《Journal of Archaeological Science: Reports》：Reduction dynamics in Later Acheulian handaxe manufacture at Amanzi Springs (Eastern Cape, South Africa)
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后期阿舍利时期的阿曼齐泉（约550–300 ka）的工匠使用石英岩卵石和大型石片毛坯制作手斧。在桌山群（TMG）石英岩上，大型石片毛坯的减薄比卵石减薄更快且更可预测。不同的减薄轨迹汇聚于可比的手斧形态，揭示了后期阿舍利生产策略的技术灵活性。
后期阿舍利时期的阿曼齐泉（约550–300 ka）的工匠使用石英岩卵石和大型石片毛坯制作手斧。在桌山群（TMG）石英岩上，大型石片毛坯的减薄比卵石减薄更快且更可预测。不同的减薄轨迹汇聚于可比的手斧形态，揭示了后期阿舍利生产策略的技术灵活性。
**论文解读文章**
**研究背景、现存问题与研究目的**
阿曼齐泉（Amanzi Springs）是南非南部非洲少数几个具有可靠年代序列（约550–300 ka）的后期阿舍利（Later Acheulian）遗址，出土了大量手斧及其他大型切割工具（Large Cutting Tools, LCTs）。前期分析表明，这批手斧存在频繁的打制错误，如不规则横截面、大量阶梯状断裂（step fractures）和 hinge断裂，导致工具在减薄阶段前即被废弃。其形态变异显著，并不符合典型后期阿舍利工具标准化、薄型对称的技术趋势。遗址中超过90%的原材料为桌山群（Table Mountain Group, TMG）石英岩，这种材料坚硬、易碎、内部结构不均，打制力难以预测。手斧主要由两种毛坯制成：大型石片毛坯（Large Flake Blanks, LFBs）和卵石（cobbles）。已有研究发现，LFBs的使用随时间增加，与更薄的手斧形态对应，表明中更新世工匠可能通过调整毛坯选择来节省塑形和减薄工序。然而，毛坯类型如何具体影响减薄轨迹、效率及形态变异，尚缺乏系统实验验证。为此，研究人员开展实际减薄实验，对比LFBs和卵石在相同原料（TMG石英岩）上的减薄过程，以评估不同毛坯对生产效率、错误传播及最终形态标准化的影响。该研究论文发表在《Journal of Archaeological Science: Reports》。
**主要技术方法**
研究采用以下关键方法：1) **实验减薄**：由具有约50年经验的专家打制者布鲁斯·布拉德利（Bruce Bradley）对20个卵石和38个LFBs进行减薄，严格遵循后期阿舍利手斧的生产阶段（粗坯→二次塑形/减薄）。2) **三维扫描与形态测量**：使用Artec Space Spider扫描仪获取各阶段三维模型，计算表面积、体积、皮质比例、疤痕密度指数（SDI）、表面缺陷（阶梯状和hinge断裂）数量及平均长度（AFL），并计算伸长率（L/W）和精炼度（W/Th）。3) **视频分析**：记录17个卵石和27个LFB减薄实验的打制时间、成功/不成功打击次数，计算打击率及锤石切换频率。4) **三维几何形态测量（3D-GMM）**：对实验手斧和粗糙品（n=70）及阿曼齐泉Area 1（n=47）和Area 2（n=115）考古标本进行50×50网格半标记点分析，通过广义Procrustes分析（GPA）和主成分分析（PCA）比较形态变异。5) **统计分析**：采用Mann-Whitney U检验和Fligner-Killeen检验比较组间差异。样本来源：卵石取自科加河（Coega River）阶地及商业采石场；LFBs来自距遗址约40 km的海滩砾石和阶地堆积；考古标本来自阿曼齐泉Area 1的“棕色草本砂”和“绿色黏土砂”层（约404–390 ka）及Area 2的Deep Sounding（Surface 2/3，约535–481 ka）、Surface 1（约481 ka）和Cutting 5（约408–290 ka）。
