Sourcing river rock and Middle Stone Age artifacts discovered along the Cunene River, Angola-Namibia border [Prospectando rochas fluviais e artefatos do Paleolítico Médio Africano descobertos ao longo do Rio Cunene, fronteira entre Angola e Namíbia]

  • Kathleen Nicoll University of Utah


Although many important prehistoric sites are known from South Africa, few comparable contexts have been discovered and documented in the northern Namibia and southern Angola borderlands. During a geomorphic assessment of riparian corridors in Namibia’s Kaokoveld region, Middle Stone Age (MSA in Africa; broadly correlative with European Paleolithic) lithic artifacts were found preserved in unstratified plein air sites located atop a terrace adjacent to the perennial Cunene River. These remains attest to hominin activities along the northern edge of the modern hyperarid Namib Desert, which receives less than 100 mm of rainfall in a year. The location of the archaeological site is quite remote, and is along the eastern perimeter of the hyperarid Cunene erg (sandsea), and downstream of the Marienfluss–Hartmann Valley near Serra Cafema, At the Cafema site (as it is known), more than 30 lithic artifacts are preserved in the Cunene River valley, in context of a former river terrace. The artifacts discovered by a walking survey include quartzite flakes, cores, and points with some edge abrasion and varnish, including the first Levallois-Mousterian points found in this region of Africa. Since the archaeology of this area is poorly known, these cultural assemblages enable initial correlations across the continent, and provide a basis for reconstructing provenience, procurement and tool manufacture during the Middle Pleistocene, the time frame marked by the first appearance and the dispersal of the modern human species Homo sapiens.

To assess the potential source areas for lithic raw materials in this region, pebble counting methods and compositional assessment were conducted on the artifacts and Quaternary alluvium (Qal) of the relict river terrace at Cafema. Based on the composition of the artifacts found on the surface, siliceous rock was an important resource for lithic manufacture during the MSA; this is reflected in the observation that quartzite was overwhelmingly the dominant material used in the stone tool manufacture. Quartzite is generally known to be a preferred material for making tools of consistent size, ease of knapping, quality of form-shape, and persistence of edge retention.

To define regional procurement areas where hominin may have acquired quartzite raw materials at local (0-5 km), regional (6-20 km) and supra-regional (21-100 km) scales, we examined the geological outcrops in the region to identify potential sources. Due to its remoteness, the geology of this region of southern Africa is not well known, and the available maps are only available at coarse scales of resolution. Geologic outcrops along the Cunene River include some of the world’s oldest rocks dating to the Vaalian ~1760 Ma, and comprise part of a Large Igneous Province (LIP) that stretches across the African continent. The local bedrock outcrops near Cafema include a medium-to-high grade metamorphic complex, granitoids, and surrounding country rock -- these rocks comprise the rugged mountainous terrain incised by the Cunene River.

Since quartzite is the dominant clast type occurring as raw material in the river terrace where the MSA artifacts themselves were found, we can conclude that river terrace materials (Qal) themselves were among the likely raw material sources exploited during antiquity. Rounded quartzite boulders and cobbles are present as surface lag, along with the artifacts in the Qal within the relict river terrace at the plein air site. The river terrace itself is the closest source to the observed artifacts.  If the raw material source was alluvial (i.e., within the Qal unit), quartzite river cobbles may have been derived from outcrops located further upstream the Cunene system, which is a large river network that drains a diversity of geologic units. Although it is not possible to identify the precise formation and procurement area of origin, we offer some relative assessments about likely source areas within the region, based on the geology. The specific geologic units that may have contributed quartzite clasts to the Qal river terrace include the (1) Damara Sequence (Nda); and (2) lithologies within the undifferentiated Mokolian unit, which are not well mapped in detail. The closest potential primary sources of quartzite raw materials in Nda rock outcrops (i.e., not alluvium within the Qal terrace at the site) are located within 2 km of the Cafema site. However, confirmed source locales in the past could not be specifically identified in the field.

