南部的戈壁滩(图 3)，在地貌上属于小山包组成的微丘陵，出露岩石主要为绿片岩相-角闪岩相的黑云片岩、二云母石英片岩、变粒岩、角闪斜长片麻岩、大理岩及混合花岗岩等，局部可见麻粒岩相变质岩出露；变质岩组成山包的起伏只有数十米不等的高差(遗址3个区中心区海拔高程分别大约为：1 375，1 324 m和1 309 m)，地表岩石裸露，植被稀少。根据遗址内采矿及选矿遗址的分布情况，可以将遗址人为分为3个略有区别的不同区域(地点)。

图  3  敦煌古玉矿遗址分布区及典型采矿遗址地表露头:a, b.卫星影像图上采矿遗址分布；c.古代矿沟；d.古代矿坑；e.古代采矿岗哨

Figure  3.  Distribution and surface outcrops of typical mining remains in Hanxia ancient jade mining site: a, b.Distribution of mining remains on satellite images; c.Ancient mining trench; d.Ancient mining pit; e.Ancient mining sentry

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(1) A区域(第1地点)位于遗址西部，初步确定矿坑、矿沟、房址等21处。该区域矿脉的露头较多，但规模不大，分散，露头矿脉显示明显的蛇纹石化，偶然可见透闪石玉的崩落碎块。其中，闪石玉碎块散落较多的是1处位于小山顶上的采矿坑(K1)，该矿坑东西长约5 m、南北宽0.5~2 m、深4~5 m，南北西向墙面陡直(角度近于直立)，山顶上可见蛇纹石化大理岩和近于垂直的片理化很强的角闪片岩等老地层分布，黑灰色的闪长岩岩脉穿插其间，笔者认为应是一个不同岩石的接触带。该坑西部有大量的石锤散落，也可以捡到戈壁料和一些山料碎片，山坡上可见较多的厚度较薄的红陶碎片。

另外，该区域有1处全遗址挖掘最深的现代采矿区域(KG6)，可以见到大量最近由大型挖掘机械挖出的蛇纹石化大理岩的岩块，挖沟的长度约20 m，宽2~3 m，深3~4 m，在沟顶端的掌子面上，可以见到少量的断续、零散分布的青白色透闪石玉的残余，玉石有明显的剪切扭压构造面存在，透闪石玉的围岩为蛇纹石化的大理岩，局部可见蛇纹石质玉石。

从矿化及挖掘特点看，该处可能产出过较为大块的玉料(历史时期或者近现代)。

(2) B区域(第2地点)位于遗址的中部，是采矿遗址最集中和选玉点最多的一个区域，遗迹较密集分布在南北向和东西向两条自然冲沟环绕的中部平缓山体处，当年确定的矿坑、矿沟、房址、岗哨、选料区等达到90多处，其中的选料区多数位于山坡平缓处，周围分布有大量夹砂红陶片、石锤等，往往可以拾获较多的碎玉块，有戈壁料和山料碎块。最高的山顶处，可见多处由大块的石块围起来的岗哨，石块的岩性有花岗质的岩石和各种变质岩的围岩以及蛇纹石化的大理岩，有时也可见到大理岩和闪长岩或闪长花岗岩的接触带，可见透闪石玉的碎块。

该区域位于半山坡的KG1矿坑是整个遗址最大规模的采矿遗迹，矿坑成东西向长条状，部分凹入到岩层内，岩层为中厚层状的蛇纹石化大理岩，可见闪石的矿化现象，从矿坑边上的坡积物判断，该矿坑曾被后来者进行过较大规模的采矿，坡积物中有大量断口较新的玉料碎块，但同时也可以捡到大量的夹砂红陶片以及具有明显风蚀痕迹的碎玉片，显示此矿坑也是古代出玉料较多的矿坑；另外，在矿沟的东部，可见一处范围较大的矿坑，矿坑内可见到不同类型岩石的接触交代现象和蛇纹石化大理岩和透闪石玉的残留。

(3) C区域(第3地点)，位于遗址区的东部，和前面A, B两个遗址区相比，该区域的采矿遗址较为集中，以矿坑为主，初步确定矿坑、房址、岗哨等34处；其中矿坑K97的矿化特征较为突出，矿坑可能后来改造成房子。矿坑位于山坡南边近顶部附近，其中北面直接为岩体，可见具有层理的中厚层状大理岩和闪长玢岩的接触带，玢岩本身可见透闪石化现象，局部有透闪石玉残留，可以观察到脉状浅色P型青玉玉料切穿交代蚀变形成的R型的青玉矿化带，矿化带可见岩石的破损现象，矿坑周围附近可以拾获青玉和透闪石化大理岩的玉料，也可见大量散落的石锤和夹砂红陶片。其中，散落的碎石块的岩性和大量的石锤基本一致，显示石锤材料可能和该区的闪长玢岩石料有明显的联系，该处可能还是一处石锤的生产点。