**研究结果**
**4.1 毛坯选择**：通过Mann-Whitney U检验发现，卵石与LFBs在长度和宽度上无显著差异，但在质量、厚度和精炼度（W/Th）上差异显著，表明初始差异在于横截面几何和体积比例，而非平面形状。
**4.2 减薄实验**：
- **4.2.1 大型石片毛坯**：减薄从平坦腹面开始，通过宽型、非侵入性片状剥落建立双面边界，随后集中塑形尖端。最终手斧形态标准化，皮质残留较少，减薄时间平均约8分钟。共34件实验品（包括6件粗糙品和7件断裂品）。
- **4.2.2 卵石毛坯**：减薄从尖角边缘开始，皮质去除困难，需频繁更换锤石和调整打击角度。早期易产生深而长的表面缺陷，基底部分常保留原生皮质。最终手斧形态更厚、更重，皮质残留中位值达38.22%。共17件实验品，46.15%的粗糙品因断裂中止。
**4.3 表面缺陷**：LFBs表面缺陷数量更多但平均长度（AFL）较短（22.3 mm vs. 40.6 mm），且AFL/最大长度比例更低。卵石表面缺陷更长且更贯穿，但对毛坯整体破坏性更高。
**4.4 减薄效率**：LFB减薄平均耗时8:11 min，卵石减薄耗时10:52 min。LFB成功打击数显著更多，但打击率无显著差异。Fligner-Killeen检验显示，卵石减薄在所有效率变量（总打击数、成功/不成功打击数、打击率）上的变异系数（CV）均显著更高，表明卵石减薄一致性差，而LFB减薄更可预测。
**4.5 三维形态分析**：PCA显示实验LFB粗糙品和手斧在形态空间上聚集更紧密，表明标准化程度高；卵石粗糙品沿PC1轴分散，但最终手斧向中心收敛，提示两种轨迹最终汇聚于相似形态。Wilcoxon检验证实不同毛坯类型间形状差异显著（p<0.01），但同一毛坯类型内不同阶段差异不显著。考古标本与实验样品在形态空间上部分重叠，但变异范围更广，形状差异集中在宽度和厚度维度。
**讨论与结论**
讨论部分指出，阿曼齐泉手斧形态变异与初始毛坯形态限制密切相关。卵石减薄因TMG石英岩的异质性、厚圆边缘和高皮质覆盖率而面临更大挑战，导致表面缺陷更长、减薄一致性差；而LFB因预先存在的薄型横截面和双面边缘，提供了更可控的减薄路径。尽管两种毛坯最终都能产生形态相似的手斧，但效率差异显著——LFB减薄平均快约25%，且变异系数更低。这种效率差异可解释阿曼齐泉Area 2序列中LFB使用随时间增加的现象：在TMG石英岩的结构不可预测性下，卵石减薄的高风险和材料成本可能促使工匠逐渐转向更高效、可预测的LFB策略。然而，卵石始终未被完全放弃，体现了技术灵活性。从认知角度，卵石减薄依赖于视觉可供性（visual affordance），工匠根据毛坯外形直接构想最终工具；而LFB减薄需要更多规划和预定（如巨型石核的剥片策略）。两者并非认知上不同的系统，而是同一认知系统在不同技术需求下的灵活表达，均需要专家认知（expert cognition）——包括注意力转换、快速学习和问题解决。
**结论翻译**：本研究证明，后期阿舍利手斧形态变异与初始毛坯形式紧密相关。实验结果表明，卵石和LFB减薄序列遵循不同轨迹，主要差异体现在表面缺陷的频率和影响，以及整体生产效率。尽管阿舍利技术复合体（Acheulian technocomplex）在原材料偏好（如粗粒石英岩）和形态受限的LCT类型上被定义为技术保守，但减薄路径具有灵活性。在阿曼齐泉，我们现可完整记录这些路径，包括卵石减薄方法及其相关挑战，这些与LFB减薄显著不同。虽然实验直接测量了技术和形态变量，但这些发现对理解阿舍利减薄策略的运动认知能力有更广泛意义。从宽泛技术角度看，用卵石与LFB塑形LCTs可能涉及不同的运动认知能力，特别是在获取和减薄这些毛坯的差异上。卵石减薄遵循更快速的轨迹，基于视觉可供性；而LFB减薄需要更多规划和预定，以高效削减巨型石核。卵石和LFB减薄不是认知上不同的策略，而是同一认知系统的不同表达，能够适应不同毛坯的技术需求。专家认知将预期性和运动认知能力结合，LCT制造需要注意力转移、快速学习和灵活问题解决。在阿曼齐泉，LFB使用在MIS 11之后增加，但卵石从未被放弃，表明虽然LFB需要更多规划，但其在缓解TMG石英岩限制方面的优势可能提供了选择压力，导致更快速的卵石减薄方法随时间减少。
