文 圖/石 寧

工欲善其事，必先利其器田野考古工具縱談

文 圖/石 寧

若問起公眾對考古的印象，他們大多會不假思索地說洛陽鏟。而考古人則往往將手鏟作為考古的象征，甚至每每提起手鏟會帶有一種特殊的感情，例如考古科研單位和考古學(xué)生社團(tuán)的標(biāo)志中常常有手鏟的形象，有的著作和文章就以“手鏟釋天書”作為標(biāo)題。人們之所以會形成這樣的觀念，大概是因為考古學(xué)的核心是田野發(fā)掘，而使用洛陽鏟和手鏟是獲取考古資料必不可少的手段，由此可見考古工具的重要性。隨著中國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種先進(jìn)科技手段已先后被運用到考古工作之中，但在田野考古發(fā)掘過程中仍然沿用中國考古學(xué)誕生以來一直存在的“原始”工具，盡管這在一定程度上是考古人對傳統(tǒng)的繼承，但不得不承認(rèn)這些工具工作效率相對低下。在一些考古發(fā)掘現(xiàn)場，我們經(jīng)常可以見到考古人員根據(jù)遺存自身的特點而臨時制作、改良的發(fā)掘工具，往往更有效率。所謂“工欲善其事，必先利其器”，作為新一代考古工作者有責(zé)任和必要對其進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)當(dāng)下考古工作的需要。

田野考古中常用的工具

近年來，遙感技術(shù)、三維掃描技術(shù)和各種文保技術(shù)在田野考古中使用廣泛，并得到大家的重視和認(rèn)可。但是，在考古發(fā)掘中最普通且使用頻率最高的工具，諸如考古探鏟，手鏟，用于收集、記錄、包裝用的一些紙質(zhì)材料等，卻常常忽視它們在使用過程中存在的不便以及改良、創(chuàng)新。

探鏟

考古探鏟

考古探鏟俗名洛陽鏟。據(jù)傳這種探鏟起源于洛陽，一直以來以此地制造質(zhì)量最為優(yōu)良。探鏟整體由鏟頭和鏟身兩部分組成，早期的鏟頭為鋼質(zhì)，前段長約30厘米，直徑約6厘米，頭端為半筒狀，截面呈月牙形，打磨尖銳，后段為長50厘米左右，直徑2～3厘米的鐵桿，尾端有一個銎。鏟身是一個長約1.5米的蠟?zāi)緱U，粗端插入鏟頭尾端的銎中，細(xì)端有一圓孔，用來系繩子，以加深探測的深度。使用探鏟時需身體站直，兩腿叉開與肩寬，雙手握桿，置于胸前，位于二足尖間，鏟頭著地，用力向下垂直打探?？滓怪币獔A，不然探孔較深后，探鏟會卡住。它的工作原理是提取地下的土層，有經(jīng)驗的考古工作者可根據(jù)土層的土質(zhì)、土色以及夾雜的少量包含物來判斷相對形成時代，并進(jìn)一步確定地下遺跡現(xiàn)象的性質(zhì)。這就是所有田野考古發(fā)掘之前必須要做的鉆探工作。

初學(xué)者打幾米深的探孔，手掌容易磨出水泡，不久便磨出繭子。田野考古鉆探時人手一桿在廣袤的田地里不停地鉆探，尋找地下遺存的蛛絲馬跡。這項工作既要大量人力又很費時，當(dāng)然在不同地區(qū)對其使用的成效則根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況而不同。以最適合開展考古鉆探的黃土高原地區(qū)為例，1997～2003年陜西西安北邊的漢陽陵陵區(qū)內(nèi)進(jìn)行過大面積的考古鉆探，鉆探面積近10平方公里，經(jīng)測試，一個熟練的探工打1～1.2米深的孔，一天能打一百個左右，如果按一個平方米5個孔的標(biāo)準(zhǔn)，一人一天鉆探面積60平方米。一畝（約666.67平方米）地至少需要10人一天才能完成鉆探任務(wù)。之后，還需要專業(yè)技術(shù)人員收孔，即在打過的探孔中再打幾鏟土，辨別地下的遺跡，來確定它的范圍、性質(zhì)、類型等等。

