首页 > 史学前沿 > 考古学
“新石器”研究方法概述
作者:贺成坡 韦璇 李英华 来源:《江汉考古》2021年第6期 时间:2022-02-18

  引言 

  石器是人类使用时间最漫长的一类工具,从旧石器时代一直延续到新石器时代甚至历史时期。为区别于旧石器时代的打制石器,本文的“新石器”是指旧石器时代以后的石器工业,包括旧——新过渡时期及其以后磨制石器与打制石器并存的石器工业。因旧石器时代的打制石器经一个多世纪的研究形成了相对独立而完整的研究体系,而磨制石器尤其是新石器化集中出现以后,物质遗存陡然丰富,新石器时代的研究者更多聚焦于运用陶器构建文化谱系和探讨文明起源之上,石器在很大程度上被忽略了。然而石器作为遗址中最稀疏平常和最易于保存的文化遗存,其对社会文化和生产方式的探讨有着不可替代的作用。近三十年来,“新石器”研究方面的“两不顾”局面得到了改善,越来越多的学者开始从旧石器考古等相关领域借用研究方法和思路来研究“新石器”(包括磨制石器和打制石器),探讨史前人类的生产技术、生计模式、社会文化等方面的话题,取得了比较明显的进展,于陶器研究之旁发展出一个较为独立的研究方向,因此在“新石器”研究不断深入之时,本文拟对研究方法和研究内容进行梳理和总结,以期为今后的研究提供借鉴。

  一、“新石器”研究的内容与方法  

  到目前为止,新石器时代的石器研究涉及的内容已经足够广泛,方法也比较多样,对此,我们将进行一个大致的梳理,主要分为石器的形态与类型、原料来源、生产和加工以及功能和使用方式等方面。

  (一)石器的形态与类型

  外在形态是石器最直观的印象,基于石器形态的类型学研究是最基础、最普遍的石器研究方法。根据石器形态特征分类并推断其用途,同时根据形态特征所反映的文化因素推断人群的关联和遗址的文化内涵、经济形态,在相当长时间内构成了石器研究的主流模式。

  石器形态分析的方法在20世纪初随着西方类型学出现并传入中国,最初是旧石器研究者将石器作为“标准化石”来划分不同的文化;40年代,安志敏、李济对殷墟有刃石器的类型学分析,奠定了国内磨制石器类型学分析的基础;50~60年代博尔徳(François Bordes)在石器类型学分析上的杰出贡献,极大推动了对石器的类型划分和文化归属的思考。而80年代以后,越来越多的学者意识到石器形态受诸多因素制约,在分类研究上提出了许多新认识。由此石器类型学研究逐渐形成了两个发展方向,一是传统的石器类型学即静态类型学继续发展,学者们仍然以类型为标准化石探寻文化演变与传播的规律;二是更加关注石器的技术与功能,基于“操作链”的不同阶段对石制品进行分类,即所谓的“动态类型学”。此外,有学者尝试把计算机聚类分析的方法引入类型学分析,根据石器形态变量的聚类分析结果进行分类,如黄可佳对端刃器的定量分析和钱益汇对大辛庄遗址磨制石器的分析等。

  显而易见,形态分析是石器研究中开始最早、体系最完善、研究最成熟的一项内容。传统形态分类中的主要类型如锛、斧、凿、钺、磨盘、磨棒等,几乎都已经过学者们的详细讨论和系统分析。如傅宪国对岭南地区的石锛、石钺以及有段和有肩石器的研究,根据它们的形态差异进行历时性和区域性的对比,进而探讨它们的演变和传播过程。还有学者从大范围的时空框架综合讨论石器的工业面貌及其起源与发展。由于对石器形态观察和类型学研究的文章极多,此处不对这方面的研究论文赘述。

  随着石器形态研究的不断深入和出土磨制石器的种类不断丰富,石器命名的准确性成了一个经常讨论的问题。在不同学者的实践中,常常出现同器不同名或同名不同器的现象,对后续的研究产生了影响。早在上世纪中期,李济和安志敏对石刀分类的过程中就尝试规范磨制石器的命名和分类标准,在一定程度上为日后的分类奠定了基础。随后也有不少学者力图建立起统一的标准,如钱益汇通过界定不同类型磨制石器的概念和规范器物描述的术语,提出了一套清晰详细的命名和分类标准。在国外,怀特(Wright)在黎凡特南部地区的开创性工作对该地区磨制石器组合的命名和类型划分产生了深远的影响;也有北美学者基于对北美磨制石器的分析与研究,认为命名与分类时应当思考器物与人的关系,以及分类背后的实践意义,这一研究思路后来在北美形成了一套相对完整的命名和分类体系。

