他们对一件砾石制成的砍砸器、一件石核斧和部分刮削器进行了分析。砍砸器是人类发展初级阶段的简陋生产工具，形体扁长粗大，其中一端打制成较粗糙的刃口，中间抓手部位略扁且光滑，简单粗笨，刃部有明显的使用痕迹，是用来砍伐植物枝杆、根茎的原始生产工具，通长25厘米。石核斧在制作时，选一块锥状的石料，先打出一个较平的台面，然后用带尖的骨质、角质、木质工具，沿着台面周围用力压剥，压剥下的石器称为石叶，剩余部分称为石核，石核再经过第二次修整加工，便制作成石核斧。石核斧是砍伐植物枝干，切割植物根茎或挖掘的工具，如同现在的斧子。该器为锥状，石质坚硬且细密，有一定的玉质感，周围有明显压削石叶的痕迹，高6.5厘米。
从采集的石器看，其所用的砾石都是从河滩拣来的。人类在打制这类石器时，是先在它上面选出或打出一个平面（称作“台面”），后再在台面上打下石片，将打下的石片或打剩的石核进行简单修理，就制成了所需的工具。在一碗泉捡获的石器没有磨制的痕迹，都是利用自然砾石的原形稍加敲击制成，具备旧石器时代晚期石器的特征。从石器的用途看，此时人类的生活主要是和自然界作斗争，从事着“开天辟地”的活动，进而向原始氏族社会起步。在漫长的旧石器中期，人们慢慢地学会制造磨光的、比较精细的石头工具。中卫一碗泉、长流水的先民不知经过了多少代，踏着漫长的时光隧道，进入了新石器时代。
考古得知，远在数万年以前，中卫地区气候温和，雨量充沛，林木茂盛，在西部甘塘、一碗泉、长流水一带，在黄河南部的宣和一带，活动着许多原始先民。他们或“构木为巢，以避群害”，或掘地穴，以为居室；“钻木取火，以化腥臊”，食用烧烤的肉食；选取砾石或石英，打击成为有棱角的石片，当作武器或生产工具。这个时候他们使用的石器已进入旧石器中期，尚处于母系氏族“但知其母，不知其父”的时期，过着“男女杂游，不媒不聘”群居杂处的生活。因为有着良好的气候环境，他们生活着、发展进化着，从母系到父系，从渔猎到种植。这一漫长的进化过程主要依赖于气候的温暖、湿润。
从中卫的地质资料中，地质工作者找到了许多的印证材料。县域南北山体多由层层排列的沉积岩构成，出露部分多为地质时代的海洋或湖泊底部各种碎屑和碳酸盐物质堆积而成。
距今5亿~4.4亿年之前的古生代奥陶纪，人类生活的陆地是光秃秃的一片，没有任何植物，更没有任何生物，只在茫茫的大海中生存着海藻类植物和三叶虫、腕足类等海生无脊椎动物；到了距今4.4亿~4亿年前的志留纪，地球陆地上才开始出现了原始陆生植物，海洋中开始有鱼类出现；距今4亿~3.6亿年前的泥盆纪，海洋生物逐步向陆地进化，两栖类动物开始出现；距今3.6亿~2.8亿年之前的石炭纪，陆地植物和两栖类动物进入了繁盛期。
中卫大地构造位置处于昆仑秦岭地槽褶皱区走廊过渡带的东端，靠近鄂尔多斯西缘拗陷带，在地质历史时期，是一个相对拗陷的活动地区。奥陶纪时期，东部华北海域的贺兰海槽与西部祁连海槽在境内相汇，海水茫茫，介于二者之间的中卫地区，当时处于由深海向浅海过渡的大陆斜坡地带。泥盆纪时期，西面的祁连山海槽已褶皱隆起成山，东面的牛首山、烟墩山和菊花台一带地势低洼，构成了四面环山的盆地。石炭纪时期，在长达7000万年的历史长河中，本地区气候温暖湿润，各种植物十分繁茂。目前，从化石中发现在中卫、中宁一带很多木本植物，如高大的鳞木、拟鳞木、奇异亚鳞木、斜方薄皮木、封印木、芦木、科达树等，还有众多丛生的草本攀缘植物，如楔叶、楔羊齿、须羊齿等。据此可知，早在3亿多年前，中卫的下河沿、北山一带，中宁北山的平塘湖一带，森林茂密，花草繁盛，漫山遍野是各种各样的植物，一片郁郁葱葱，由于当时地球上还没有出现食草类动物，因此植物的生长不受其他生物的干扰破坏，形成了百花齐放、万木葱茏、果实满枝的自然景观。后来，随着地壳运动，地球发生了剧烈的造山运动，山崩地裂，原来的大海隆起变成了高山，高山和陆地下沉变成了海洋，大片的森林被深深地埋入了地下，天长日久，经过地下的高温、高压作用和一系列的化学变化，使树木变成了煤炭，埋藏较浅的树木由于炭化条件不够，便成了煤矸石。常乐烟洞山的煤炭裸露地表，自燃数千年，形成近代中卫一景“炭山夜照”，其熄灭无烟只是近几十年的事。下河沿、香山校尉川、卫宁北山等处的煤矿，都是这个时期的产物。再后来地壳运动又使部分地面隆起，形成了如今的一个个山丘，才使得这些埋藏在煤矸石中的植物化石暴露于地面。如今，这些植物虽然大都已经灭绝，但却为我们留下了珍贵的化石。这些化石为研究中国植物群的起源，提供了充足的实物依据。