3.   敦煌旱峡古玉矿遗址的开采年代及玉料特征

玉矿遗址的开采时代的推断主要依据玉矿附近残留的陶片的文化类型及烧火残留物的碳14测年完成。

遗址现场拾获的碎陶片主要为手制陶器的夹砂灰陶和红褐陶，陶片的厚度较薄，多在2~3 mm，B区的选料区可以发现厚度3~5 mm的夹砂灰陶。陶片以素纹为主，部分可见戳印纹、斜绳纹、刻划纹等简单的纹理；主要是陶质器皿的器口、耳、腹、底、盖等部位的残片^[13]，陶片的特点和马鬃山采矿遗址近似，具有骟马文化的特征，但较少见到马鬃山轮制较厚的夹粗砂灰陶和青铜器残件，也少见经过抛磨面的玉料^[13，22-23]，显示出采矿年代较马鬃山更为久远。

旱峡遗址3个区域矿坑附近残留的玉料主要以古人采矿残余的山料碎块为主，部分可能属于自然崩落的坡积料(山流水料)，表层有较厚的风化层，但风蚀痕迹并不明显，显示玉料可能层经一定时间的搬运和浅埋藏，3个区域均发现有块度不大的戈壁料。

旱峡古采矿遗址玉料颜色包括白色、青白色、青色、黄白色、褐红色等，其中青白色、黄白色最为常见(图 4)；玉料呈油脂光泽、微透明-半透明、玉质较为细腻，折射率1.612~1.620，平均密度为2.85~3.03 g/cm³，经X射线粉末衍射分析和红外光谱测试(图 5)证实，玉料属于透闪石玉。部分古矿坑附近发现少量黄绿色蛇纹石玉料及蛇纹石化大理岩的玉块，当下所见的蛇纹石玉的品质较为一般。

图  4  代表性玉料及扫描电子显微镜照片：a.矿点附近的玉料；b.2019年考古所发掘的戈壁料；c-e.玉料扫描电子显微镜照片

Figure  4.  Photos of typical jade samples and their SEM structure photos:a.Jade materials near the Hanxia ancient jade mining pit; b.Gobi jade materials excavated; c-e.SEM photos of jade materials

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图  5  玉料的红外光谱及X射线粉末衍射图：a.不同颜色玉料的红外光谱(压片法)；b.围岩和玉料中透辉石和透闪石的红外光谱(漫反射)；c.不同颜色玉料的X射线粉末衍射图

Figure  5.  Infrared spectra and X-ray diffraction pattern of jade samples:a.FTIR spectra of different colour jade samples (KBr pellet method); b.Infrared spectra of diopside and tremolite in jade materials and its wall rocks (diffuse reflectance method); c. X-ray diffraction patterns of different colour jade samples

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4.   敦煌旱峡古玉矿成因及不同类型玉料基本特征

对甘肃文物考古所发掘遗址古玉料及矿坑周围拾获玉料的岩矿薄片观察显示(50个样品以上)，玉料的主要矿物组成较为简单，为透闪石和透辉石，另外可见少量的方解石、蛇纹石和石英，副矿物偶见锆石和磷灰石。从透辉石和透闪石的矿物形态及其穿插关系分析，柱状和粒状透辉石和透闪石是矽卡岩化阶段的主要矿物(图 6)。透辉石常常和玉料交错或者形成围岩，颗粒感明显，灰白-灰粉-黄绿色调。

图  6  玉料显微镜下矿物及结构照片：a-c.三期透闪石(TrI-TrⅢ)；d, e.应力作用下定向排列；f.早期残余透闪石的应力扭折和波状消光现象；g.残余透辉石(Di)和透闪石(TrI)透辉石和碳酸盐假象透闪石；h.残余透辉石(Di)(被TrⅡ交代)；i.石墨(Gr)

Figure  6.  The mineral and structure photos of jade materials under microscope:a-c.Tremolites (Tr)s of Stage Ⅰ to Ⅲ(TrⅠ-TrⅢ); d, e.Directional arrangement of tremolite under stress; f.Stress kinking and wavy extinction of early residual tremolite, replacement structure; g.Residual diopside (Di) and tremolites (TrⅠ); h.Residual diopside (Di)(replaced by TrⅡ); i.Graphite(Gr)