  (二)石器的原料分析

  获取原料是石器生产的第一步。原料影响着石器工业的特征,原料的质地、丰富程度和可获得性等因素制约着石器加工者的生产和选择策略。石器原料分析的目的在于回答为何选此原料、如何获取、何处获取以及如何运输与管理等问题,并基于此讨论史前人类与石料资源间的认知与行为关系。在方法上,通常包括两方面的研究,其一是对石制品物理性质的研究,据此可了解史前人类的石料选择策略和石料对加工技术及工具用途的影响;其二是对原料产地和获取方式的研究,了解人类与石料之间的互动关系。

  原料分析这种在旧石器时代研究已相当成熟的研究内容,其方法体系同样适用于“新石器”研究。如国外学者在早期的模拟打制实验中总结出的关于石料物理性质的描述:延展性(elasticity)、脆性(brittleness)、硬度(hardness)和均一性(homogeneity或isotropic)在国内磨制石器原料的研究上亦被广泛接受。早期的岩性判断主要依靠地质学的知识,直接观察岩石的物理性质、外在形态、分布范围等。近些年,岩石地球化学方法的发展为岩性分析带来了便利,使得从更微观的层面探讨史前人类原料选择策略成为了可能。目前主要使用的岩性分析技术包括有损和无损两类方法。有损的方法即通过X射线、扫描电镜等观察岩石粉末薄片而鉴定岩性的方法,当前使用相对广泛;而无损方法不需要制备薄片,采用磁化率、活化伽马射线分析等手段可直接将仪器用于岩石观察。不同技术手段各有利弊,无损鉴定和薄片鉴定相比,虽不损伤石器,却牺牲了精度。在实际研究中可根据遗址和石制品的实际情况,统筹多种手段,相互印证,减少误差。

  国外磨制石器溯源研究始于20世纪初,但多集中于外来优质原料如燧石的分析。如近些年通过多种技术手段对欧洲石斧原料的分析表明,以绿石(green stone)为原料制成的石斧在不同地区的遗址中都有出土,而其原料产地则大都指向意大利西北部,说明可能存在区域性原料贸易和交换网络。近年来国内一些新石器时代遗址也开展了类似的研究,如内蒙古兴隆洼、潜山薛家岗、陶寺与大崮堆山、蒙城尉迟寺、百色革新桥等遗址,基本厘清了遗址原料来源的问题。兴隆洼遗址通过石器的岩性鉴定认为,当时的人们根据岩石的不同性能制作了不同用途的工具;对大崮堆山石料场附近的陶寺及同时期遗址石制品原料的溯源分析表明,陶寺的古人类不仅直接从大崮堆山遗址获取原料制作石器,而且将大崮堆山上的石料当作自己集团内部的资源而进行封闭式开发,不但控制了石料资源,或许还控制了某些石制品的流通。

  原料分析的成果虽日渐丰富,但原料产地的追踪却实属不易。山地出露的岩石或河漫滩的砾石经过漫长的侵蚀与搬运后,其产状可能已经发生了很大变化,遗址中的石制品与原产地的岩石可能会由于侵蚀不同步而造成产状上的差异,需要更仔细的比对与区分。此外,除了着眼于珍稀优质石料外,对遗址的石料来源全面的研究也非常必要。