除了植物化石之外，中卫、中宁地区还出土过珍贵的动物化石，这就是被命名的“中卫香山浆鳞鱼”、中宁石峡沟的“中宁浆鳞鱼”和中卫常乐下河沿发现的石炭纪纳缪尔期昆虫化石。
“中宁浆鳞鱼”化石区位于中宁县东部牛首山西南麓的石峡沟。沟为南北走向，北端延入深山，南端汇入东西走向的大干河沟，向西北约6公里后汇入黄河。化石区四周群山环绕，峰壁峭立，化石就隐含在石峡沟两侧山头的岩石中。
据史料考证，在距今6亿~4.4亿年前的寒武—奥陶纪时期，海水茫茫，东部华北海域的海槽与西部祁连山的海槽在卫宁香山地区相汇，处于由深海向浅海过渡的大陆斜坡地带。经过漫长的地壳运动，到距今4亿年前的泥盆纪，西面的祁连山海槽褶皱隆起，湖泊连片，出现了鱼、龟等各种生物及孢子植物。3亿年前的石炭纪造山运动剧烈，本地区海陆交替出现。从2亿年前的二叠纪至今，一直稳定为陆地环境。距今1.4亿年前的侏罗纪末期，地球再次发生了强烈的造山运动，北面的中卫北山（贺兰山）、牛首山迅速崛起，形成了现在的山脉。
泥盆纪岩层分布于中卫香山红泉、土坡、上下河沿及孟家湾、北山一带，中宁的牛首山南麓和烟墩山、菊花台、棺材山等地。由紫红、褐红色石英砂岩，长石石英沙岩，夹沙砾岩和粉砂岩组成，此地层以卫宁北山、通湖山和烟筒山成三角中心地带，厚度向四周变薄，烟筒山厚810米，沙塘约55米，在紫红色的砾岩层含丰富的鱼类化石，在烟筒沟、沙塘均采集到多种。如“牛首山沟鳞鱼”“海口拟辨鱼”等。上部称“上泥盆统中宁组”，由紫红色砂岩、粉砂岩、长石石英砂岩、夹沙砾岩、泥灰岩透镜体及含铜砂岩等组成，厚度约2000米以上，含“中宁浆鳞鱼”及“斜方薄皮木”等植物化石。1974年以来，地质工作者在石峡沟发现了数量丰富的浆鳞鱼化石，这是亚洲首次发现此类化石，因此被命名为“中宁浆鳞鱼”。浆鳞鱼化石最早于1931年发现于北极圈内的东格陵兰地区，但数量、种类、科研价值均不及“中宁浆鳞鱼”。20世纪90年代初，地质工作者在石峡沟又发现了多群“中宁浆鳞鱼”和“牛首山沟鳞鱼”化石，该化石被中国地质博物馆收藏。20世纪90年代中期至今，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所及国家地质部门，会同英、美、日等国专家多次到石峡沟，采集了许多“中宁浆鳞鱼”“牛首山沟鳞鱼”“海口拟辨鱼”及“乌龟”等化石，用于科学研究。经过剥离、拼对，已恢复了多条完整的“中宁浆鳞鱼”和“牛首山沟鳞鱼”。
化石含藏于山体岩石中，只有在沟谷断层中偶尔显露，或在开山采石时被发现，平时极难见到。“中宁浆鳞鱼”的发现，证实了“中卫古海”属“南方古海”的北缘，对中国大陆构造的划分提供了证据。与鱼类相伴生活，还有在陆地上最初出现的种类繁多的植物化石，如斜方薄皮木、拟鳞木和奇异亚鳞木等。因此，牛首山石峡沟泥盆纪地层剖面，是全国泥盆纪的典型剖面，对研究泥盆纪生物演化、古地理和大地构造等课题均有极高的科学价值。
1989年，北京自然博物馆洪友崇教授的硕士研究生在中卫常乐下河沿发现石炭纪纳缪尔期昆虫化石。此后数年，洪友崇教授在该地区采集到丰富的纳缪尔期昆虫化石，从此揭开中国的纳缪尔期昆虫化石研究的序幕。这项研究不仅填补了中国乃至亚洲同时代有翅昆虫化石的空白，也对德国学者在20世纪30年代定论的有翅昆虫“起源于欧洲”的学说提出了质疑。
1995年，洪友崇教授在国际太平洋科学大会上，发布了中卫下河沿发现纳缪尔期昆虫化石的消息，引起国际昆虫研究界的轰动。3亿年前的中卫下河沿地区是海陆交互地带，空气湿润，生活于海边陆地上的昆虫死亡后，潮汐带来的泥沙将它们的尸体迅速覆盖，随着地层的沉积，这些昆虫的尸体渐渐炭化最终形成为化石。
常乐下河沿石炭纪纳缪尔期昆虫化石的发现，再一次证实了“中卫古海”属“南方古海”的北缘，对中国大陆构造的划分提供了证据。