一、文明肇始
1亿5千万年前的中生代侏罗纪晚期，大同地区是一片气候温暖、水源丰富、植被茂盛、湖滨纵横的富水地带，这里到处生长着茂密的裸子植物及蕨类植物，湖水中藻类植物也很丰富。特有的环境为恐龙的生息繁衍提供了良好的自然条件，一些大型蜥脚类恐龙、甲龙类恐龙、兽脚类恐龙和鸭嘴龙类恐龙在大同地区长期生存，形成一个以恐龙为主导的生物世界。距今7千万年前的白垩纪晚期，外星碰撞，地壳运动和全球气候变化，导致大同地区湖水干涸，恐龙消亡，在大同各地的地表深处留下了大量恐龙化石。
侏罗纪末期和白垩纪早期的燕山运动等地质活动，使大同盆地逐步形成。距今300万年前的新生代第三纪晚期，一个面积达9000多平方公里的内陆湖——大同湖，生成在今大同市、朔州市以及张家口市西部地区的广大内陆盆地。经过200多万年的扩张和收缩，大同湖的周边又形成了植物茂密，动物繁盛的良好生态。披毛犀、三趾马、大角鹿、羚羊、扭角羊、剑齿虎、原始牛、古菱齿象、鼠、兔、狼等野生动物栖息在湖边河汊，为这一时期的人类繁衍生息创造了良好的条件。
大约30万年之前，沉寂于大同湖东部湖底的火山群突然爆发，炽烈的岩浆使大同湖内水生动物大部灭绝，湖畔的森林、草地也饱受摧残，陆地动物各奔东西四散溃逃。火山群的爆发，使高原湖泊大同湖的大量积水，顺着火山裂谷一泻千里，东流入海。大同湖逐渐消失以后，在其东部形成近130平方公里的大同火山群地貌，蔚为壮观。由大同湖作为主要源头的桑干河水，在华北地区日夜奔流。沿河两岸及沿线支流繁衍生息的中华早期人类，在桑干河哺育下生生不息。朔州峙峪人、大同许家窑人、泥河湾遗址、北京周口店猿人、北京山顶洞人，沿桑干河上下游一字排列，把200万年前至2.8万年前的亚洲古人类发展史完整地展现在世界面前，从而使桑干河流域成为地球上第二个200万年前的古人类生命摇篮。
