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大窑遗址地处大青山前的丘陵地带，分布着由太古代花岗片麻岩和燧石构成的小山，其燧石质地坚韧、易击打成形，是制造石器理想的原料。包括旧石器时代早期和晚期的石器制作场各一处，其中早期的制作场位于村南的四道沟，晚期制作场在村南的二道沟，地质时代分别为中更新世和晚更新世。1976年内蒙古博物馆对该遗址举行了考古发掘，从黄土层中发现了大量的石片、石器和少数赤鹿、普氏羚羊角的化石。1978年10月又对其进行了第二次发掘。先后出土大量石器，主要有石核、石片、刮削器、尖状器、砍砸器、石锤、石球等，其中尤以刮削器、钻具、尖状器等为多。根据古地磁、放射性碳素断代、石器型制等考古学测定等断代方法。
大窑遗址年代为距今70万年至1万年前，分旧石器时代早期、中期、晚期三个阶段。依据石器类型，将晚期定名为“大窑文化”，这个时期的石制品种类多样，有石核、石片，多种砍咂器和刮削器，其中龟背形刮削器独具特色，是该文化的典型石器。与人类同时期的其他哺乳动物有，肿骨鹿、真马、啮齿动物、鸵鸟、羚羊、原始牛、赤鹿、披毛犀、虎、古菱齿象等。
在旧石器时代早期制作场出土了许多大型的燧石块，其周围密布着人工打制的石片、石渣、石块之类，石制品中典型的石片不多，成型的石器更少。在一块大燧石的周围，发现3件石片，可以同燧石块复合到一起，它们显然是从大燧石上打下来的。可见从旧石器时代早期起，古代人类就陆续到这里开采石料，制成生产、生活用具。
在旧石器时代晚期制作场发现了很多典型的石片和石核，石器较少，制作石器所遗留的半成品和废品占绝大多数，反映出石器制作场遗物的特点。石器类型简单，种类较少，只有砍斫器、尖状器和刮削器等几种。刮削器数量多，其中以龟背形刮削器较为特殊，其特点是器身的背部隆起如龟背，特别厚，背面一般经过初步加工，打掉棱角，与背部相对的一面，均为平面。由于器身特别厚，以致刃部的夹角增大。龟背形刮削器是这个石器制作场的典型器物，可用于剥兽皮、刮兽肉和加工皮革等。
在呼和浩特市郊区保合少乡大窑村南山坡上，位于呼浩特市东北33公里处，保合少多大窑村南。这里海拔1，420米，占地面积约2平方公里，是座考古学家和文物工作队发现的旧石器时代早期的石器制造场。据说距今已有五、六十万年之久，即相当于北京周口店中国猿人的时代。
兔儿山东西长约1公里，西坡和北坡有8道冲沟，深5～15米,其中以四道沟内的旧石器时代文化遗迹和遗物为丰富。沟的东区北侧,发现一处旧石器地点,有3个含石制品的迭压地层，层序是：上层马兰黄土，中层淡红色黄土，下层棕红色离石黄土。
大窑遗址不仅有属于旧石器时代早、中、晚期的遗存，还有属于中石器时代和新石器时代的文化。经中国社会科学院考古研究所用热发光等方法测定，旧石器时代早期的年代为距今315000±28000年，晚期的年代为距今27000±10000年。
从早期到晚期的地层均发现有人工开采痕迹的大石块。在四道沟中段出土的早期石制品中，石器所占的比重很大，成品率高，晚期的石器较少，成品率低。石器只是初步加工，很少使用痕迹。石器中大型石器数量多，类型简单，只有刮削器、砍砸器、尖状器等，其中以刮削器居压倒优势，占石制品总数的70%以上，且复刃多于单刃。而龟背形刮削器具特色，是大窑文化中的典型器物，尖状器不发达。广泛使用交互打击方式修理石器。遗址的时间经历了几十万年，但石制品主要特点基本保持不变。在早期地层中除发现一堆灰烬外，还发现过肿骨大角鹿化石，在中、晚期地层中出土了原始牛、扭角羚羊和披毛犀等化石。
中石器时代文化遗物出土于兔儿山北坡二道沟北口地面下0.5米的世地层中，石制品偏小，锥状石核与细石器文化中的同类石核一致。新石器时代文化遗址在兔儿山南坡八道沟北岸土坡上,面积2.5万平方米,地层深0.5米,出土有石核、石片、磨光石斧、石磨盘、磨棒和陶片等等。
一景“无字天书”
它位于兔儿山四道沟人工发掘的百米长廊中，高15米。它是一个完整的地层剖面，土质层次分明，虽然无字，但鲜明记载着大窑文化的历史年代，即记载着人类旧石器时代初期到新石器时代晚期，一万年前到五十万年前的漫长岁月和地球所经历的千万年沧海桑田的变化，是一部令人难以读尽的"历史巨著"。一位日本朋友来此参观后也感叹不已。他说：“在日本也有一部无字天书，只不过是记载二十万年前的”。
第二景“磨光巨石”
此景位于天书东北不远处。两块巨石突兀，似有关联，相互照应，质地坚硬，表面十分光洁，专家教授们分析，该石是燕山运动时期，从山上往下滑时受到强烈磨擦所致。这一景也可叫“飞来石”。它的存在证明我国蒙古族地质学家李四光的一系列地壳变化运动的理论是正确的。