The hypothesis offered is that the Qal alluvial components within the relict terrace of the Cunene River was a preferred source for quartzite lithic raw materials used by mobile hunter-gatherers to make tools during the MSA, sometime after ~225 kya. Cafema is the first MSA site in northern Namibia that is in direct stratigraphic context with a securely dated unit. A replicate OSL-SAR date ~220 kyr has provided initial age constraints on a sandy unit preserved within the cobble-boulder Qal terrace fill, and constrains the maximum age for the overlying archaeological assemblage. These findings advance the reconstruction of this cultural landscape through a geoarchaeological lens, and form a basis for understanding the relict Pleistocene landscape and environment, its plant resources, and proximity to raw material sources within the riparian corridor of the perennial Cunene River. 

Author Biography

Kathleen Nicoll, University of Utah

Associate Professor, Department of Geography, University of Utah

Prof Nicoll is a desert geomorphologist and archaeological geologist.


Ambrose, S. H., & Lorenz, K. G. 1990, Social and ecological models for the Middle Stone Age in southern Africa. In: The Emergence of Modern Humans, An archaeological perspective (Mellars, P., Ed.), Edinburgh University Press, Edinburgh: p. 3‐33. (em inglês) (“Modelos sociais e ecológicos para o Paleolítico Médio no sul da Africa”)
Andrefsky, W. Jr. 1994, Raw Material Availability and the Organization of Technology. American Antiquity, 59: 21‐34. (em inglês) (“Disponibilidade de Matéria Prima e a Origanização Tecnológica”) doi:10.2307/3085499
Andrefsky, W. Jr. 2005, Lithics: Macroscopic Approaches to Analysis 2nd Edition. Cambridge University Press, Cambridge, 326 p. (em inglês) (“Líticos: Abordagens macroscópicas para análise”)
Barut, S. 1996, Obsidian source use in the Later Stone Age at Lukenya Hill, Kenya. In: Aspects of African Archaeology (Pwiti, G., & Soper, R., Eds.), University of Zimbabwe Publications, Harare: p. 297‐306. (em inglês) (“Uso de fonte de obsidiana no Paleolítico Superior em Lukenya Hill, Quênia”)
Basell, L. S. 2008, Middle Stone Age (MSA) site distributions in eastern Africa and their relationship to Quaternary environmental change, refugia and the evolution of Homo sapiens. Quaternary Science Reviews, 27: 2484-2498. (em inglês) (“Distribuição de sítios do Paleolítico Médio no leste africano e suas relações com as mudanças ambientais no Quaternário, refúgios e a evolução do Homo sapiens”) doi:10.1016/j.quascirev.2008.09.010
Beck, C., & Jones, G. T. 1990, Toolstone Selection and Lithic Technology in Early Great Basin Prehistory. Journal of Field Archaeology, 17: 283‐299. (em inglês) (“Seleção de instrumentos de pedra e tecnologia lítica na pré-história da antiga grande bacia”) doi:10.1179/009346990791548240
Bevenger, G. S., & King, R. M. 1995, A Pebble Count Procedure for Assessing Watershed Cumulative Effects. Res. Pap. RM-RP-319. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station, Fort Collins, CO: p.1-10. (em inglês) (“Um procedimento de contagem de seixos para assessor os efeitos cumulativos de bacias fluviais”)
Binford, L. R. 1982, The archaeology of place. Journal of Anthropological Archaeology, 1: 5-31. (em inglês) (“A arqueologia do lugar”) doi:10.1016/0278-4165(82)90006-X
Brandt, S., & Klemd, R. 2008, Upper‐amphibolite facies partial melting of paragneisses from the Epupa Complex, NW Namibia, and relations to Mesoproterozoic anorthosite magmatism. Journal of Metamorphic Geology, 26: 871 - 893. (em inglês) (“Facies de anfibolito superior do derretimento parcial de paragneisses do complexo de Epupa, Noroeste da Namíbia, e relações com magmatismo de anorthosita mesoproterozóica”) doi:10.1111/j.1525-1314.2008.00793.x