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矽卡岩化阶段形成的矿物颗粒较粗。透辉石无色，正高突起，干涉色二级蓝绿至橙黄，斜消光，大小0.6~3.0 mn，个别长可达8 mn，常被后期隐晶状透闪石交代呈不规则状，在主成玉透闪石中呈堆状聚集残余分布；早期透闪石呈半自形柱状-它形粒状，0.10~0.50 mm，可被后期纤维状透闪石交代(图 6)；部分薄片可见透辉石和透闪石被方解石、蛇纹石、石英和滑石交代现象。其中，方解石多见半自形菱面体状-它形粒状，粒径多为0.01~3.00 mm，最多含量达40%；蛇纹石呈微鳞片状集合体，与方解石混杂交代透闪石，大小＜0.05 mm；石英呈它形粒状，零星分布，粒径多为0.40~0.90 mm；滑石呈鳞片状，片径 < 0.05 mm。

主成玉期交代成因的透闪石(R型玉)玉料有明显的颗粒感，质地粗细不均，常见玻璃光泽与油脂光泽，以青色、青白色和黄白色调为主，表皮氧化后成为褐红色和褐黄色，部分矿物有定向排列现象、出现片理构造。透闪石单偏光下无色，正中突起，干涉色二级蓝至蓝绿，斜消光，正延性，一般大小为0.01~0.50 mm，少量粒径 < 0.01 mm；纤维变晶结构和纤维交织结构为主，常见交代残余结构和鳞片结构，部分透闪石矿物首尾相接，聚集呈条带状定向分布，具有定向排列现象而形成片理构造，其内常见交代残余的早期粒状、柱状、见细小的纤柱状或放射状的透辉石集合体(聚集体)，以及主要为片状柱状或粒状，大小多在0.2~1.5 mm之间透闪石早期晶体残留体(图 6)。玉石内常见铁质微粒侵染物沿矿物集合体片里面及微裂隙分布，部分可鉴别出为铁矿氧化物或水合物。根据玉矿野外产状，玉料简单的矿物组合以及玉料结构构造的特点，可以判断该玉矿属于接触交代成因^[24]。

部分薄片可见呈细脉状填充的透闪石，切割早期主成玉期的透闪石集合体(图 7)，和野外观察到脉状透闪石切割早期交代形成的透闪石化岩石的现象一致，属于热液沉淀产生的透闪石玉(P型玉)^[25-26]；这类玉石质地细腻，颗粒感不明显，油润度好，呈现油脂光泽，外观较干净均匀；薄片下该类玉料主要为透闪石矿物组成(图 6c)，矿物颗粒细小，呈隐晶质显微纤维交织结构为主，少见到透辉石和透闪石的交代残余。

图  7  野外岩石接触带(a, b)、散落玉片(c)及P型玉脉露头(d)

Figure  7.  Field rock contact zone(a, b), scattereds jade flakes(c) and P-type jade vein outcrop(d)

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5.   肃北敦煌旱峡古玉矿：一个潜在的重要早期古代玉器玉料产地源头

2006年，最早距今3 000年左右(主体时间可能是战国-汉)肃北马鬃山古玉矿的发现^[27]，揭开了肃北玉料神秘的面纱，过去很多无法解释玉器材料来源的遗址(认为可能来自新疆，但早于西汉张骞凿空西域的时间)，有了新产地来源的解释方向^[28](如殷墟玉器的玉料来源)；最早开采距今4 000年敦煌旱峡玉矿的发现，则进一步为黄河流域史前玉器的来源，例如齐家文化、陶寺文化和石峁文化等重要遗址玉器玉料的溯源，提供了新的机会。

从野外现在所见的接触带的规模、挖掘深度及玉脉残留情况来看，敦煌古玉矿开采的范围较大，但真正产量较大的点似乎不多，显示矿化要么部分被剥蚀，要么较重要的矿化可能位于较深的部位，古人因为开采技术较简陋，很难往深部进行开采。但从成矿的层位主要与元古代变质大理岩有关，敦煌群的大理岩层位虽然较薄，甚至呈透镜状，但敦煌群和新疆且末成矿带的成矿建造均为元古代镁质碳酸盐建造^[29-30]，而且末的矿化(如塔特勒克苏玉矿)规模并不小，因此，深部矿化规模需要更多地质勘探及研究工作才能进一步判断。由于矿化直接就在地表，较容易被古人发现并进行手工开采，同时又靠近联通古代东西部重要商道(玉石之路)，可能是该矿较早被发现和获得开发的主要原因。