  (三)石器的生产和加工分析——操作链复原

  国内对于磨制石器生产和加工过程研究的兴趣从很早就有,过去常被称为“工艺分析”,既有对磨制石器整个生产流程的探讨,亦有对其中某一生产阶段的研究,如对石器二次加工痕迹的观察和探讨以及针对某一具体加工工艺如石刀钻孔工艺的研究等。“操作链复原”则为这种研究兴趣提供了更多的思路。“操作链”作为一种理论指导,最早由史前学家安德雷·勒卢瓦古朗(Andre Leroi-Gourhan)在60年代提出,奠定了技术分析的理论根基。后经雅克·提克西耶(Jacques Tixier)和埃瑞克·博依达(Eric Boëda)为代表的学者对此方法的探索和发展,如今已经形成了较为完善的理论体系。技术分析是建立在对石器技术阅读的基础上,首先通过单个石制品的技术阅读去尝试解读打制者的制作意图,然后整合遗址中相关单位的石制品,通过反复比较和分析,提炼出支配遗址石器工业生产的技术逻辑,以勾勒古代人类的认知过程、工艺特征和技术行为,并通过跨遗址、跨地域的比较,揭示人群之间思维和认知层次上的异同。李英华首次将技术分析法运用于中国的材料,并在后来的实践中不断深入和扩展。但该方法的运用必须基于对概念的深度理解和把握以及对标本的全面客观分析,而不能主观、武断和片面的使用。技术分析作为一个内涵丰富且持续发展的方法体系,目前虽多见于旧石器时代的石制品分析,然其对于旧新过渡阶段的石制品、带有打制痕迹的磨制产品等,仍具有相当的研究潜力。“操作链”概念近十多年逐渐为中国学者接受与使用,它通过厘清石器生产的工艺流程,探讨石器的生产和加工过程,为石器研究提供了动态视角。置于“操作链”框架下的石器生产加工分析,目前主要有两个研究内容:一是根据石器生产加工过程中的不同阶段对其进行技术类型学上的分类;二是以复原石器生产“操作链”目的为基础的石器技术分析,在复原石器生产和加工过程中揭示人类的认知和行为,二者相互关联、相互影响。

  从“石器生命史”的角度对遗址出土石制品开展全流程观察和生产复原的“动态类型学”,近年来受到了不少学者的青睐。许多学者据此运用不同的分类标准,对石制品的生产和加工过程进行复原和分析。如陈虹基于“操作链”概念提出的极差动态分类方法,结合技术、形态和功能等,对石制品从制备到废弃整个过程中的所有相关产物进行分类,对石器的生产流程进行了复原。另有从动态损耗的视角观察石器的生命史和废弃过程,如黄可佳对东莞村头遗址磨制石器的研究。

  (四)石器的功能及使用方式分析

  石制品的功能和使用方式分析是复原史前人类生存方式和行为模式的关键一环,尤其是进入新石器时代以后,其对于探讨生业模式和农业起源具有重要意义。相关研究方法包括微痕分析、残留物分析等,历经几十载的发展,现已成为石制品功能分析中不可或缺的研究手段。

  1.微痕分析

  微痕分析即通过显微观察技术对石器标本上肉眼不易辨别或无法辨别的痕迹进行观察,进而推测工具可能的使用部位、运动方式及加工对象。早在十九世纪中期,格林威尔(R.W. Greenwell)、伊文思(J.Evans)等学者就开始尝试对欧洲出土的石器刃缘的摩擦痕迹进行观察,20世纪60年代苏联学者西蒙诺夫(S.A.Semenov)的《史前技术》(Prehistoric technology)开创了显微镜观察的新技术,此后微痕分析开始兴起,从美国学者露塞·春格汉(Ruth Tringham)及其学生乔治·奥徳尔(G.H.Odell)的“低倍法”到基利(L.H.Keeley)的“高倍法”,再经九十年代后期的融合发展,微痕分析如今已经形成了比较成熟的研究体系,成为了解史前人类行为的重要方法和手段。近二十年,微痕分析发展相当迅速,一系列科技手段的运用加速了微痕研究科学化、客观化的进程,如原子力显微镜、激光扫描共聚焦显微镜等显微成像技术的发展便利了痕迹的观察,图片处理软件也使微痕信息更加清晰和丰富。

  微痕分析方法传入我国得益于上世纪八十年代以后童恩正和张森水的引介。上世纪末师承奥德尔的沈辰回国开展合作研究,系统地介绍了“低倍法”微痕分析的理论与方法。同时期的王小庆也学成归来,将流行于日本的高倍法微痕分析用于研究实践,点燃了学界微痕研究的兴趣,拉开了新世纪中国微痕分析发展的序幕。为推动微痕研究在中国的发展,2004年中国科学院古脊椎动物与古人类研究所举办了首届“石器微痕分析培训研讨班”,其成果收录于《石器微痕分析的考古学实验研究》,是学习微痕分析的重要资料。过去流行于旧石器时代的微痕研究如今已陆续被运用到“新石器”的研究中,成为探讨原始农业起源和复杂社会进程的有效途径。国内许多遗址如裴李岗、二里头、毘山、赵宝沟、大辛庄等都对磨制石器的使用痕迹进行了分析,探讨其在农业社会中所扮演的角色和地位。