Brantingham, P. J., & Kuhn, S. L. 2001, Constraints on Levallois Core Technology: A Mathematical Model. Journal of Archaeological Science, 28: 747-761. (em inglês) (“Restrições da tecnologia do núcleo Levallois: Um modelo matemático”) doi:10.1006/jasc.2000.0594
Brown K. S. et al. 2012, An early and enduring advanced technology originating 71000 years ago in South Africa. Nature, 491: 590-593. (em inglês) (“Uma antiga e duradoura tecnologia avançada originada 710.000 anos atrás na África do Sul”) doi:10.1038/nature11660
Clark, J. D. 1966, The distribution of prehistoric culture in Angola. Subsidios para a história, arqueologia et etnografia dos povos da Lunda Vol. 73, Companhia de Diamantes de Angola (Museu do Dundo), Lisboa, 102 p. (em inglês) (“A distribuição da cultura pré-histórica em Angola”)
Clark, J. D. 1967, Atlas of African Prehistory. University of Chicago Press, Chicago, 62 p. (em inglês) (“Atlas da Pré-História Africana”)
Conard, N. J. 2010, Cultural modernity: Consensus or conundrum? Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107: 7621-7622. (em inglês) (“Modernidade cultural: Consenso ou enigma?”) doi:10.1073/pnas.1001458107
Dibble, H. L., & Bar-Yosef O. (Eds.) 1995, The Definition and Interpretation of Levallois Technology. Monographs in World Archaeology, Madison, 77 p. (em inglês) (“A definição e interpretação da tecnologia Levallois”)
Dusseldorp, G. L. 2011, Tracking the influence of technological change on Middle Stone Age hunting strategies in South Africa. Quaternary International, 270: 70-9.. (em inglês) (“Rastreando a influência da mudança tecnológica nas estratégias de caça durante o Paleolítico Médio na África do Sul”) doi:10.1016/j.quaint.2011.02. 011
d’Errico, F. 2003, The invisible frontier. A multiple species model for the origin of behavioural modernity. Evolutionary Anthropology, 12: 188-202. (em inglês) (“A fronteira invisível. Um modelo de espécies múltiplas para a origem da modernidade comportamental”)
d’Errico, F., & Henshilwood, C. S. 2011, The origin of symbolically mediated behaviour: From antagonistic scenarios to a unified research strategy. In: Homo Symbolicus: The dawn of language, imagination and spirituality (Henshilwood, C. S., & d’Errico, F., Eds.), John Benjamins, Amsterdam: p. 49-73. (em inglês) (“A origem do comportamento mediado simbolicamente: Dos cenários antagônicos para uma estratégia de pesquisa unificada”)
d’Errico, F., Henshilwood, C. S., Lawson, G., Vanhaeren, M., Tillier, A., Soressi, M., Bresson, F., Maureille, B., Nowell, A., Lakarra, J., Backwell, L., & Julien, M. 2003, Archaeological evidence for the emergence of language, symbolism, and music: An alternative multidisciplinary perspective. Journal of World Prehistory, 17: 1-70. (em inglês) (“Evidência arqueológica para a emergência da linguagem, simbolismo e música: Uma perspectiva multidisciplinar alternativa”)
Geological Survey of South Africa and South West Africa 1980, South West Africa/Namibia: Geological Map, 1:1.000.000, Windhoek, Namibia. (em inglês) (“Mapa geológico do sudoeste africano: Namíbia”)
Henshilwood, C. S., d’Errico, F., Yates, R., Jacobs, Z., Tribolo, C., Duller, G. A. T., Mercier, N., Sealy, J. C., Valladas, H., Watts, I., & Wintle, A. G. 2002, Emergence of modern human behaviour: Middle Stone Age engravings from South Africa. Science, 295: 1278-1280. (em inglês) (“Emergência do comportamento humano moderno: Gravuras do Paleolítico Médio da África do Sul”) doi:10.1126/science.1067575
