蘇州五峯北遺址磨製石器的“操作鏈”及“生命史”研究_風聞
中国考古-中国社科院考古研究所官方账号-中国社科院考古研究所2021-03-19 20:30
五峯北遺址位於蘇州市吳中區木瀆鎮五峯村,木瀆古城五峯段城牆的外側。2010~2011年,中國社會科學院考古研究所與蘇州市考古研究所組成的蘇州古城聯合考古隊對遺址內彭家墩地點進行了發掘,發現有良渚文化時期的建築基址和高等級墓葬等。2013年,當地在遺址範圍內進行生產活動開挖一條管道時翻出大量石製品。2016年,聯合考古隊對鑽探時發現貫穿遺址的東西向古河道進行了發掘,發現大量與石器加工相關的遺物,遂確定五峯北遺址內存在一處石器加工作坊。
發掘地點選擇在古河道東段,距彭家墩地點東南角約45米處。堆積厚約1.3米,可分四層,其中第3、4層堆積屬良渚文化時期,均為河道內的淤積層,出土石製品、陶片、木塊等。此次發掘共出土石製品3805件,包括了石器生產過程中的成品、半成品、毛坯、剝片等不同階段的石製品以及製作石器所用的磨石和石錘,為研究史前人類製作磨製石器的生產技術與流程提供了很好的材料。
“操作鏈”是一種動態的石器研究體系,可讓分析者重新認識石器從產生到廢棄的生命過程,有助於更好地瞭解石器背後“人”的行為與故事。本文將基於“操作鏈”概念,採用級差動態分類與微痕分析的方法,嘗試對五峯北遺址出土的石製品及其生命史展開分析。
一、類型分析與“操作鏈” 復原
狹義地看,“操作鏈”探索某種器物或產品特定的、複雜的生產過程,是對操作序列的分析。其突出特點是強調動態,不僅要描述石器生產過程和生命史,而且要表達與影響生產活動的各種因素相關的技術經濟行為。研究需覆蓋從原料獲取到工具廢棄各個環節的信息,並且分辨出特定條件下可能採取的其他選擇或步驟。
級差動態分類法,是基於“操作鏈”概念提出的一種打製石器分類方法。這種分類方法強調石製品的動態過程,結合技術、形態和功能等,將石製品從製備到廢棄整個過程中的所有相關產物分為製備類型、製作類型、使用類型、廢棄類型四組一級類型和多組次級類型。由於本文的研究對象為磨製石器,磨製是定型的決定步驟,也是區別於打製石器的關鍵技術,因此在採用級差動態分類法時對部分類型進行了微調。
(一) 製備類型
指石料開採或預備生產石製品早期階段涉及的石製品類型,包括原料和生產工具,共95件,佔五峯北遺址出土石製品的2.5%。
石料是指與出土石製品同類的石質原料,五峯北遺址的石料主要為板岩和角巖,屬於常見的磨製石器原料,共24件。
生產工具包括石錘和磨石兩種。石錘2件,平面近三角形,體較厚,便於執握,一端可見白色點狀敲擊痕,主要用於剝離石片。磨石69件,多為板狀,局部有明顯的磨光面及磨痕,用於石器表面的磨光。五峯北遺址的磨石原料種類較多,以金山石、粗砂岩和細砂岩為多,另有1件石料不明。
(二) 製作類型
指生產過程中形成的沒有經過人工使用的石製品類型,包括石片、副產品、毛坯、半成品等,共3626件,佔石製品總數的95.3%。
1.石片 指石器製作過程中為生產或修整而進行剝片的產物,可能帶有少許琢制痕跡。此次出土石片數量巨大,包括錘擊法與間接打擊法的產物,共2860件。根據石片的形狀和技術特徵,又可細分為以下幾種。
(1)初級石片 剝片初期產生的初級石片,背面沒有片疤,有些厚度很大。
(2)普通石片 剝片中、後期產生的石片,背面有片疤,尺寸大於1釐米,可能是對毛坯或半成品進行調整或修鋭時產生的。