  虽然近些年微痕研究取得了令人瞩目的成效并解决了一些重要问题,但仍值得注意的是,影响石器微痕形态的因素很多,除了石器加工的对象与时间外,石料也是影响其形态的重要因素。此外也应意识到,并非所有使用都能形成可以观察到的痕迹,也并非所有能观察到的使用痕迹都足以判断工具的功能。虽然微痕分析是研究磨制石器功能最直接的方式之一,但也有着其难以避免的局限性,因此,这需要众多研究者合作,运用不同方法进行系统的探索与分析。

  2.残留物分析

  残留物分析是对石器的使用功能以及古人类的食谱和行为方式等进行探索的一种方法,在石器研究中的运用相对广泛,其中尤以石磨盘、石磨棒等研磨器的研究为著。过去常认为新石器时代的磨盘、磨棒主要用于粟黍脱壳,是农业发展的标志之一,而残留物分析则在过去的认识之上又展开了一幅更多彩的画卷。对旧新石器过渡时期的山西柿子滩、北京东胡林遗址以及裴李岗文化的孟津、班沟等遗址中的磨盘、磨棒的研究显示,这类工具在这些遗址范围内主要用于加工野生植物,尤以块根类和橡子为大宗。此外还存在一器多用的特点,如柿子滩遗址S9地点出土的石磨盘、磨棒上发现的赤铁矿残留,暗示其兼用于颜料的研磨和饰品的制作。黑龙江双区磨石亦显示了磨石工具使用的多样性和复杂性。此外,对带刃口工具的研究亦是残留物分析的大宗。如通过对偃师灰嘴遗址石刀、镰、矛的淀粉粒和植硅体的综合分析,研究者复原了先民在灰嘴居住两千多年历史中的生计形态变化。民和喇家、青海长宁、胶州赵宝沟等遗址石刀的残留物分析亦对其使用功能提供了重要线索。贾湖遗址石磨盘与石刀的残留物得到了相互印证,虽其中的野生植物数量占绝对优势,但亦有小麦族和水稻淀粉的发现,为原始农业的起源和发展提供了参考资料。此外,新疆尼勒克县吉仁台沟口遗址、河南淅川沟湾遗址等亦对石器残留物进行了分析,探讨了史前社会的植物利用策略。

  当前的残留物分析大都着眼于淀粉粒、植硅体等植物性残留物的提取与识别,而脂肪酸、蛋白质、血分子等动物性残留物的分析上则较为欠缺。曾有研究者在9000年前的打制石器的残留物中发现了动物的血和毛发等痕迹,为石制品的用途提供了有意义的参考。因此,关注动物类遗存的残留,同时扩大提取残留物的石器种类是石器残留物分析进一步发展的重要突破点。

  3.功能分析的其它方法

  亚当斯(Jenny L. Adams)将社会与行为理论引用到北美磨制石器的分析中,通过对磨制石器结构的定性分析和制作者行为构建的方法,对石器的功能进行探讨,并由此根据功能的差异,将磨制石器分为制作工具、加工工具、使用工具、磨制或抛光工具、颜料加工工具等五类。陈胜前在亚当斯分析方法的基础上结合多年实践提出了“石器功能研究的关联方法”,即通过对石器材料的基本观察、分类、测量,然后重点观察使用痕迹,结合微痕、实验与民族学等方法,最后对其工艺设计和使用功能进行分析。

  此外,博依达团队基于旧石器研究实践提出的探讨打制者目的和工具预设功能与使用方式的“技术——功能分析法”同样能在新石器时代石器研究中发挥潜力。该方法通过综合考察支配石制工具生产的技术机制、分析工具刃口上所整合的技术特征,从而理解工具预设性的功能和使用方式,以期复原打制者的意图,在国内外旧石器研究中得到了有效的运用,为石器功能分析提供了一种符合逻辑的新思路。