Henshilwood, C. S., & Marean, C. W. 2003, The origin of modern human behaviour: A review and critique of models and test implications. Current Anthropology, 44: 627-651. (em inglês) (“A origem do comportamento humano: Uma revisão e crítica das implicações de modelos e testes”) doi:10.1086/377665
Henshilwood, C. S., & Marean, C. E. 2006, Remodeling the origins of modern human behaviour: Tracing the lineage of modern man. In: The prehistory of Africa: Tracing the lineage of modern man (Soodyall, H., Ed.), Jonathan Ball, Cape Town: p. 37-59. (em inglês) (“Remodelando as origens do comportamento humano: Traçando a linhagem do humanos modernos”)
Henshilwood, C. S., & Dubreuil, B. 2011, The Still Bay and Howiesons Poort, 77-59 ka: Symbolic material culture and the evolution of the mind during the African Middle Stone Age. Current Anthropology, 52: 361-400. (em inglês) (“Still Bay e Howiesons Poort, 77-59 mil AP: Cultura material e a evolução da mentedurante o Paleolítico Médio africano”) doi:10.1086/660022
Henshilwood, C. S., & d’Errico, F. 2011, Middle Stone Age engravings and their significance for the debate on the emergence of symbolic material cultures. In: Homo Symbolicus: The dawn of language, imagination and spirituality (Henshilwood, C. S., & d’Errico, F., Eds.), John Benjamins, Amsterdam: p. 75-96. (em inglês) (“Gravuras do Paleolítico Médio e sua significância para o debate na emergência das culturas materiais simbólicas”)
Jacobs, Z., Roberts, R. G., Galbraith, R. F., Deacon, H. J., Grün, R., Mackay, A., Mitchell, P., Vogelsang, R., & Wadley, L. 2008, Ages for the Middle Stone Age of Southern Africa: Implications for human behavior and dispersal. Science, 322: 733-5. (em inglês) (“Idades para o Paleolítico Médio no sudeste africano: Implicações para o comportamento e a dispersão humana”) doi:10.1126/science.1162219
Klein, R. G. 1995, Anatomy, Behavior, and Modern Human Origins. Journal of World Prehistory, 9: 167‐198. (em inglês) (“Origens da anatomia e comportamento de humanos modernos”) doi:10.1007/BF02221838
Klein, R. G. 1999. The Human Career. University of Chicago Press, Chicago, 1024 p. (em inglês) (“A carreira humana”)
Kröner, A., Rojas-Agramonte, Y., Wong, J., & Wilde, S. A. 2015, Zircon reconnaissance dating of Proterozoic gneisses along the Kunene River of northwestern Namibia. Tectonophysics, 662: 125-139. (em inglês) (“Reconhecimento de datações de zircão de gnaisses proterozóicos ao longo do rio Kunene, Noroeste da Namíbia”) doi:10.1016/j.tecto.2015.04.020
Kuman, K. 1996, The Oldowan Industry from Sterkfontein: raw materials and core forms. In: Aspects of African Archaeology (Pwiti, G., & Soper, R., Eds), University of Zimbabwe, Harare: p. 139‐146. (em inglês) (“A indústria Olduvaiense de Sterkfontein: formas de matérias-primas e núcleos”)
Kyara, O. 1996, Lithic raw materials as an epistemological tool for hominid behavioral reconstruction: A preliminary overview, In: Aspects of African Archaeology. (Pwiti, G., & Soper, R., Eds.), University of Zimbabwe Publications, Harare: p. 111‐120. (em inglês) (“Matérias primas líticas como um instrumento epistemológico para a reconstrução do comportamento hominíneo”)
Leopold, L. B., Wolman, M., & Miller, J. 1964, Fluvial Processes in Geomorphology. W. H. Freeman, San Francisco, 544 p. (em inglês) (“Processos fluviais em geomorfologia”)
Lycett, S. J., & Eren, M. I. 2013, Levallois economics: An examination of 'waste' production in experimental produced Levallois reduction sequences, Journal of Archaeological Science, 40: 2384-2392. (em inglês) (“Economia Levallois: Uma análise de produção de “lixo” em sequencias de redução experimental de produção Levallois”) doi:10.1016/j.jas.2013.01.016
