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河北泥河灣盆地西白馬營遺址1985-1986年出土的石制品

2024-04-16 20:11周振宇王法崗關瑩
人類學學報 2024年1期
關鍵詞:石制品技術

周振宇 王法崗 關瑩

關鍵詞:泥河灣盆地;舊石器時代晚期;西白馬營遺址;石制品;技術

河北陽原西白馬營遺址位于泥河灣盆地中部,埋藏于桑干河北岸二級階地(圖1)。1985年調查時發現,當年進行試掘,次年正式發掘,總面積76m2,獲取了石制品、骨制品、動物化石等豐富的文化遺物。謝飛等對遺址組織了科學系統的研究工作,既包括地質地貌的考察研判,也進行了以孢粉分析為基礎的古環境重建和年代測試,將遺址定性為距今約1.8萬年的臨時石器加工場所,石器技術屬中國華北的小型石片石器傳統。研究者注意到西白馬營遺址的石制品與盆地內同時期的油房、虎頭梁的細石器遺存區別較大,而與山西峙峪文化關系甚為密切[1]。隨著泥河灣盆地內的考古發現不斷增多,這種差異性不斷為學界所關注,其文化屬性、源流和確切年代仍存在工作空間。其中,直接反映古人類生產力發展水平石器制作技術的研究則顯得尤為重要和迫切,能夠幫助我們確定西白馬營古人類在中國現代人起源和演化脈絡中的位置。為厘清上述問題,推進遺址的深入研究,我們對1985和1986年出土的石制品進行了新的類型學及技術學分析,并以此為基礎,結合最新的年代工作收獲,對遺址文化面貌及屬性進行了討論。本文所涉及材料的地層及新的年代工作另有專文發表,本文將不再做贅述。

西白馬營遺址最初的發掘與研究工作距今已近40年,因當時學科發展程度及測年技術所限,遺址埋藏條件、年代等信息并不完善。如測年樣品并未精確定位,在文化層中所處的位置不詳,且當時所使用的鈾系法測年需樣品富含碳酸鈣,在10~40萬年區間內靈敏度最高,因而1.8萬年的結果存在討論空間,這為我們深入解讀出土石制品帶來了很大限制。西白馬營遺址埋藏于桑干河二級階地后緣,而泥河灣盆地舊石器時代晚期遺址多埋藏于二級階地前緣,近年使用鴕鳥蛋皮進行碳十四測年,結果顯示該遺址距今約4.5萬年,新的光釋光測年工作得到了相近的年代數據[2,3]。在新的年代背景下,重新審視遺址出土的石制品十分必要。

首次發掘的方法和研究手段存在時代局限性,遺物的三維坐標、產狀等信息缺失。因此本次研究側重于石制品分析,不涉及埋藏學探討。石制品大小混雜,發現有豐富的碎屑、微片(小于1cm的石片),表明該遺址未經過大規模水流改造,原地埋藏可能性較大。2016年該遺址重新發掘,發掘顯示存在主文化層,表明人類活動的時間相對集中,可以將1985-1986年發掘的石制品統一分析。因大部分石制品標本號無法與原報告對應,為測量記述便宜,將所有石制品重新編號。

1石制品面貌

本文涉及的西白馬營遺址石制品均為1985-1986年發掘出土,現存于河北省文物考古研究院。我們對1511件石制品的觀察測量及統計學分析表明1),石制品包括斷片(n=129)、斷塊(n=535)、無法分類石片(n=167)等石器打制加工的副產品占絕大多數(n=831;55%),其次是石片(n=376;24.9%)、石器(n=235;15.6%)、石核(n=69;4.6%)。

1.1石核

共69件,包括砸擊石核1件、錘擊石核68件。錘擊石核中又包括單臺面石核42件,雙臺面石核22件,多臺面石核4件。石核原料以燧石(n=18;26.5%)、硅質灰巖(n=13;19.1%)、石英(n=10;14.7%)和瑪瑙(n=9;13.2%)為主(圖2)。石核臺面以素臺面為主(67%),其次是自然臺面(26%),另有零星線狀臺面和有脊臺面。未發現預制臺面。