(3)單片疤長方形石片 這是一類比較特殊的石片,腹背兩面均較平整,平面形狀近長方形,可能與製作石鑿有關,是形成半成品過程中產生的石片。
(4)帶有磨製痕跡的石片 是對磨製石器進行維修時產生的石片,特點明顯,數量極少,此次僅發現1件。
2.毛坯與半成品
(1)毛坯 153件。經過初步打製者,具備石器的初始形態。
(2)半成品 59件。基本打製成形、但尚未經過磨光處理的石製品。
3.副產品 指加工過程中產生的特徵不明顯的非目的性產品。
(1)碎屑 432件。此處指打製特徵不明顯、尺寸小於1釐米的碎小石片。
(2)斷塊 122件。是剝片過程中產生的塊狀物,帶有人工打擊痕跡,但沒有明確形狀。
(三) 使用類型
指經過使用或具有被使用潛能的石製品類型,包括各類成形工具和改制工具。
1.成形工具 所謂“成形”,是因為它是依據特定目標、依照專門化設計加以製造的,或者被用於特定目標或專門用途。本文指經過磨製並可被使用的成品,帶有明顯的、有意識的磨製痕跡。
五峯北遺址的成形工具數量不多,僅有19件。本文參考錢益匯對磨製石器類型及定義的討論,將五峯北遺址磨製石器分為鑿、刀、鏟、錛、鏃等類型。
2.改制工具 指將已失去效能或不符合任務需求的工具改造成其他形式的類型,特別是一些殘破或廢棄的工具被再加工成其他類型的工具。
此次發現1件改制工具,其平面近長方形,通體磨光,一側刃有半個對鑽孔痕跡,孔內光滑,另一側刃部經過修理。雖器形不確定,但可明顯看出是由某件鑽孔磨光石器改制而成。
(四) 廢棄類型
廣義而言,今天呈現在石器分析者面前的所有石製品都是史前人類丟棄的物品。此處定義的“廢棄類型”是狹義概念,特指因製作技術失誤或因使用失去效能而被人類刻意廢棄、不再使用的石製品,本文主要指能夠分辨出一定形狀的殘斷器,共64件。
根據級差動態分類的結果(表一),五峯北遺址良渚文化時期一般磨製石器的“操作鏈”可復原如圖一所示。
從五峯北遺址出土的磨製石器和相關石製品來看,良渚文化時期的先民似乎深諳石料與技術的關係,將幾種原料對應於不同的用途。選擇硬度適中的板岩或角巖製作磨製石器,使用金山石等較硬的石料作為石錘,而將顆粒明顯、摩擦性能較好的砂岩作為磨石。根據多年來在蘇州西部山區的考古工作,該地區有一批良渚文化時期的遺址出土大量與五峯北遺址類似的石器遺存,表明此地可能擁有豐富的石料,歷代多有開採與利用。
石製品組合包括石器、石片、石錘、磨石、斷塊等,其中絕大多數是製作階段的產物,比例高達95.3%。根據石片上的剝片特點判斷,以錘擊法為主,修薄過程中採用間接打擊法和琢製法。成品和廢棄的石製品比例都很低,由此可判斷,五峯北遺址發現的是一處石器加工作坊的廢棄物堆積。
原料、成品、殘斷品以及製作過程各階段的中間產品都有發現,可瞭解磨製石器的一般完整“操作鏈”。可辨別的石器類型包括鑿、刀、斧、鏟、鏃、錛、矛、璧八種,成品數量較少,多為半成品或毛坯。個別石器表現出使用後改制或修鋭(帶有磨製痕跡的石片即維修過程的產物)的痕跡,説明五峯北遺址的磨製石器存在維修現象。
二、微痕分析與功能判斷
微痕分析,是對樣本進行不同放大倍數下的顯微觀察,記錄樣本上的各種痕跡,排除製作痕跡以及後埋藏造成的痕跡,結合已有實驗結果以及樣本石器的器形、重量等因素,對石器進行功能判斷。根據觀察設備和倍數的不同,微痕分析一般分為“高倍法”和“低倍法”兩種技術。這兩種技術各有優勢和不足,經過長期的實踐,學界基本達成共識,認為兩種方法相結合效果更佳。