Lycett, S. J., & von Cramon-Taubadel, N. 2013, A 3D morphometric analysis of surface geometry in Levallois cores: Patterns of stability and variability across regions and their implications. Journal of Archaeological Science, 40: 1508-1517. (em inglês) (“Uma análise morfométricas 3D da superfície geométrica em núcleos Levallois: Padrões de estabilidade e variabilidade através de regiões e suas implicações”) doi:10.1016/j.jas.2012.11.005
Maier, W. D., Teigler, B., & Miller, R. 2008, The Kunene anorthosite complex and its satellite intrusions. In: The Geology of Namibia (Miller, R. Mc.G., Ed.), Geological Survey of Namibia, Windhoek: 9-1 to 9-18. (em inglês) (“O complexo de anortosita do Kunene e suas intrusões satélites”)
Maier, W. D., Rasmussen, B., Fletcher, I. R., Li, C., Barnes, S-J., & Huhma, H. 2013, The Kunene Anorthosite Complex, Namibia, and Its Satellite Intrusions: Geochemistry, Geochronology, and Economic Potential. Economic Geology, 108: 953-986. (em inglês) (“O complexo de anartosita do Kunene, Namíbia, e suas intrusões satélites: Geoquímica, geocronologia e potencial econômico”) doi:10.2113/econgeo.108.5.953
McBrearty, S., & Brooks, A. S. 2000, The revolution that wasn’t: A new interpretation of the origin of modern human behavior. Journal of Human Evolution, 39:453‐563. (em inglês) (“A revolução que não foi: Uma nova interpretação da origem do comportamento humano moderno”) doi:10.1006/jhev.2000.0435
McCoy, M. D., & Ladefoged, T. N. 2009, New developments in the use of spatial technology in archaeology. Journal of Archaeological Research, 17: 263-295. (em inglês) (“Novos desenvolvimentos no uso de tecnologia espacial em arqueologia”) doi:10.1007/s10814-009-9030-1
Mellars, P. 2006, Why did modern human populations disperse from Africa ca. 60,000 years ago? A new model. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 103(25): 9381-9386. (em inglês) (“Por que populações humanas modernas dispersaram da África 60 mil anos atrás? Um novo modelo”) doi:10.1073/pnas.0510792103
Mitchell, P. 2002, The Archaeology of Southern Africa. Cambridge University Press, Cambridge, 532 p. (em inglês) (“A arqueologia do sul africano”)
Muir, I. D., & Hivernel, F. 1976, Obsidians from the Melka‐Kunture Prehistoric Site, Ethiopia. Journal of Archaeological Science, 3: 211‐217. (em inglês) (“Obsidianas do sítio pré-hitórico Melka-Konture, Etiópia”)
Negash, A., & Shackley, M. S. 2006, Geochemical provenance of obsidian artifacts from the MSA site of Porc Epic, Ethiopia. Archaeometry, 48(1): 1‐12. (em inglês) (“Proveniência geoquímica de artefato de obsidiana do sítio do Paleolítico Médio Porc Epic, Etiópia”) doi:10.1111/j.1475-4754.2006.00239.x
Newman, J. R. 1994, The Effects of Distance on Lithic Material Reduction Technology. Journal of Field Archaeology, 21: 491‐501. (em inglês) (“Os efeitos da distância na tecnologia de redução de materiais líticos”) doi:10.1179/009346994797175541
Nicoll, K. 2009, Evidence of Levallois Technique at a Middle Stone Age open air site along the Angola-Namibia border. Antiquity, 83(319). (em inglês) (“Evidência da técnica Levallois em um sítio a céu aberto do Paleolítico Médio na fronteira entre Angola e Namíbia”) URL:
Nicoll, K. 2010, Geomorphic development and Middle Stone Age archaeology of the Lower Cunene River, Namibia-Angola Border. Quaternary Science Reviews, 29: 1419-1431. (em inglês) (“Desenvolvimento geomórfico e arqueologia do Paleolítico Médio no baixo rio Cunene, fronteira entre Namíbia e Angola”) doi:10.1016/j.quascirev.2009.02.026
Oestmo, S., Schoville, B. J., Wilkins, J., & Marean, C. W. 2014, A Middle Stone Age Paleoscape near the Pinnacle Point caves, Vleesbaai, South Africa. Quaternary International, 350: 147-68. (em inglês) (“Uma paleopaisagem do Paleolítico Médio próximo às cavernas de Pinnaple Point, Vleesbaai, África do Sul”) doi:10.1016/j.quaint.2014.07.043
