Tại các vùng phụ cận của thị trấn Đồng Văn, huyện Đồng Văn, đoàn khảo sát đã phát hiện di tích suối Séo Hồ chứa công cụ cuội ghè đẽo của người thời tiền sử. Đây là các di vật có đặc trưng của công cụ thời đá cũ.
Đặc biệt, tại huyện Mèo Vạc, đoàn phát hiện 4 địa điểm chứa công cụ rìu nhẵn toàn thân và bàn mài lõm ở 3 xã Thượng Phùng, Xín Cái và Pả Vi. Các di tích này được đánh giá vào thời hậu kỳ đá mới, có niên đại cách ngày nay khoảng 4.000 năm.
Trong quá trình tiến hành điều tra, khảo sát tại huyện Yên Minh, các nhà khảo cổ học còn phát hiện 10 di tích tại các xã Na Khê, Mậu Duệ, Niêm Sơn và Du Già; trong đó có 9 di tích được phân bố trong địa tầng thềm bậc II của Thủy điện sông Nhiệm.
Các công cụ phát hiện ở đây đều được chế tác từ đá cuội sông, có nguồn gốc tại địa phương; kỹ thuật gia công ghè, đẽo còn rất đơn giản, hình dáng cổ sơ. Phần lớn mặt ngoài di vật đã bị phủ lớp phong hóa màu nâu sẫm, tuy nhiên các vết ghè đeo vẫn còn biểu hiện rất rõ mà người tiền sử chưa sử dụng kỹ thuật mài.
Đây là những di vật mang đặc trưng của thời kỳ đồ đá cũ tương tự như những di vật đã tìm thấy vào tháng 10/2013, tại địa điểm xã Cán Tỷ thuộc huyện Quản Bạ có niên đại cách ngày nay khoảng trên 20.000 năm.
Không chỉ điều tra, khảo sát tìm thấy nhiều di vật của người tiền sử, các nhà khảo cổ học còn phát hiện một số công cụ ghè đẽo cùng với nhiều tàn tích thức ăn của người xưa như vỏ ốc suối chặt đuôi, vỏ ốc núi bán hóa thạch trong hang Thẩm Ly Quyến thuộc xã Du Già, huyện Yên Minh. Đây là những di chỉ có niên đại thuộc thời đại đồ đá.
Phó giáo sư, tiến sỹ Trình Năng Chung - Viện Khảo cổ học Việt Nam cho biết thêm: Qua nghiên cứu tổng thể các di vật khảo cổ, đến nay tại Công viên Địa chất toàn cầu Cao nguyên đá Đồng Văn đã phát hiện được trên 20 di tích văn hóa từ thời đại đá cũ sang thời đại kim khí.
Mặc dù công cuộc nghiên cứu mới chỉ là những bước đi ban đầu song trước những chứng cứ hiện có cho thấy Công viên Địa chất toàn cầu Cao nguyên đá Đồng Văn là vùng đất có nhiều tiềm năng to lớn về các di tích văn hóa thời tiền sử và sơ sử.
Cao nguyên đá Đồng Văn là Công viên Địa chất toàn cầu duy nhất tại Việt Nam và thứ hai của Đông Nam Á được Hội đồng tư vấn Mạng lưới Công viên Địa chất toàn cầu (UNESCO) chính thức công nhận là Công viên Địa chất toàn cầu từ năm 2010.