探鏟的使用是中國考古史上的一大發(fā)明，并對考古學(xué)的發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。早期外國考古學(xué)者到中國訪問時，對探鏟表現(xiàn)出明顯的興趣，同時我們也常將其作為對外饋贈的禮品。但探鏟的缺點也很明顯，主要是費時、費力、費工以及花費比較大等。雖然探鏟從發(fā)明到現(xiàn)在，已經(jīng)過幾次改進(jìn)，但主要是在材質(zhì)方面，而在節(jié)省勞動力方面沒有太大的改變。

探鏟結(jié)構(gòu)線圖

探鏟工作原理示意

考古手鏟

考古手鏟，這是田野考古人人都必須用到的工具。其材質(zhì)為鋼，主要分為方頭和尖頭兩種，形狀呈“Z”，柄部外套圓木，方便手握。鏟兩側(cè)和頭部有刃，方便刮平地面，頭部用于戳、鑿等。手鏟體型小，攜帶方便。考古工作者在使用其刮平發(fā)掘面時，需要手掌緊握手鏟柄，手鏟刃部和地面形成一定的夾角，伸屈手臂來完成。還可以手握柄部，鏟頭垂直于地面或發(fā)掘面進(jìn)行戳、鑿和劃。發(fā)掘面較軟時操作很方便，遇到較硬的發(fā)掘面，使用則很吃力。時間一長手臂都會感到不適。手鏟存在的缺點是費力、費時、操作不方便等。

考古人員使用探鏟進(jìn)行勘探

鉆探提取土層

紙質(zhì)工具

考古發(fā)掘工地常用的紙質(zhì)工具，主要是出土器物包裝紙、標(biāo)簽紙、記錄本等。說到這些，我相信整理過發(fā)掘報告的人最有感觸，老的傳統(tǒng)是用麻紙包裹出土器物，紙質(zhì)的器物標(biāo)簽放入其中。器物出土?xí)r多比較潮濕，這樣條件下的包裝，時間一長，包裹紙、標(biāo)簽紙很容易腐爛，文物信息亦會隨之丟失。有的考古記錄本損壞、紙質(zhì)變色、字跡模糊不清，甚至丟失等情況多有出現(xiàn)，這會給后期的報告整理工作帶來很多困難和損失，甚至使報告整理成為爛尾工程。現(xiàn)在田野考古發(fā)掘速度很快，通常一個項目幾個月，最長一兩年就會發(fā)掘結(jié)束（當(dāng)然有例外，如陜西秦公一號大墓發(fā)掘了10年），而整理報告的速度相對滯后，特別是20世紀(jì)后期發(fā)掘的一些項目，到目前還沒有考古報告出版。造成上述問題的原因有很多，例如人員的變動、經(jīng)費問題，其中出土器物紙質(zhì)資料的殘缺也是一個不可挽回的損失?，F(xiàn)在有些考古工地紙質(zhì)資料的使用雖然也進(jìn)行了一些改進(jìn)，但傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄工具還在被廣泛的沿用。紙質(zhì)的記錄工具缺點很明顯，有易丟失、易腐爛、器物易混亂等。

手鏟

劃線

刮面

發(fā)掘

出土器物標(biāo)簽紙

考古發(fā)掘記錄本

出土器物包裝紙

包裝紙和標(biāo)簽紙腐爛

對田野考古工具的反思

中國考古工作者使用的工具長期以來少有改進(jìn)和創(chuàng)新，究其原因是多方面的。首先是考古工作者認(rèn)識上有誤，田野考古人員有專業(yè)技術(shù)人員（正式職工）、考古實習(xí)學(xué)生和雇傭人員（臨時人員）。專業(yè)技術(shù)人員文化層次高，技術(shù)業(yè)務(wù)能力強，大多數(shù)局限于本專業(yè)研究工作，他們?nèi)ヒ痪€親臨現(xiàn)場的時間不是很多，即使在考古發(fā)掘現(xiàn)場工作也很少親自使用工具動手做具體的工作，對工具的性能并不十分熟悉。大多時間里考古實習(xí)學(xué)生和雇傭人員直接使用這些工具，這些人員流動性大，今天在這個考古隊干，明天有可能就到別的地方去了，管理者提供什么工具就使用什么工具，只要不拖欠工資就行，其他什么事情和自己沒有多大關(guān)系。其次，田野考古工具專業(yè)性強、使用量少，形成不了產(chǎn)業(yè)，尤其是利潤小，社會力量沒有參與的動力?？脊抨犚_展工作有時甚至找不到買工具的地方，常常到需要時才去預(yù)定或定做。再者，對考古工作者成績的評價，一直以來主要看的是業(yè)務(wù)水平和科研能力，發(fā)掘出來的遺址是否重要，發(fā)表的文章水平如何，以及學(xué)歷、職稱等等。同時，田野考古工作不是以效率取勝，工具的優(yōu)劣對業(yè)務(wù)工作來說關(guān)系并不太大。人們重視的是筆桿子。所以田野考古工具的好壞對考古工作者影響不太大。