de la Peña, P. 2015, Refining Our Understanding of Howiesons Poort Lithic Technology: The Evidence from Grey Rocky Layer in Sibudu Cave (KwaZulu-Natal, South Africa). PLoS ONE, 10: e0143451. (em inglês) (“Refinando nosso entendimento da tecnologia lítica de Howiesons Poort: A evidência de camada rochosa cinza em Sibudu Cave, KwaZulu-Natal, África do Sul”) doi:10.1371/journal.pone.0143451
Porraz, G., Parkington, J. E., Rigaud, J.-P., Miller, C. E., Poggenpoel, C., Tribolo, C., Archer, W., Cartwright, C. R., Charrié-Duhaut, A., Dayet, L., Igreja, M., Mercier, N., Schmidt, P., Verna, C., & Texier, P-J. 2013, The MSA sequence of Diepkloof and the history of southern African Late Pleistocene populations. Journal of Archaeological Science, 40: 3542-3552. (em inglês) (“A sequência do Paleolítico Médio de Diepkloof e a história das populações no Pleistoceno final no sul africano”) doi:10.1016/j.jas.2013.02.012
Renfrew, C., Dixon, J. E., & Cann, J. R. 1969, Further Analysis of Near East Obsidian. Proceedings of the Prehistoric Society, 34: 319-331. (em inglês) (“Análises adicionais da obsidiana do oriente próximo”) doi:10.1017/S0079497X000139
Renfrew, C. 1972, The Emergence of Civilisation -The Cyclades and the Aegean in the third Millennium BC. Methuen Publishing Ltd., London, 627 p. (em inglês) (“A emergência da civilização - O Cyclades e o Aegean no terceiro milênio BC”)
Rogers, M. J. 1996, Lithic analysis in landscape archaeology: Evidence from East Turkana. In: Aspects of African Archaeology. (Pwiti, G., & Soper, R., Eds.), University of Zimbabwe Publications, Harare: p. 103‐109. (em inglês) (“Análise lítica em arqueologia da paisagem: Evidência do leste de Turkana”)
De Ruiter, D. J., Brophy, J. K., Lewis, P. J., Churchill, S. E., & Berger, L. R. 2008, Faunal assemblage composition and paleoenvironment of Plovers Lake, a Middle Stone Age locality in Gauteng Province, South Africa. Journal of Human Evolution, 55: 1102-17. (em inglês) (“Composição de coleções faunísticas e paleoambiente de Plovers Lake, um sítio do Paleolítico Médio na província de Gauteng, África do Sul”) doi:10.1016/j.jhevol.2008.07.011
Shultz, S., Nelson, E., & Dunbar, R. I. M. 2012, Hominin cognitive evolution: Identifying patterns and processes in the fossil and archaeological record. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 367: 2130-2140. (em inglês) (“Evolução cognitiva hominínea: Identificando padrões e processos no registro fóssil e arqueológico”) doi:10.1098/rstb.2012.0115
Vogelsang, R. 1998, Archaeological survey in Kaokoveld, Namibia. Nyame Akuma, 50: 22-24. (em inglês) (“Levantamento arqueológico em Kaokoveld, Namíbia”)
Wadley L. 2015, Those marvellous millennia: The Middle Stone Age of Southern Africa. Azania, 50(2): 155-226. (em inglês) (“Aqueles milênios maravilhosos: O Paleolítico Médio do sul africano”)
Will, M., Bader, G. D., & Conard, N. J. 2014, Characterizing the Late Pleistocene MSA Lithic Technology of Sibudu, KwaZulu-Natal, South Africa. PLoS ONE, 9(5): e98359. (em inglês) (“Caracterizando a tecnologia do Paleolítico Médio durante Pleistoceno Final em Sibudu, KwaZulu-Natal, África do Sul”) doi:10.1371/journal.pone.0098359
How to Cite
Nicoll, K. (2017). Sourcing river rock and Middle Stone Age artifacts discovered along the Cunene River, Angola-Namibia border [Prospectando rochas fluviais e artefatos do Paleolítico Médio Africano descobertos ao longo do Rio Cunene, fronteira entre Angola e Namíbia]. Journal of Lithic Studies, 4(3), 145-161.
Research Articles