第三景“凤凰展翅”
它与兔儿山的兔头毗连，形似凤凰双展翅，飘然欲举，望之心驰神飞，欲静欲动，遐想不已。
第四景“双龙戏珠”
位于兔儿山南坡八道沟之西侧。两条龙的身子，就是曲屈蜿蜒的山脊，龙头昂首向东崛起，龙口大张，二龙各含圆形巨石一块，似双龙戏二珠，形象逼真。当你站在龙口或登上龙头之顶，只见龙眼之中常有无根之水，堪称奇观，使游人大为迷惑不解，大开眼界。
第五景“莲花并蒂”2
位于双龙戏二珠西北百余米处的山间小涧之中。莲花并蒂也是一块巨石，东西有一罅隙，一分为二，一人可从中间穿过。当你站在罅间，举首仰望，蓝天形如一条监色飘带，这块巨石"造型"好似一朵盛开的并蒂莲花，因而文物工作者命名为“莲花并蒂”。据当地传说，这块巨石是清圣祖康熙皇帝西征噶尔丹凯旋回军路过归化城(现今呼和浩特市)，到此打猎，试剑时一剑劈为两半，因此得名“试剑石”。也有的人说，石下有二层，好像是一个塔被埋了一半，故名“塔儿石”。有的游客也称之为“鸳鸯石”。
第六景“百米古洞”
其东口在并蒂莲花附近。东西布向，古洞曲屈婉蜒，幽深莫测。古洞现虽有淤塞，但洞口尚存，西口被一巨石堵塞，游人不得从中而过。此洞的形成据传是在清代人们为取燧石(通称打火石)而人工开掘成的，似为一"窑"，因很大而得村名为“大窑村”。
第七景“登临远眺”
当你从古洞继续西行，便是兔儿山的兔背了。从这里登临高点，极目远眺，则青山如嶂，河水蜿蜒，层层梯田，黄绿相间。
第八景“遗迹斑斑”
在无字天书下有猿人烧火的灰烬遗迹,古人吃过的肿骨鹿和普氏羚羊残骨化石，人工打成的大量的石器和半成品石器，其中以龟背形刮削器富有特色，反映了一定的地方性。还有石渣等等遗迹到处可见。考古工作者仔细编号立案，旧石器时代早期的已编到五十号，晚期的已编到三百多号了。
大窑文化遗址发现于1973年10月，当时考古工作者发现了石核、石片，石斧等387件，引起国内外许多专家学者的重视。许多外国考古工作者也都相继来呼考察。经1976年到1984年进一步的发掘和科学研究，经我国考古学家贾兰坡、裴文中和吕遵谔先生鉴定，肯定为旧石器时代早期的遗迹，是一石器制造场。几位教授研究证明，这一遗址是国外罕见的旧石器时代的重要文化遗址，具有重要的科学价值。
大窑村南山坡是横亘在内蒙古西部的阴山山脉大青山南面的支脉，山下有溪涧流水，适宜于远古人类的居住。山上盛产燧石(通称做打火石)，远古的居民就用它来打制各种石器。他们就地打制石器，使用过的石核和敲砸器等工具至今仍然随地可见，打击剥落下来的石片和石屑，以及未打制成功的半成品更是堆积如山，偶尔还可从地下堆积层中找到已经使用过的石器。人们估计，远古人类的居地，应在附近的大青山麓，只是由于年代太久，地表变化太大，再也无法查找了。它的发现，不仅为研究我国北方旧石器时代石器文化的分布和发展提供了极为重要的资料，同时也为研究我国文化发源提供了极为重要的科学论证资料。人们都认为人类发源于黄河流域，而北京周口店就是中华民族的摇篮。由于大窑文化的发现，证明了北方阴山之南也已有原始人活动，他们与北京周口店人共存。大窑文化遗址，在世界上目前也是独此一处，它的面积之大，出土文物之多。这一发现，对研究呼和浩特地区及祖国北疆古老经济，文化的发展以及研究民族起源都提供了新的史料和充分的证据。一九七九年国家文化部命名为"大窑文化"。
大窑遗址的发现，对于研究中国旧石器的制作程序和工艺技术，提供了重要的实物资料。
1988年中华人民共和国国务院公布为第三批全国文物保护单位。
在2004年，经中国文物研究所有关专家考察鉴定，大窑遗址四道沟遗存密集区和发掘地点处于濒危状态，需要立即开展相关抢救保护工作；遗址的保护标志和展示警示说明系统损毁严重，需要在抢救保护工作中完善相关内容。需要修正原来不合理的保护与利用措施，减缓和消除人为与自然对遗址表面破坏的问题，同时解决文化层保护、展示与利用的问题。由中国文物研究所和内蒙古博物馆共同制定的《大窑遗址文物保护规划》已进入实施阶段。据内蒙古博物馆原始文化分馆负责人介绍，大窑遗址专项文物保护规划区的规划保护范围为343.7公顷，规划实施时间从2004年到2020年，历时17年，将分近、中、远期3个阶段进行，每期一个中心任务，目前已进入保护期。
作为全国文物保护单位和古人类石器制造场，大窑文化遗址的重要程度非同一般。《大窑遗址文物保护规划》的实施，为今后的保护和研究工作提供了指南。下一步对大窑文化遗址的保护将在不被破坏的前提下，进行发掘、年代测定、遗址保护、水土保持和环境治理等工作。