單臺面石核42件。從形態上看,單臺面石核個體差異較大。人工臺面中絕大多數為素臺面,共25件,另有線狀臺面4件、有脊臺面1件。自然臺面共計10件。剝片方法均為錘擊法,保存1個剝片面的為31件,2個剝片面的11件。從核體的剝片程度來看2),以中度(n=27)為主,另有10件重度和5件輕度。

雙臺面石核22件。從形態上看,個體差異也比較大。人工臺面中絕大多數為素臺面,共32個,另有線狀臺面1件、刃狀臺面1件、點狀臺面1件。自然臺面共計9個。剝片方法均為錘擊法,保存1個剝片面的為2件,2個剝片面的19件,3個剝片面的2件。剝片程度中度者12件,重度11件。

多臺面石核4件。從形態上看,個體差異小。人工臺面中絕大多數為素臺面,共9個,自然臺面3個。剝片方法均為錘擊法,3件保存有3個剝片面,1件可見4個剝片面。剝片程度中度者2件,重度2件。

總體來看,50%的石核不見原始石皮,單臺面、雙臺面、多臺面石核可見石皮的平均比例分別為15.7%、17.4%、12.5%。

1.2石片

石片共376件,含4件砸擊石片??捎^察到使用痕跡的石片共37件。完整石片中,I型石片8件,II型28件,III型59件,IV型4件,V型70件,VI型203件。石片原料以燧石(n=96;25.5%)、火山碎屑巖(n=53;14.1%)、石英(n=52;13.8%)和瑪瑙(n=49;13%)為主(表1)。

總體來看,石片中252件可以觀察到打擊點,占67.7%;93件有打擊泡,占25%;84件有半椎體,占22.6%;49件有錐疤,占13.2%;24件有波紋,占6.5%;16件有放射線,占4.3%;11件石片可以觀察到唇,占3%。石片遠端形態以羽翼狀為主,占72%;崩斷者占22%。石片延展平直者288件,占77%;內凹者71件,占19%。

臺面類型中素臺面占絕大多數(n=230;61.8%),其次為自然臺面(n=87;23.4%),另有少量線狀、點狀、刃狀臺面,不見預制臺面。

石片兩邊關系平行者204件,占54.8%,兩邊匯聚和擴展者均為81件,各占21.8%。

37件可以觀察到使用痕跡的石片全部為硅質巖類(圖3:6-8),以燧石為主(n=23),另有瑪瑙、硅質灰巖、白云巖等,僅有少量火山碎屑巖。微疤正向分布者16件、復向16件,反向分布5件。使用微疤均為魚鱗狀,微疤分布長與有效刃緣長度的比值平均為0.63,表明使用石片的使用程度較深。

1.3石器

石器共235件,器物組合為刮削器和尖狀器。絕大多數為刮削器,占220件,其中11件為大型刮削器(最大長70mm以上,質量100g以上)。尖狀器15件。

刮削器原料種類多,沒有顯著的選擇性。原料以燧石(n=63;30.1%)為主,其次為石英(n=33;15.8%)、瑪瑙(n=30;14.4%)和火山角礫巖(n=19;9.1%)。大多數為最大長小于50mm的小型刮削器,92.3%的刮削器為片狀毛坯。單刃刮削器占絕大多數,修疤數量多為2-8個,少數精致修理者修疤數量在10個以上(圖3:3-4),修疤形態主要為魚鱗狀和階梯狀。修理方式以正向為主(44.5%),其次為復向(24.4%)和反向(18.7%)。刃緣平視形態以平直刃和鋸齒狀刃為主,其次為凸刃和波浪形刃;側視形態平直占絕大多數,零星S字形,表明修理過程中有意識地控制刃緣平整度。刃緣角度大多分布于60°~65°之間。72件刮削器可觀察到使用痕跡3)。大型刮削器原料選擇性較強,以火山碎屑巖等質地較差的粗顆粒石料為主(圖3:5)。修疤數量較多,修理方向以復向為主,刃緣多平直,刃角集中分布于35°~82°,平均值64.5°。