五峯北遺址此次出土的完整石器僅20件,包括鑿、鏃、錛、刀等。本次微痕分析採用基恩士(Keyence)VHX5000三維超景深體式顯微鏡,同時應用上述兩種方法,觀察倍數為20~200倍。在觀察前,所有樣本都經過超聲波清洗2~3分鐘,未使用清潔劑。
(一) 微痕觀察與分析項目
在觀察石器時,以有刃的一面為A面,反面為B面,側刃為C面。兩面刃器或刃的位置不明確時,一般以寫有器物編號的一面為A面,反面為B面,側刃則為C面。
本次微痕觀察的主要項目包括片疤、光澤、磨圓和擦痕。和打製石器相比,磨製石器具有耐磨性好、使用壽命長等特性,本次觀察對具體的觀察項目加以調整和定義,最終以組合特徵為依據進行綜合判斷。
石器刃緣受到力的作用會崩壞而形成破損,因此,片疤是使用痕跡的主要特徵之一,針對片疤進行觀察分析的要素有大小、分佈及終止形態。片疤大小可根據顯微鏡放大倍數分為超大(肉眼可見)、大(10倍以下可觀察到)、中(10~20倍可觀察到)、小(20倍以上可觀察到)、極小(40倍以上可觀察到)。片疤分佈模式指片疤之間的關係,可分為連續式、叢簇式、分散式、間隔式、不均勻式、層疊式。片疤終端形態指其破裂尾部的形狀,可分為羽翼狀、卷邊狀、階梯狀、折斷狀。
當石器劃過其他材料時,二氧化硅的顯微顆粒與周圍工作環境中的二氧化硅顆粒一起分散地被壓在石器表面,這會在石器工作面上產生細微變化,以至於能反射更多的光。光澤的分佈形態可分為零星分佈、散漫分佈、線狀分佈、片狀分佈,其光亮程度可分為初始光澤、微亮光澤、毛糙光澤、明亮光澤。
磨圓程度可分為零磨圓、輕度磨圓、中度磨圓、嚴重磨圓。
擦痕是因摩擦產生的痕跡,根據其位置及程度可分為零擦痕、平行擦痕、垂直擦痕、斜交擦痕。
加工對象主要根據硬度加以描述和判斷,可分為軟性植物類、軟性動物類、中軟性植物類、中軟性動物類、中硬性植物類、中硬性動物類、硬性動物類、硬性其他類、特硬性動物類、特硬性其他類等。
(二) 微痕分析結果
本次對經過磨光的20件完整器和2件器形不明的標本進行了微痕觀察。根據模擬實驗結果並參照其他學者的相關研究方法,共在18件標本上發現使用微痕,包括6件石鑿、6件石鏃、3件石刀,以及石錛、石鏟、不明器形各1件。微痕觀察結果及初步分析如下。
6件石鑿的表面都經過較嚴重的後埋藏影響,磨蝕嚴重,微痕表現以片疤為主,不易觀察到光澤和擦痕。其中標本2016SKHTG1④C︰22上觀察到典型“翻越狀”片疤(圖二),與實驗標本上的微痕一致(圖三),推測與加工木質材料有關。石鑿2016SKHTG1④A︰1刃緣處的片疤上覆蓋有新的磨製痕跡(圖四),疑似在使用破損後對刃緣進行維修。
6件石鏃尖部均發現片疤破損(圖五;圖六),包括“彎曲型”破裂和雕刻器型破裂,即典型的投射痕跡(Diagnostic Impact Fracture,DIF),指示明確的投射功能。多件石鏃兩側刃發現叢簇分佈的縱向破裂片疤,與鎮江丁家村遺址所出磨製石鏃上的痕跡一致。此外,200倍時可在石鏃側刃觀察到明顯的光澤和擦痕,可能與接觸動物性物質有關。有兩件標本(2016SKHTG1④C︰61、2016SKHTG1③A︰1)側刃還發現黑紅色附着物,具體性質還需將來進行殘留物分析予以確定。