  (五)其它的石器研究方法

  除了上文所提及的针对石器不同生命阶段的研究方法与内容之外,还有一些方法同时涉及了石器的生产与使用,或是关注石器的其他方面,为探索史前社会提供了新的视角或途径。下文简要介绍。

  力学分析作为自然科学的一种研究方法在上世纪80年代引入到石器的功能研究上。佟柱臣首次根据工具的表面痕迹从力学的角度做了科学的观察和分析;季曙行根据力学分析对三角形器和三角形石刀的用途做出了解释,并得到了后来微痕研究结果的支持。杨鸿勋通过对河姆渡遗址出土的石楔和石扁铲的力学分析,认为它们可能是当时的一种重要的木作工具。除了石器的生产与使用,从力学的角度探讨原料选择策略也不失为一种新思路,因为石料本身的力学性能与古代人类利用的原料特性密切相关。

  民族学方法一向被认为是探索古代技术的有效途径,在欧美学界尤其明显,宾福德(Lewis Binford)甚至认为,这是史前考古学家必须掌握的“罗赛塔碑”(Rosetta Stone)。其方法主要通过对仍在使用石制工具的部落的民族学调查或根据已有的民族志资料,重建石器的生产过程和使用方式。如吕红亮根据新几内亚地区的兰吉(Langda)村石锛制造的民族志资料,重建了香港新石器时代遗址的斧、锛生产系统和使用功能。

  实验考古是通过可控条件下的模拟实验对比考古发现与实验标本从而复原古人行为的一种方法,随着20世纪60年代新考古学的兴起而出现,目前已经形成了一个相对独立的分支体系。在“新石器”的研究中,模拟实验几乎贯穿了石制品分析的所有方面,包括岩石破碎机理、石器制作过程、石器使用过程和使用方式的复原等。上文所提及的微痕和力学分析也离不开实验考古。目前国内对磨制石器的实验考古既有探讨石器使用功能,如石犁铧的耕地实验、有刃石器的装柄实验等;亦有生产过程的模拟实验,如桂林甑皮岩、襄汾陶寺等遗址中的模拟加工实验等。另有一些实验另辟蹊径,如谢礼晔为了解史前人类使用耕作工具的选择,以河姆渡文化发现的骨铲和石铲为原型,进行了大量有关制作耗时、耐用性和使用效率的实验,对史前耕作活动的劳动力规模和性别分工进行了探讨

  无人机成像空间分析是利用无人机获取遗址的高清图像,根据图像分析遗址的石器空间分布和形态特征,并以此作为田野工作中遗迹属性判断的部分依据[91]。该方法对遗址石制品出露的要求比较高,需要大量石制品在地表广泛分布且清晰可见,不过它对于研究石器制作场的功能分区是有意义的,值得进一步拓展。

  此外,还有一些有趣的研究值得关注。门胁(Kadowaki)通过观察不同种类的磨制石器在家户生活垃圾中的废弃模式,揭示了古人类空间利用情况的历时性变化特征。亚当斯利用磨盘、串珠等石器破碎的模式和废弃的背景,研究了多种磨制石器在公共和私人仪式活动中所扮演的角色。科尔维(kolvet)通过对内华达州西部大盆地研磨工具的研究,认为其在使用上存在性别差异。朱光耀等通过对双墩和尉迟寺以及长江三峡的石制品组合分析,辅以环境磁学、地球化学等证据,探讨了石制工具演变所反映的人地关系变化。这些研究提供了不局限于工具生产和使用功能方面的视角,多样化的探索路径让我们更深入地了解了石器所反映的史前人类认知与行为。

  二、“新石器”的综合研究实践 

  20世纪80年代以来,“新石器”的研究方法日益多样,研究内容不断丰富,为系统全面地探讨史前社会与人类行为创造了条件。在遗址的综合研究中,研究者开始以问题为导向,从实际情况出发,有选择地运用不同的方法去探索不同话题。在磨制石器研究领域,国内外均有比较典型的实践案例,国外以亚当斯在80年代建立的磨制石器技术分析体系为代表,以磨制石器的测量和描述为基础,结合微痕分析,根据石制品的不同生命阶段对其进行分类研究,以阐释古代居民的技术传统及其发展变化。不过客观上,他的体系涉及的北美新石器材料与中国的“新石器”类型存在较明显的差异,所以对我们的参考性有限。在此我们以两城镇遗址为基础介绍中国材料的研究实践,以增进我们对石器研究内容和方法运用的了解。

  山东日照两城镇遗址出土的石器非常丰富,同时也发掘出了大量的石制品废片和建筑基址。研究报告中共分析了4466件磨制与抛光石器以及大量石片,其时代均属于龙山文化时期。两城镇石器研究的重点包括三个方面:1.工具是如何使用的?2.工具的原料是什么以及来源何处?3.工具是谁在生产?如何生产以及如何管理和组织生产?