尖狀器共15件。片狀毛坯8件,塊狀毛坯7件。大多修理刃緣相交成尖角,也有少量利用毛坯原始邊夾成尖角。相比刮削器,尖狀器的原料選擇偏向性很明顯。以石英(n=6)為主,另有少量瑪瑙、石英巖、燧石、火山角礫巖、硅質灰巖。修理方向以復向(38.5%)和正向(30.8%)為主,零星反向。修疤大多魚鱗狀,少量為階梯狀。刃緣側視形態多平直;正視形態以波浪形為主,另有平直刃和凹刃。尖部角度集中分布于44°~70°,平均值59.1°。絕大多數尖狀器為三棱狀尖角(圖3:9-11)。5件尖狀器的尖部因使用而崩斷;2件尖狀器的尖部可見磨圓痕跡,推測可能作為鉆使用而形成的使用痕跡。

2原料利用策略

石制品原料以燧石、石英、瑪瑙等為主(圖4)。遺址附近河流的礫石層中,石英、石英巖、火山碎屑巖、火山角礫巖、白云巖等在質地、大小均與遺址石制品原料一致,所以古人類制作石器主要是就地取材。另外,燧石、瑪瑙等優質原料在礫石層中的數量極少,零星幾件且體積也很小,與出土遺物不符,推測也可能存在遠距離搬運原料行為。

西白馬營遺址史前人群對原料的認知程度高,首先表現在選擇性上,燧石、瑪瑙、火山角礫巖、白云巖等優質原料的比例,明顯高于遺址周邊礫石層中的巖性分布比例。同時,大型刮削器、尖狀器、使用石片的原料分布存在明顯的選擇,石核、石片和刮削器的原料比例基本一致。其次在不同類型石器的加工策略上,特別是優質瑪瑙、燧石等遠距離原料制成的石器,無論是刃緣數量還是修疤的規整分布程度,均顯示出區別性加工策略。

剝片策略和打制技術也反映出原料的認知程度。石核剝片效率較高,剝片范圍均在50%以上,單臺面、雙臺面、多臺面石核的剝片范圍逐次遞增,其中多臺面石核的平均剝片范圍接近70%。白云巖、火山角礫巖、瑪瑙、燧石等優質原料的石片角和石片外角的度數標準偏差較?。ū?),也顯示出優質原料本身的打制性能更好。也存在因原料本身的缺陷而導致的剝片效率不高的情況。如硅質巖等優質原料體積較小,脈石英、火山碎屑巖、石英砂巖、白云巖等裂隙節理多等。燧石石料的石片背面自然面比例高,部分優質原料石核、石核斷塊盡管體積很小,但仍存在大量礫石面。這種現象并非古人類未深度開發原料,推測是因為石料體積小,即使到使用的最終階段,石制品礫石面仍無法全部剝離。

原料的認知程度還表現在石料的利用效率和程度上。有效刃緣指數(有效刃緣長度/石片重量)是反映單位原料產出有效刃緣效率的指標,白云巖、火山角礫巖和石英砂巖石片刃緣的有效長度絕對值較高,但瑪瑙和燧石的有效刃緣指數遠高于其他原料(表3)。指示出古人類對這兩種優質原料的利用程度遠較其他原料高。

西白馬營遺的原料利用策略具有選擇性強、利用率高、目的性明確的特點,反映出古人類對原料的高度認知,并據此針對不同原料、不同工具類型、不同加工目的采用高效的使用策略。同時也具備一定長距離搜尋并搬運原料的能力。

