中国科学院古脊椎动物与古人类研究所在平邑县白庄村西边小西山丘陵发掘出24件石制品，锁定为旧石器时代早期的重要地点，距今约20万年，约相当于北京猿人生活的时代。同时，对小西山裂隙中的化石堆积进行了科学试掘，获得一批珍贵的第四纪哺乳动物化石标本，距今30万年。
经研究发现，该遗址长500米、宽400米，挖掘表现相叠6层古生物及表现人类活动的文化层，第二层是化石集结堆叠层，均在红色土裂隙堆积内，厚不足1米；其下为红棕色粘土层，厚约2米，富含钙质结核和脊椎动物化石，还有完整的鹿头化石和熊猫牙化石；第四层为灰黄色粉砂质粘土层，厚3至4米，富含胶结坚硬的钙质结核，脊椎动物化石多保存在这些结核中。发掘第二层古生物化石时，同时出土了一件石英岩人工打制的削刮器，其余23件石器均采自小西山最高点，但从石制品的染色分析，应是从第二层发现削刮器红土壤中冲刷出来的。这24件石制品中，有石核14件、石片3件、削刮器6件、尖状器1件，这是山东省境内旧石器时代早期旷野型地点唯一的一处有年代结论的文化遗存，也是蒙山山脉早期人类生活的重要实物证据。
小西山动物化石群和人工石制品的同时发现，表现出中更新世该地的生态环境应为荒漠草原类型，与今内蒙古南部相似。平邑一带表明在距今约23至29万年期间有一次显著的干草原化过程。小西山动物化石群是山东地区继沂源动物群、沂沭河流域沂源直立人动物群等中更新世地点之后的又一重要地点，填补了山东地区小化石发现的空白。