  为了回答第一个问题,研究者首先对石器的形态进行了分析。研究者根据形态结合功能推测将其分为木作、农作、狩猎、食物加工、皮革加工等十种不同用途的工具,辅以微痕和实验分析以增加其功能判定的可信度。微痕分析除了揭示出不同石器的使用方式,还发现许多石器具有一器多用的功能,如石锛除了木作也可用于掘土,石钺最初可能与战争有关,但多数的钺又被用于砍伐木材等。

  随后对石器的原料来源进行了探讨,通过石器的岩性鉴定和遗址周边的地质调查,发现工具的原料并不仅仅来自周边的山地,还有相当一部分来自外地。其中当地的绿色流纹岩和外来的绿泥/角闪片岩及砂岩是最主要的石料。此外,根据石器不同的使用功能选择不同的石料,使原料的性能与工具的功能最大程度的契合,如抛射尖状器(矛、镞或梭镖)常用相对松软的绿色变质片岩制成,石刀则几乎都是用硬度较高的砂岩制成,而石镰主要用当地出产的流纹岩加工而成。

  由于石料中出现了不少的外来原料,因而石料的运输与管理以及石器的生产和组织方式成为了一个值得探讨的问题。因为大部分的石制品出土于建筑基址之中,所以研究者借用空间分析回答了第三个问题。通过分析石制品在发掘区的分布情况和历时性的变化,研究者发现除了少数可能与战争有关的石器(抛射尖状器和钺等),其他的生活用器大都是在非精英阶层房址的周围加工而成,表明石器的生产并未被严格控制,同时他们也会生产精美的石器用以交换,此外当时的石器生产或加工者可能并非全职生产者,他们可能也承担其他的社会活动。

  两城镇遗址根据特定的研究目标,采用合适的研究方法,尽可能多地获取到了新石器时代两城镇居民的生产和生活信息,其综合性的研究思路为“新石器”的研究提供了借鉴。此类综合研究在国内新石器时代石器研究并不少见,如藤花落遗址、贾湖遗址、陶寺遗址等以及对大区域如中原、辽西的综合研究,均对出土石制品进行了尽可能全面的分析与解读,共同丰富了史前社会生产活动的画卷,但限于篇幅,在此不赘述。

  三、结语 

  随着新石器时代考古研究的不断深入和扩展以及越来越多“新石器”的发现,学者们已经深深地意识到,石质工具对于研究社会文化、探索农业起源等重点问题具有不可或缺的重要性。“新石器”的研究内容从过去的文化史构建逐渐过渡到社会面貌的探索,研究方法也从单纯的形态观察和类型分析,到如今多学科方法的交叉运用,整体呈现出良好的发展态势。另外,也应该清醒地认识到,我们的重视程度仍然有待提高,包括从最初的发掘就应注重收集可能反映石器来源、生产过程和用途各方面的证据,以及重视石器在人类行为、社会研究中的重要作用。与此同时,多学科合作的综合研究仍是今后的发展趋势,不同专业的研究者通力合作仍是未来回答众多问题的重要方式。同时还应意识到,虽然科技的发展与技术的创新为探索古代社会提供了新视角,但技术不能代替思考。我们还应更全面的探寻工具与人类行为之间更深层次的互动关系,从石器这个维度,丰富我们对古代人类生活以及对中华文明起源总体进程的认识,增加我们对古代文化发展变化原因的理解,从而推动史前研究整体向前发展。

  附记:本文系国家社科基金重大项目“走马岭史前城址考古资料整理与研究”(项目号:19ZDA231)的阶段性成果。法国国家自然历史博物馆与武汉大学历史学院博士研究生周玉端提出了宝贵意见,特此致谢!

原文链接 

上一条:黄文弼《塔里木盆地考古记》中的“托和沙赖”文书
下一条:六十年前的黄河水库考古工作队