湿筛过程对石器使用痕迹影响的实验研究:从发掘到分析的实证洞察

【字体: 时间:2025年08月25日 来源:Journal of Archaeological Science: Reports 1.5

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  推荐:为解决考古发掘中湿筛过程可能对石器使用痕迹(use-wear)造成污染的问题,研究人员通过模拟实验和显微分析,证实湿筛处理不会显著改变燧石工具的功能性痕迹。该研究为石器功能分析可靠性提供了关键方法学支撑,对完善田野考古操作规范具有重要意义。

  

在考古学研究领域,石器使用痕迹分析(lithic use-wear analysis)是重建古人类行为的重要窗口。通过观察工具边缘的磨损模式,考古学家可以推断史前工具的功能、加工材料类型以及人类生存策略。然而这项技术的可靠性一直面临严峻挑战——自然沉积作用(taphonomic processes)可能掩盖原始痕迹,而现代发掘操作如湿筛(wet sieving)过程是否会产生新的干扰痕迹,始终是悬而未决的方法学难题。

这个问题在意大利Pirro Nord 13遗址的研究中尤为突出。这个距今约130万年的旧石器时代遗址,出土了大量用于肉类加工的燧石工具,但仅有不到2%的器物能识别出使用痕迹。考古团队面临一个关键质疑:常规的湿筛操作——即将包含石器的沉积物放入金属或塑料筛网,通过水流震荡分离标本——是否会像河流磨蚀那样改变工具表面的关键证据?

为解答这个问题,Trishia Gayle R. Palconit团队设计了一套精巧的实验方案。研究人员选用意大利威尼托大区的Scaglia Rossa燧石制作12件实验石片,其中10件分别用于加工鹿角和新鲜木材以产生标准使用痕迹,2件作为空白对照。这些标本被植入Pirro Nord遗址的真实沉积物中,经历与实际发掘完全相同的湿筛流程,包括金属/塑料筛网处理、5-10分钟的水流震荡等。通过立体显微镜和金属显微镜的三阶段观察(使用前、使用后、湿筛后),团队系统比对了痕迹特征的变化。

关键技术方法包括:1) 使用直接打击法制作实验燧石片;2) 控制使用时间(10分钟/件)加工不同硬度材料;3) 模拟真实湿筛条件,记录筛网类型、处理时长等参数;4) 采用分级清洁方案(<2%洗涤剂超声处理);5) 结合低倍(8-10×)与高倍(5-100×)显微分析,通过微抛光特征识别功能痕迹。

研究结果部分,"3. Results"显示所有实验标本均保持原始使用痕迹的完整性。加工鹿角的S01-S05号标本保留了对硬质材料加工的典型特征:排列密集的刃缘破损、高亮度但局部的抛光,以及宽深的条痕。图3-图5的显微图像显示,尽管S02号标本因厚度不足(<3mm)在湿筛中断裂,但其使用痕迹仍清晰可辨。更值得注意的是,加工木材的S06-S10号标本特有的宽间距抛光与圆顶形形貌特征,在湿筛后完全保留(图5)。

"4. Discussion"部分深入分析了这些发现的方法学意义。通过莫氏硬度对比(燧石硬度7 vs 筛网金属硬度3-6),研究确认了理论预测与实验结果的一致性:筛网材料不足以改变燧石表面结构。未使用的对照标本SN01-SN02仅出现孤立的点状破损(图6),这种与功能无关的随机分布模式,有效区分于系统性使用痕迹。研究特别指出,温和的清洁方案可能清除了潜在的金属残留,这对后续残留物分析研究具有重要启示。

这项发表在《Journal of Archaeological Science: Reports》的研究,通过严谨的实验设计破解了考古学界长期存在的疑虑。其核心价值在于:首次实证确认湿筛法不会显著干扰石器功能分析结果,为田野考古操作规范提供了科学依据。研究建立的"使用-处理-分析"三级验证框架,不仅适用于早期旧石器遗址,也为其他时期的功能研究树立了方法学标杆。团队建议未来研究可拓展至石英、黑曜石等不同原料,并关注干筛等其他标本处理技术的影响,以进一步完善考古遗存分析的可靠性体系。

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