探讨沃默索姆石英岩的磨损现象：岩石学、实验研究及考古学视角

《Journal of Archaeological Science: Reports》：Exploring use-wear on Wommersom quartzite: petrographic, experimental and archaeological perspectives

　　•首次为沃默索姆石英岩建立了使用磨损参考框架。•实验中，燧石工具和WSQ工具以相同的手势和持续时间加工荆棘材料。•燧石的宏观磨损属性系统经少量调整后也可用于WSQ。•WSQ的微观磨损则需要类似大晶粒石英的参考框架。•来自迪彭贝克-莫伦斯特拉特的中石器时代WSQ工具用于验证实验基准。

引言
沃默索姆石英岩因其独特的地质来源以及在西北欧中石器时代的广泛使用，一个多世纪以来一直备受考古学界关注（de Lo? & Raeymaekers, 1902）。该石英岩源自始新世早期的蒂恩恩地层，在宏观上与其他当地可获得的石料资源存在明显差异，包括坎皮尼安期和马斯特里赫特期的燧石。从岩石学角度而言，WSQ属于一种成土硅质岩，可归类为正石英岩（Cnudde et al., 2013, Goemaere et al., 2024），本文中仍沿用其传统的考古名称——沃默索姆石英岩。

这种材料仅来源于比利时中部沃默索姆的斯滕伯格地区一处已知的露头，那里的细粒正石英岩呈扁平的板状或片状出现，厚度通常不超过10厘米（图1）（Goffin-Cabodi, 1985，引自Di Modica, 2011）。至少从20世纪开始，WSQ最初被描述为存在于砂岩中的结节状结构（de Lo? & Raeymaekers, 1902）。然而，该露头现已不再暴露，目前只能通过在斯滕伯格附近进行耕作而将零散的碎片带到地表（Blomme et al., 2012）。一般认为，中石器时代的人们直接在斯滕伯格采集这些石英岩片，因此在本研究中将其视为原始来源（Cnudde et al., 2013, Noens and Van Baelen, 2019, Goemaere et al., 2024）。尽管偶尔有人提出其他可能的来源，但至今尚未得到考古学上的证实（Blomme et al., 2012, Cnudde et al., 2013, Noens and Van Baelen, 2019, Goemaere et al., 2024）。WSQ出现在梅斯河等河流的砾石层中这一现象存在争议，通常不认为这是自然再沉积的结果（Noens & Van Baelen, 2019及其中引用文献）。

由于来源有限但分布范围广泛，WSQ长期以来被视为一种重要的诊断性原料，有时在比利时及周边地区被称作中石器时代的“年代文化标志”（Veldeman et al., 2012, Noens and Van Baelen, 2019）。从早中石器时代开始，WSQ的使用越来越广泛，其流通范围涵盖了如今的比利时、荷兰、法国中部和北部、卢森堡以及德国西部（Rozoy, 1978, Gendel, 1984, Crombé, 1996, Robinson et al., 2010, Noens and Van Baelen, 2019）。莱茵河似乎构成了其东部分布的边界，而斯海尔德河和梅斯河等大型河流系统则可能促进了它的传播（Perdaen et al., 2009, Robinson et al., 2013）。这种广泛的流通往往被视为中石器时代群体之间具有区域流动性、长距离运输网络以及持续社会联系的证据（Gendel, 1984, Amkreutz, 2013, Robinson et al., 2010）。

类型学和技术研究显示，不同遗址和不同时期对WSQ的使用存在一致的模式。Huyge（1987）发现其使用模式存在明显的年代变化：在早中石器时代，WSQ的密集使用主要局限于距来源地约25公里范围内，而中晚中石器时代的遗存中，则在超过60公里的距离也有大量WSQ制品出现。那些含有极高比例WSQ的遗址，其工具组合中微石元素占据绝对主导地位，这被认为意味着这些地方是专门用于生产狩猎用武器的作坊（Huyge, 1987, Gendel et al., 1985; Lauwers et al., 1986）。系统分析表明，不同类型的武器在原材料选择上存在差异，同一组合中某些梯形结构的WSQ出现频率明显高于其他类型（Huyge & Vermeersch, 1982）。对于早中石器时代，Crombé等人（2003）在斯海尔德河流域也观察到了类似的模式，WSQ主要用于由斜截形尖端和片段构成的工具组合，而在不等边三角形结构的工具中则较少见。虽然工具组合的构成和技术特征表明WSQ被广泛用于制造投射物，但目前尚缺乏直接的功能证据来支持这一观点。