一般認為石刀用於加工軟性植物性物質,與“掐穗”動作相關。此次對3件石刀進行了微痕觀察,其中標本2016SKHTG1④D︰5的微痕結果顯示,側刃近連續分佈有方向的片疤,刃側可見散漫光澤,與加工動物性物質有關(圖七)。另外兩件石刀(標本2016SKHTG1③B︰5、2016SKHTG1③C︰ 7)的刃緣一面破損較嚴重,邊緣連續分佈層疊的片疤,另一面片疤較少,有幾處片疤為典型的“翻越狀”片疤,推測可能用於削木質材料(圖八)。這樣的結果可能與石刀器形及功能的時代變化有關,亦有可能受到樣本量偏小的影響。
對石錛(標本2016SKHTG1③C︰29)的微痕分析結果顯示(圖九),石錛刃緣的中部有一處較大的“翻越狀”片疤,其餘部分崩損輕微,未發現明顯擦痕。側刃在100倍下可發現初始的明亮光澤,可能與加工木質材料有關,但使用時間和使用強度都不大。
石鏟2016SKHT G1③E︰6的兩面表現出層疊式破損,有典型的“翻越狀”片疤,顯示與加工木頭相關(圖一○)。通過微痕觀察,在不明器形石製品(標本2016SKHTG1④C︰21)的側刃發現初始的明亮光澤和橫向擦痕(圖一一),表明該石製品曾被用於加工木質材料,動作方向與刃緣一致,可能是用於橫向剖析木材。
三、磨製石器的生命史:以石鑿為例
特定文化羣中石器製作者遵循的特殊生產系統被稱為“軌跡”,確定和描述技術軌跡有助於展現石片剝離程序以及確切的技術策略。五峯北遺址出土了大量石鑿以及與之有關的目的性石片,本文將依據技術軌跡對石鑿的製作流程進行分析,以便復原和解讀其生命史。
石鑿(含毛坯、半成品)共152件,根據大小和形制分為A、B兩型。A型體形厚實,整體平面近橢圓形;B型體形較小,整體呈細長形。對五峯北遺址石鑿的生命史復原涵蓋原料選擇-製作-使用-廢棄四個階段。
(一) 石鑿的製備
對於原料的選擇,隨着磨製技術在石器製作中的應用,先民對製作磨製石器原料的巖性具有日益明確的認識。特別是新石器時代早期晚段及以後,通常會選擇硬度相對較低的石料,如硅質岩、砂岩、安山岩等,而非硬度很大的燧石、石英岩。從發現的原料和石製品來看,五峯北遺址先民在製作石鑿時,尺寸約為長30、寬20、厚5釐米的長方形板岩或角巖可能是他們的首選原料。
(二) 生產工藝及流程
製作階段包括與毛坯、半成品、成品形成相關的各個階段。
1.毛坯的製作 對於選定的原料採用錘擊法進行初步打製,通過兩側剝片使毛坯具備石鑿的初始形狀。以一定角度從兩個方向剝離石片,打擊力沿着較為緩慢的曲度延伸,使毛坯的平面呈現為近長方形或不規整梭形,剝離的產物表現為帶有稜脊的厚石片或較厚的耳形長石片(圖一二,1、10;圖一三, A1-A2、B1-B2)。
2.毛坯的修整 可分兩個階段。
階段Ⅰ:以毛坯中軸線為石鑿主體,將兩側石片剝掉,逐漸使之趨向體形較胖的梭形,具體剝片方法有兩種。第一種,沿中軸線上部頂點雙向有角度打擊,兩側剝離彎曲的長方形薄石片,即側刃面修身石片(圖一二,2、9;圖一三,A3)。第二種,沿中軸線上下兩個頂點雙向打擊,兩側各剝離兩片較短的側刃面修身石片(圖一二,3、4;圖一三,B3),然後再重複第一種修整剝片步驟(圖一二,5;圖一三,B4)。此階段可根據需要進行一至二次。
階段Ⅱ:繼續採用上述第一種剝片方法,對體形較胖的石鑿毛坯進行進一步修整,使毛坯變成體形較瘦的梭形,毛坯修整基本完成。側刃面修身石片仍是這一階段主要的副產品,但其長度與厚度相對A3階段的副產品略小一些(圖一二,6;圖一三, A4、B5)。
3.半成品的形成 根據石鑿的技術與形狀要求,對毛坯進行改型,石鑿基本成形。五峯北遺址出土石鑿有A、B兩型,表現出兩種成形方案。