古代玉器玉料的来源一直是考古和文博界关注的话题，夏鼐^[31]在对殷墟玉器进行分析时根据当时对殷墟玉器的矿物学鉴定结果，较早对汉代玉料的来源问题进行了讨论；王时麒等^[32-33]通过现代玉料和未受沁古代玉器感官特征对比，结合利用Zn微量元素、同位素测年和O同位素组成等研究，判断红山文化玉器的玉料源自辽宁岫岩，是较早借助岩矿地球化学方法进行古玉器玉料产地判别并获得较为广泛认可的研究；古方^[34]根据对福泉山遗址出土良渚文化玉器的观察，推测其中的蛇纹石质玉料主要是输入品，来源与辽东半岛、海岱地区密切相关，提出了与新石器晚期玉料“就地取材”明显不同的观点^{[10, 35]}；向芳等^[36]利用化学组分、稀土元素组成等研究，提出成都金沙遗址玉器的玉料就近来源于汶川龙溪玉矿，可能是另一个较为成功溯源的案例。但是，即使是上述比较成功的溯源案例，有关的认识仍然是阶段性的。

玉器材料的溯源，实际上非常复杂，除了外观特征的相似外，还需要有明确的地质考古证据结合地球化学“指纹特征”证据才能确认^[37-44]。特别是部分古玉矿可能已被采枯竭或者被遗忘，使溯源工作更加困难^[45]；一直以来，不同的研究机构及学者尝试通过各种无损和微损测试技术相结合来进一步探索有效的古玉器溯源的技术^[46-55]。

可见，肃北古玉料什么时候开始进入中原或者大量史前文化遗址中出土的玉器中是否存在肃北区域开采的玉料是一个值得深入探索的重要学术问题。目前，这个工作仍然在进行过程中。根据笔者及团队初步完成的测试，以及通过对出土玉器玉料精细地球化学测试和国内目前已有闪石玉产地的比较(另文)，已初步获得证据，肃北玉料(包括敦煌旱峡、马鬃山)和新疆及青海国内外其它大理岩型玉料在微量元素特征上存在差异，借助微量元素组合及数据线性判别的结果可以进行产地判别，初步确认新石器晚期部分遗址出土的玉器以及西汉徐州狮子山汉墓的玉器(玉棺/玉衣片)有肃北玉料的存在(图 8)，换言之，早在距今4 000年或者更早，肃北的玉料已经东传进入中原，显示肃北敦煌旱峡古玉矿是潜在的、可能与中国黄河流域早期玉文化关系非常密切的重要的古代玉料产地。

图  8  新石器晚期下靳遗址出土玉器和徐州狮子山汉墓玉衣片溯源线性判别投影图

Figure  8.  Linear discriminant projection of components of jades from Xinjiang, Qinghai and Northern Gansu, as well as some ancient jade samples unearthed from Xiajin site in the late Neolithic period and tablets in the jade clothes from Han Tombs in Shizishan, Xuzhou

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6.   结论及认识

(1) 旱峡古玉矿遗址位于敦煌市东三危山后山东南部，距敦煌市约68 km。2015年，经当地人士引领，甘肃文物考古研究所和中山大学地球科学与工程学院合作勘查确认为时代早于骟马文化的古玉矿遗址，当年确认了145处矿坑、岗哨、选矿遗址和房址等地表遗存和3条近于平行北东-南西向延伸的矿脉。2019年，甘肃文物考古研究所对该遗址进行了正式发掘，并根据新发现的陶片及采矿留下遗物碳14测年结果，确认其最早开采时间达到距今4 000年。上述成果和早期发现的马鬃山采矿遗址成果一起获评为2019年中国十大考古新发现。

(2) 旱峡古玉矿遗址的玉料根据产状可分为山料和戈壁料，主要由透闪石和透辉石组成，矿物组成较单一，可见少量的方解石、蛇纹石和石英，副矿物偶见锆石、磷灰石；玉料颜色包括白色、青白色、青色、黄白色、褐红色等，其中青白色、黄白色最为常见；玉料呈油脂光泽、微透明-半透明、玉质较为细腻，折射率1.612~1.620，平均密度变化在2.85~3.03 g/cm³，属于透闪石质玉。

(3) 旱峡古玉矿遗址玉矿主要分布在敦煌群大理岩和闪长玢岩及花岗质岩石的接触带，玉石以纤维变晶结构和纤维交织结构为主，常见交代残余结构和鳞片结构，部分透闪石聚集呈条带状定向分布，具有定向排列现象，形成片理构造，可确认属于大理岩和岩浆岩接触交代成因；根据玉石的形成机制存在交代成玉的R型玉和热液沉淀成因P型玉。

(4) 根据主微量元素的测试结果进行的综合对比分析，初步确认新石器晚期部分遗址出土玉器以及西汉徐州狮子山汉墓的玉器(玉棺/玉衣片)中有肃北区域玉料的存在，显示肃北玉料在新石器晚期已东传进入中原，肃北敦煌旱峡古玉矿是潜在的、可能与中国黄河流域早期玉文化关系非常密切的重要古代玉料产地。