目前对WSQ的研究主要集中在获取策略、类型学和分布模式方面，而其在中石器时代工具组合中的功能作用则尚未得到探索。迄今为止，还没有针对WSQ制品进行过专门的使用磨损研究，也不存在用于描述该材料磨损形成的实验参考框架。包括基于属性的投射物部件断裂识别在内的功能分析方法，在WSQ上的适用性也尚未经过系统测试。尽管WSQ被认为是一种质量较高的可打制石料，其机械性能通常被认为与燧石相当（Di Modica, 2011），但由于对磨损形成机制了解不足，这带来了实际问题。在筛选主要由燧石构成的大型考古遗存时，为数不多的WSQ工具往往会被排除在详细的功能分析之外。这就凸显出有必要进一步了解像WSQ这类细粒石英岩材料的磨损发展过程，以及在与燧石在相似使用条件下的磨损形成机制上存在哪些差异。

要解决这一问题，需要确定是否可以将为其他材料开发的分析框架有效地应用于WSQ。在使用磨损研究中，针对特定原材料建立参考框架的需求早已被认可。磨损的形成受到矿物成分、粒度、胶结程度以及断裂行为等物理和机械性质的强烈影响（例如Clemente Conte, 1997, Astruc et al., 2001），因此对于富含石英的材料，需要采用定制化的分析策略（例如Knutsson, 1988, Fernández-Marchena and Ollé, 2016, Pedergnana and Ollé, 2017, Pedergnana et al., 2020; Pedergnana et al., 2016, 2018; Ollé et al., 2016; Taipale and Rots, 2019, Lundin et al., 2025）。最近的系统性实验研究表明，虽然为燧石开发的分析框架可以适用于石英岩，但仍然需要考虑材料特性。Pedergnana等人（2016）发现，石英岩表面的抛光和划痕形成速度与燧石不同，且长期使用可能会导致早期磨损因累积性微碎裂而被逐渐消除。Ollé和Vergès（2014）通过大量实验表明，石英岩能够保留有用的使用磨损痕迹，不过其保存轨迹与细粒燧石有所不同。这些研究都强调，要实现成功的功能分析，就必须了解特定材料的磨损发展模式，而不能简单假设燧石相关的分析框架可直接应用。

本研究源于在对迪彭贝克-莫伦斯特拉特中石器时代遗址进行功能筛选时的一个观察结果。一些WSQ制品上的宏观边缘损伤和撞击相关断裂，似乎与同一组合中的燧石制品上的损伤非常相似，这一现象引发了本文要探讨的方法学问题：为燧石（例如Tringham et al., 1974, Keeley and Newcomer, 1977, Hayden, 1979, Keeley, 1980, Moss and Newcomer, 1982, Plisson, 1985, Jensen, 1994, Coppe and Rots, 2017）和大晶粒石英（例如Knutsson, 1988, Knutsson et al., 2015, Taipale and Rots, 2019）开发的基于属性的使用磨损和投射物损伤分析框架，能否用于描述WSQ的磨损情况？又需要做哪些针对材料特性的调整才能获得可靠的结果？

为此，我们对沃默索姆石英岩的地质样本进行了岩石学分析，以便为所观察到的磨损发展模式提供背景信息，并探讨微观结构特性对使用磨损形成的潜在影响。与此同时，我们还开展了一项小型实验项目，使用WSQ和燧石碎片加工黑莓属植物。本文按照实际的研究流程展开：首先介绍促使本研究开展的迪彭贝克-莫伦斯特拉特遗址的初步观察结果，随后阐述实验项目的设计思路。选择植物加工作为研究对象，是因为这是一种有充分记录的活动，便于观察早期的磨损发展过程，还能比较不同原材料的边缘损伤和疤痕形成情况，以及评估微观磨损的形成情况。引入燧石并非作为标准参照，而是为了对比不同材料在磨损形成方面的差异。此外，我们还参考了有关石英和石英岩微观磨损的已有研究成果（例如Knutsson, 1988, Ollé and Vergès, 2014, Knutsson et al., 2015, Pedergnana and Ollé, 2017, Pedergnana et al., 2017a）。本文所呈现的数据集属于探索性研究，所涉及的加工材料种类、使用时长以及操作手势都较为有限。关于下一步的研究计划，包括纳入更多接触材料、延长使用时间以及对WSQ进行专门的投射物实验等内容，将在论文的最后部分进行讨论。

结合这些初步结果，本研究旨在为未来对WSQ工具组合的功能分析奠定基础，明确将现有分析框架应用于这种具有重要考古价值但功能研究相对不足的原材料时的可能性与局限性。这项研究是更大型研究项目的一部分，该项目的重点是对中石器时代的功能进行探讨。Sonja Tomasso|Noora Taipale|Dries Cnuts|Sophie Bodart|Yannick Vanhove|Izabel Devriendt|Vincent Delvigne|Veerle Rots