孙家洞遗址位于河南 省 洛阳市栾川县栾川乡湾滩村伊河南岸哼呼崖的崖头之上，栾川县曾发现多处旧石器遗址，是栾川县诸多旧石器遗址中的一处。孙家洞遗址现有洞口呈扁长形椭圆状，洞口宽2.65米，高0.7米。洞口距河岸地面36米左右。洛阳市文物考古研究院在该洞穴中发现的中更新世猿人化石，专家将其定为“直立人栾川种”，简称“ 栾川人 ”，该发现填补了中原地区未在洞穴中发现古人类的空白，为东亚地区人类起源及演化研究提供了重要材料。2019年10月7日，入选第八批全国重点文物保护单位名单。
众所周知，栾川县近年来因多次发现旧石器时代遗址而为社会各界所关注。栾川县文广新局文管所负责人庞海娇说，孙家洞遗址正是栾川诸多遗址中的一处，是在2008年全国文物普查中被发现的。“文物普查后，我们就将其列入保护范围，派专人进行现场勘察，并安排人员定期查看。”庞海娇说，2012年上半年，考虑到遗址受自然环境破坏较大，他们将情况上报洛阳市文物局。后洛阳市文物局上报国家文物局，获得批准后，委托洛阳市文物考古研究院对遗址进行抢救性发掘。
现场工作主要分两个阶段进行。”洛阳市文物考古研究院院长史家珍介绍：第一阶段是清理被当地群众破坏的部分堆土，主要是进行淘洗工作；第二阶段是实施考古发掘工作。参与发掘的洛阳市文物考古研究院工作人员顾雪军说，在淘洗阶段，大家发现了许多动物化石，有鹿、牛、羊、熊、鬣狗、野猪、豪猪、犀及鼬科小型动物的牙齿化石，同时还发现了鹿角及动物骨骼化石。
清理了洞穴外围的部分堆土后，工作人员开始进洞穴进行发掘。“孙家洞的发掘环境与之前的几个相比，是最‘恶劣’的。”顾雪军说，最近几年他一直在栾川从事旧石器时代遗址的考古发掘工作，像孙家洞这样位于山崖上的他还是第一次遇到。在他的带领下，我们几乎匍匐前进来到洞中。由于洞口最宽处的高度仅有0.7米，所有人都必须采取半蹲甚至爬行的姿势，穿过一段宽度和高度均为六七十厘米的狭长通道。
穿过这段通道后，视野稍微开阔了一点，人也能稍微站直些。但脚下坑坑洼洼，想找到一个稳当的落脚之处真的很难。顾雪军说，目前只是选取了洞内前部角砾黏土混杂堆积的一个剖面作初步发掘，发掘面积有3平方米，发掘深度近4米。这个角砾黏土混杂堆积的剖面已按地质年代被分成了4层，表面有不少突起，是一些动物骨骼的化石。“这些化石都是在目前进行的3平方米的发掘面积中找到的。”随后，在临时工作点，顾雪军指着一屋子化石介绍他们的“劳动成果”。“才3平方米的发掘面积，居然有这么丰富的动物化石，这个遗址非常了不得。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员祁国琴看到这些化石后不由得感叹。
发掘结果6颗人牙化石出现“化石被运回来时，多数都裹着泥土，看不清到底是什么动物的，清理工作非常有意思，今天发现个这样的，明天发现个那样的……不过，作旧石器时代遗址的考古发掘，最希望的就是有人的化石出现，大家都心照不宣，清理得格外认真。”顾雪军说。2012年9月26日，清理工作接近尾声，在大家都有些沮丧时，一名工作人员拿着一颗小小的牙齿化石惊叫起来。仔细辨认后大家一致断定，这是一颗人牙化石！接下来的工作出乎意料的顺利，另外5颗人牙化石也先后呈现在大家眼前。2012年10月，当这6颗人牙化石呈现在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员赵凌霞的眼前时，这位在学术界素来严谨的老人也露出了笑容。
她再次确认：这6颗化石确实是人牙化石，除1颗没有完全清理出来外，其余5颗牙齿均保存比较完整，形态学信息也比较清楚。在作了初步鉴定后，赵凌霞认定，这5颗牙齿中有1个门齿、1个前臼齿、1个上臼齿、2个下臼齿，牙齿磨损得不算厉害，其中1颗几乎没有被磨损，应属于儿童或青年的牙齿，还有1颗在牙床中没有长出来。赵凌霞认为，从形态学来看，无论大小还是咬合面的形态，这6颗牙齿都具有比较原始的一些特征。专家的判断让洛阳的考古工作者欣喜万分。经过再三讨论、鉴定，专家组也一致认定，这是河南境内首次在洞穴中发现的中更新世直立人(猿人)化石，并将这里的直立人命名为“栾川人”。
通过发掘，来自国内考古界的权威专家认为，此洞穴材料丰富，意义非常重大：
一，遗址内出土的古人类牙齿化石是河南省境内首次在中更新世时期(第四纪冰川更新世中间的一个时期)有明确地层出土的直立人牙齿化石，对研究人类起源及演化有着重要的科学意义，专家一致同意将其定为“直立人栾川种”，简称“栾川人”。
二，栾川生态环境好，为古人类生存的理想之地，孙家洞旧石器遗址人类化石的发现及研究，对早期人类对栾川生态环境的适应性及其演化过程的研究有着重要的意义和贡献。
三，孙家洞旧石器遗址出土了一批石制工具，表明古人类曾在这里进行生产、生活活动。
四，该遗址出土了几十种脊椎动物化石，有肿骨鹿、葛氏斑鹿、梅氏犀等典型的中更新世时期动物化石，有望成为中国境内重要的动物化石群之一。这对研究中国第四纪古生物的演化、古气候环境的变化等都有着十分重要的意义。栾川又地处中国南北地理分界线附近，这对于研究中国中更新世时期该过渡区域动物群的种类及特征有着重要的作用，同时为动物地理区系演化及古气候环境变迁提供了重要信息。
位列2012年全国十大考古新发现首位位于河南省栾川县伊河南岸的一个崖头之上的河南栾川孙家洞旧石器遗址，以其“人类起源的证据”——在洞穴中发现中更新世直立人（猿人）化石而入选2012年全国十大考古新发现，位列首位。这是继20年前发现“南京人”化石后又一重大考古发现。古人类化石是研究人类起源演化的直接证据，而中更新世是探索直立人演化及现代人起源的关键时期。目前我国发现的中更新世古人类化石材料还很少，空白很多，任何一次直立人化石的发现都不可替代。