3剝片技術分析

遺址石器絕大多數由片狀毛坯制成,也存在一定數量的使用石片,因此剝取有效石片是西白馬營遺址石器工業體系中的重要環節,剝片技術也是技術環節的核心。

錘擊法為剝片的基本方法,剝片過程中基本不對臺面進行預制修理。石核剝片范圍集中于40%~80%,單臺面、雙臺面、多臺面石核的尺寸大小依次遞減,剝片范圍和可見片疤數量均依次遞增,剝片范圍平均值分別為52.4%、63.5%、67.5%;可見片疤數平均值分別為4.64、6.35、7.75個。石核體積越小片疤越多,相應的片疤面積越小。石核中有6件盤狀剝片,其中5件均為單臺面,沿石核邊緣單向剝片,另有1件沿邊緣交互剝片(圖3:1)。盤狀石核是特定的石核類型,被認為與勒瓦婁哇石核存在密切聯系,在特定區域或石器工業中,盤狀石核是簡單剝片和預制剝片的過渡[4,5]。西白馬營遺址發現的石核大多為單面盤狀剝片石核(n=5),僅1件雙面盤狀剝片石核,表現出相對高效穩定的剝片方式,反映出古人類穩定高效的剝片策略。但現有材料還無法將其與預制剝片聯系起來。

完整石片中背面人工者最多,占68%,顯示出石核的剝片效率較高。素臺面者占絕大多數,缺乏石核臺面預制。背脊的數量和形態表明,古人類可能有意識地控制石片的形態。245件石片存在背脊(占完整石片的65.9%),其中60%(n=147)為縱脊,另有Y字形脊、人字形脊、斜脊等縱向分布的背脊,合計48件。80%的石片背面可見縱向分布的背脊,表明古人類對縱脊的作用有所認識,剝片過程中有意識地利用脊控制力的傳導。

能夠反映剝片技術的另一個指標就是臺面角,包括石片臺面角、臺面外角和石核臺面角。Speth的石器打制實驗表明,石片角的改變會導致石片長度的改變[6,7]。石片臺面角大多在100°~110°之間,臺面外角多在80°~90°之間,臺面角大于90°者占84.6%,臺面外角小于等于90°者占71.6%(表2),角度控制多能控制在易于剝片的區間,有利于持續剝片。多臺面石核和雙臺面石核的臺面角度大于單臺面石核,表明這兩種類型石核處于剝片的最終廢棄階段階段,可見片疤的角度多大于95°,不適宜繼續剝片。將原料剝片至最終階段,也從另一個角度反映出古人類有明確的剝片策略,能夠最大化地利用原料。

背脊的利用、臺面角的控制均是反映剝片技術的指標,形態規整的石片是充分利用剝片原理的結果。石片中兩邊平行者占半數以上。不同原料的兩邊平行石片比例類似,沒有明顯差異,表明不同原料的剝片策略和目的基本一致。剝片技術穩定成熟,出產的石片形態穩定,完整石片中羽翼狀遠端和延展平直者均占絕大多數,兩邊平行石片比例最高也表明古人打制剝片目的明確,即獲取能夠直接使用或者工具毛坯。

盡管西白馬營遺址沒有發現預制臺面等傳統意義上的高效剝片技術特征,但以獲取能夠直接使用和石器毛坯為目的剝片策略十分明確。展現出成熟、高效、穩定的剝片技術。

4石器組合與制作工藝

西白馬營遺址石器組合為中國北方舊石器時代晚期普遍存在的刮削器、尖狀器。刮削器占絕對多數,原料選擇性不強,但不同原料的修理策略存在區別,石英、石英巖等原料修疤數量少,修理程度相對低;燧石、瑪瑙等優質原料修理精致,魚鱗狀修疤連續疊壓分布,刃緣相對規整。硅質巖類的稀缺可能是修理策略區別產生的主因,規整的修理能夠提高刃緣的強度、延長使用時間、提高利用率。

