陕西神木发现我国史前最大城址，史书中尚未找到针对性的文字记载。因发掘工作浩大，可能耗时十数年或数十年。这座硕大无比的史前古城正在改写中国上古史及中华文明的起源。神木县位于黄河中游、长城沿线;境内丘陵密布，沟壑纵横;草滩绵延，沙梁翻滚;是一块荒凉贫瘠的土地，历史上多次发生过战争，狼烟四起，只有饥民逃荒，不见富户荣归故里。因此，尽管它是陕西省最大的县，总面积7706平方公里，但却人烟稀少。
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直到二十多年前勘探人员在这里找到了世界级的“神府-东胜”煤田，滚滚煤海才让神木人过上了富裕生活。要说这里有一座我国史前时期最大的古城，似乎像是一个笑话。不过，若是你来到黄河支流秃尾河及其支流洞川沟交汇处的山梁顶部实地，看到已经清理发掘出的一个面朝东方、居高临下、位置险要、占地2500平方米的城门遗址，大概就要扭转看法了。2011年由省、市、县三家文博机构组成联合考古队，对石峁遗址进行了区域系统调查，发现了一处规模宏大的石砌城址。
2012年，经国家文物局批准，正式对石峁遗址进行了重点发掘及复查，并确认了石峁城址由“皇城台”、内城、外城组成。内城墙体残长2千米，面积约235万平方米;外城墙体残长2.84千米，面积约420万平方米。其规模远大于年代相近的浙江良渚遗址(300多万平方米)和山西陶寺遗址(270万平方米)，是目前所知我国规模最大的新石器晚期城址。
发掘工作从2012年5月至11月。主持发掘的陕西省考古研究院院长助理孙周勇说，为了弄清楚石峁城址到底建于何年代，考古队当年重点发掘东门。这是我国迄今考古发掘的最早石城门，其结构异常复杂。发掘显示：它主要由“外瓮城”、两座包石夯土墩台、曲尺形“内瓮城”“门塾”等部分组成，这些设施以宽约9米的“『”形门道连接，总面积约2500平方米。东门遗址属于整座城的地势最高处。石墙墙体宽约2.5米，保存最好处高出龙山晚期地面4米。整个外城的东南角与其相连，地势开阔，位置险要，堪称整个古城的枢纽地带。
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曾在考古现场考察过的四川省考古研究院院长高大伦认为，从总体上讲，石峁古城打破了中国夯土筑城的传统认知，其东门遗址无疑是目前考古发掘所见最早的石城门，其功能和结构的复杂性尚有待探讨，其在黄河文明史、甚至人类文明史上的意义都是难以估量的，在中华文化史上的地位堪称“华夏第一门”。
此次考古发掘，首次考古发现7件玉器，其中完整的6件，主要是玉铲、玉璜等，最长的玉铲有18厘米长。不过，这些玉器出土的地点都十分奇特———在城墙里。石峁考古队队员邵晶此前听当地老乡讲，上世纪九十年代开始，大批玉器流散出来，出土的地点是就石头墙里面。“我们当时还有些怀疑。后来发掘证实老乡说的是对的，我们这些玉器出土有两种情况，一种是在倾斜的石墙里面，第二种就是在倒塌的石墙堆积里面。”
考古队认为，这也为流散在海内外的石峁玉器找到了确切的时代依据和文化背景，证实其有4000年历史。考古中另一个出乎意料的发现，是遗址下层地面下出土了48个人头骨———考古队找到了集中埋置人头骨的遗迹两处。这两处人头骨摆放方式似有一定规律，但没有明显的挖坑放置迹象，每处各有24个头骨。经初步鉴定，这些头骨以年轻女性居多，部分头骨有明显的砍斫痕迹，个别还有灼烧迹象。考古人员推测：这些头骨可能用于4300年前城墙修建时的奠基或祭祀活动。
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2012年10月，中国考古学会、国家文物局、陕西省文物局、中国社科院考古研究所、国家博物馆等40余位考古专家，对神木县石峁遗址发掘现场进行了联合考察。“我看了以后感觉十分震撼!”中国考古学会理事长张忠培先生认为，该遗址的价值不是今天就能完全认识到位的。河套地区规模最大的石头城、用玉器来表现文化、黄河腹地二里头文化之外另一个重要遗址，这些都足以体现了遗址的重要性。