方案A:直接平頂(圖一三,A5)。在體形較瘦的毛坯上部三分之一或四分之一處,從側面橫向敲擊,剝離一個三角形厚石片,即頂端厚石片(圖一二,7),形成小平頂,平面近正方形。A型石鑿即此方案的產品。
方案B:先修薄、再修身、後平頂。B型石鑿的成形過程較為複雜,在形成體形較瘦的梭形毛坯之後,沿上部頂點橫向打擊,將毛坯析裂成平面形狀一樣但厚度不同的兩部分(圖一三,B6)。然後對其中較厚的一片再次進行兩側修身(圖一三,B7),進而對更瘦更薄的毛坯進行平頂,方法與A5步驟一致(圖一三,B8)。B型石鑿的體形整體較A型輕薄,頂部亦近正方形。
4.磨製成品 對於磨製石器而言,經過磨製才能成為成品(圖一三,A6、B9)。A、B兩型石鑿在完成上述步驟後,使用磨石對鑿刃兩側進行局部磨製或通體磨製。微痕照片顯示,磨製產生的擦痕具有一定的方向性與規律性,區別於使用痕跡或後埋藏痕跡。此次出土的成品石鑿表面未見用動物毛皮等材料進行拋光的現象(圖一四)。
(三) 使用與廢棄
微痕分析結果顯示,五峯北遺址僅有的6件成品石鑿,刃部有明顯的使用痕跡,主要和加工木質材料有關。有一件標本顯示,在使用過程中可能還存在維修現象。考慮到此次發掘的是一處與石器加工作坊相關的廢棄物堆積,優質的工具成品可能多被帶離,留下來的標本可能是生產過程中使用或涉及的,僅能部分反映石器的功能與廢棄行為。石鑿的數量相對較大,或許與該作坊的生產目標及主要產品有關,但目前尚無法證實。
四、結語
依據級差動態分類結果,基本復原出五峯北遺址出土磨製石器一般的完整“操作鏈”。良渚文化時期先民根據原料硬度和顆粒的差異將之應用於不同的用途;石製品組合中絕大多數是製作階段的產物,剝片以錘擊法為主,修薄過程中採用間接打擊法和琢製法;成品比例極低,多為半成品或毛坯;個別石器表現出使用後改制或修鋭的痕跡。綜合來看,五峯北遺址區域確實存在一處石器加工作坊,此次發掘系與之相關的廢棄物堆積。
五峯北遺址發現的石鑿及相關副產品數量很大、類型豐富,可還原出良渚文化時期蘇州地區製作石鑿的工藝與完整生產流程。第一步,選擇硬度適中、質地良好、形狀與尺寸合適的板岩或角巖作為製作石鑿的原料;第二步,用錘擊法進行剝片,初步形成具備石鑿初始形狀的毛坯;第三步,主要通過剝片對毛坯進行修身,使之逐漸趨向體形較瘦的梭形;第四步,對毛坯進行平頂改型,形成石鑿的半成品;第五步,用磨石對石鑿半成品刃部的兩側進行打磨,石鑿製作完成。
對於石器研究而言,“操作鏈”概念無疑能夠幫助我們揭示更多史前時期的生產技術與工藝思路。但以往研究顯示,“操作鏈”分析很容易受到考古材料完整性和特殊性的影響而無法實現。此次五峯北遺址出土的石製品包含了技術和工藝可能涉及所有階段之產品,為石器“操作鏈”的分析和復原提供了較好的可能。
石器是互相聯繫的動態生產過程之產物。微痕分析顯示,史前石器的功能和加工對象是複雜多樣的,關於磨製石器的微痕研究因而是必要且重要的。從功能和生命史的角度對五峯北遺址出土磨製石器展開研究,能夠使我們更好地瞭解良渚文化時期石器生產的流程與工藝方案,也為今後更細緻地研究磨製石器提供了新的案例與思路。
附記:本項目得到“中央高校基本科研業務費專項資金”的資助。本文在撰寫與修改過程中,得到浙江大學考古與文博系博士研究生薛理平、劉吉穎、金瑤,美國亞利桑那大學人類學系博士研究生陳冉,蘇州市考古研究所牛煜龍等的幫助,在此深表謝意。