大型刮削器體型相對較大,平均長度約9cm,修理方式和策略與中小型刮削器無異,多使用片狀毛坯(圖3:5),與以塊狀毛坯的砍砸器存在明顯區別(西白馬營遺址2015年田野工作中發現有重型砍砸器)。其中3件周邊修理,類似盤狀刮削器。還有少數有修理把手便于持握的現象。

尖狀器原料偏向性明顯,以石英巖、石英、火山碎屑巖為主。不同器型因功能不同,在修理過程中對使用單元存在不同的形態要求。尖狀器修理目的則主要是獲取厚鈍而非薄銳的尖角,這表明古人類對尖狀器刃緣的鋒利度要求較低,而對尖角的耐久度要求較高。修理方式沒有明顯的規律性。刮削器的加工更加注重刃部的開發,以單刃為主,雙刃刮削器刃緣間的關系以相對為主,相連者比例低,注重單個刃緣的開發;因刮削器體積較少,少量的多刃刮削器刃緣關系均為相連。修理方式以單向為主,其中正向占絕大多數。大型刮削器修理方式以復向為主。尖狀器修理方式以正向和復向為主,顯示出不同的修理策略。

不同器型加工刃長指數相近,但是大型刮削器和尖狀器的加工進深指數更大,普通刮削器加工進深指數則相對更小,刃部修疤的形態更小,表明對刃部的修理要求是獲取更加規整的刃部。石器的加工比例高,刃緣長度與刃邊長度比值的平均值均大于0.85,表明古人類有效利用毛坯的邊緣進行加工,反映出當時人類對加工成器的毛坯原料利用率較高。

西白馬營遺址石器組合延續了中國北方石片、石器的傳統,但在數量比例上具有自身特點;石器的加工更加注重使用的部位,比如刮削器的刃緣、尖狀器的尖角,以最經濟高效的方式獲取有效的功能單元;不同器型的應用對象不同,在石料上也具有選擇性。遺址的石器表現出器物組合特點鮮明、器物刃緣功能明確、修理策略穩定高效的特征。

5討論

5.1石器工業的新定位

新的年代數據使我們必須重新審視西白馬營遺址在中國北方舊石器時代晚期遺址中的地位。謝飛結合文化面貌和年代數據認為,遺址的石器工業為華北地區小石器文化傳統的延續,是與盆地內的細石葉同時并存的文化類型;精細加工的瑪瑙、燧石質石器的確與舊石器時代末期的技術特征類似[1]。賈真秀調查了西白馬營遺址并對采集的石制品進行了研究,不僅得出了相近的結論,而且對遺址的文化特征進行了重新定位和思考;還指出,西白馬營遺址的小型石片石器傳統年代與細石葉傳統的關系是值得深入探索的問題[8]。

近年西白馬營遺址田野和測年工作重啟,對1985年發掘出土的鴕鳥蛋皮進行14C測年,并對1985年發掘探方文化層進行光釋光測年[2]。不同的測年手段和材料均將遺址文化層的主要年代指向了距今5萬年左右。石制品分析結果表明,遺址整體文化面貌上延續了許家窯、板井子、新廟莊等盆地內舊石器時代中期的文化傳統。石制品面貌反映出剝片和加工技術的成熟高效,并且面對加工對象開發出成熟的石制品制作策略,優質原料的精致加工、大型刮削器、三棱尖狀器的存在都反映了這種特征。精細加工石器比例的提升可視為中國北方人群在舊石器時代晚期提升生存策略的技術儲備,但這類石器并非主流。

5.2石制品反映的人類環境適應性

地層的沉積特征和孢粉含量變化指示出兩個存在差異的植被類型和環境特征。早期是稀疏針闊葉混交林——草原植被類型,屬偏陰涼干旱環境,近水處有喜暖植物。晚期為稀疏針葉林—荒漠草原植被類型,氣候變得更干冷。文化層處于二者之間,即人類在氣候相對暖時選擇在此活動,但整體上相比現代更加干冷。所處地層的沉積物也表現出顏色由灰變黃,粒度由粗變細的對應特征[1]。動物遺存以羚羊、蒙古野驢與原始牛等大型哺乳動物化石的材料最為豐富,同樣也指示了相對干冷的氣候。

古人類適應氣候開發相應的石制品制作和使用策略。前文論及的石器刃部加工特征與微痕分析結果一致。經過觀察,73件石制品中有12件存在使用微痕。其中尖狀器的尖部微痕狀態指示了旋轉運動,也發現有的器物的微痕分布于尖、刃相對的一側,推測是捆綁或持握形成,且這些痕跡不見線狀痕跡,表明為靜態接觸形成,有可能手持包裹物持握使用[9]。尖狀器的微痕觀察率遠高于刮削器,有一種可能是尖狀器的使用強度更大,微痕更加容易保留并被辨識。這也從側面表明,三棱狀尖角是適應更大力度和強度的使用需求的加工策略。遺址最新的發掘已發現礫石砍砸器這種重型工具,結合大量破碎動物遺存,結合上述微痕分析的結果,很可能大型工具、三棱尖狀器等與加工處理包括動物皮毛、肢骨在內的資源密切相關,工具的組合與使用對象之間存在直接聯系。對于動物皮毛和高熱量骨髓的需求,是人類在寒冷環境下的應對行為,由此反映在上述石制品的類型組合上。

5.3與北方地區早期現代人起源的關系

在探尋人類演化歷史的過程中,現代人起源一直是研究的焦點、熱點問題。西白馬營遺址距今約5萬年的時間坐標將其與現代人起源與擴散研究聯系起來。在沒有人類化石等直接證據的條件下,與現代人行為相關的物質遺存是我們探討相關問題的基礎?,F代人行為常被定義為:象征性行為及裝飾品的出現[10-13];骨角器的使用;石葉技術出現,石器類型標準化及多樣化;構造相對復雜的火塘;合理、系統化的空間利用行為;交換行為出現;采用季節性遷徙的生存模式;嚴酷環境下的生存能力;捕魚獵鳥行為等[14-23]。值得注意的是,上述現代人行為標準基于有限時空范圍內發現,無法普適于全世界。新的發現也表明,所謂的“現代人行為”并不專屬于現代人,行為無法與特定人群直接對應[24]。

石制品技術的傳播和演化可以反映人群的遷徙和擴散,因此石制品工業中新的技術因素應該被視為人類行為演化的內容之一。本文分析表明,西白馬營遺址石制品存在技術性進步性:器物組合特點鮮明、器物刃緣功能明確、修理策略穩定高效的特征;成熟、高效、穩定的剝片技術;選擇性強、利用率高、目的性明確的原料利用策略,都指示了現代行為的因素。許家窯人的新研究顯示,其牙齒的生長發育模式已經進入現代人行列[25,26],泥河灣盆地存在現代人繁衍演化的“土壤”。許家窯、板井子、西白馬營均發現古人類具備狩獵大型哺乳動物能力,文化遺存上也存在相似和關聯。下馬碑遺址發現的赤鐵礦加工遺存將東亞早期人類使用顏料的歷史提早到距今4萬年前,也存在疑似裝柄復合工具[27],為現代行為提供了新的注解。

近年來鄭州老奶奶廟[28]、許昌靈井[29]、水洞溝2號地點下文化層[30]等發現,以及水洞溝1號地點的再研究[31],有力推動了我國早期現代人演化、擴散研究。隨著考古工作的深入開展,泥河灣盆地10-5萬年前的人類活動線索的新發現近年來逐漸增多,定會在推進早期現代人這一國際重大學術領域的研究中發揮重要作用。

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