田野考古工具的改進(jìn)過程很慢。這里存在的邏輯關(guān)系我們一定要搞清楚，考古工具對考古工作者個人的確影響不是很大，但對工作進(jìn)度和國家財產(chǎn)而言，會造成很大的損失，比如延長工作周期、資料損失、造成國家財產(chǎn)損失、考古研究工作滯后等。同時不利于科技在考古事業(yè)中推廣，與國家提倡的科技興業(yè)格格不入。因此，這些考古工具要改進(jìn)，是一個時代的要求，也是考古工作者的一種責(zé)任?？脊殴ぞ吒倪M(jìn)有不小的難度，前面已經(jīng)提到，若沒有社會力量的參與，考古人員沒能力、也沒有精力。我們要想其他辦法來解決問題，借鑒其他行業(yè)的技術(shù)就是很好的方法。

螺旋打孔機器

手提式打孔機

聯(lián)合國教科文組織國際博物館理事會會員阿方茲·倫吉爾博士（匈牙利裔美國人，長期在美國、法國、德國從事考古教學(xué)等工作）在《田野考古知識概要》中講述，國外考古發(fā)掘所需要的工具和我們中國幾乎一樣，只是比較細(xì)化和人性化一點。如在考古發(fā)掘工地要有簡易的急救站，發(fā)掘要有防塵面罩、橡皮跪墊等。

田野考古工具的改進(jìn)

考古探鏟的改進(jìn)

考古鉆探所用的探鏟從發(fā)明到現(xiàn)在，由鐵鏟頭變?yōu)殇撡|(zhì)鏟頭，由木質(zhì)桿變?yōu)殍F桿或者玻璃鋼桿。操作方式和基本樣式并沒有改變。我們要改變這種純?nèi)斯ゃ@探方式，或許可以用機器代替，目前為止還沒有一家考古科研單位這樣做，為什么不用機器代替人工？我也詢問過很多人，得到的回答是機器鉆探會破壞地下土層和遺存，不如人工準(zhǔn)確。這個問題其實很好解決。田野考古鉆探，到了一個地方，了解本地域的土層結(jié)構(gòu)，必須選幾個點打標(biāo)準(zhǔn)孔，通過標(biāo)準(zhǔn)孔，對該地域土層結(jié)構(gòu)有一個明確的判斷。這樣對我們尋找地下遺存確定了一個相對正確的深度，例如在西安地區(qū)尋找漢代的遺址，這個地域漢代文化層大概在深1.5米左右，我們前期的普探工作可以把深度定為1米或者1.2米，負(fù)責(zé)具體收孔的工作人員一兩鏟就打到漢代文化層上，既快又準(zhǔn)確。機器替代人工可以做前期普探這一部分工作?，F(xiàn)在有一種機器采用螺旋打孔方式，多用于植樹時挖坑作業(yè)，可以對這種機器進(jìn)行改造，把螺旋桿變細(xì)達(dá)到我們探孔的要求，機器上多加幾個自動調(diào)節(jié)孔距和孔深的螺旋桿，即可完成鉆探的普探工作。有地方機器不好操作的，可以借鑒手提式打孔機。在現(xiàn)實生活中，這種機器也用于挖坑作業(yè)，同樣道理只需要把螺旋桿變細(xì)即可。上述這兩種方法改造的機器因螺旋桿細(xì)，動力要求小，可使機器小型化，方便打孔操作，也可適應(yīng)多變的地形，更重要的是經(jīng)濟(jì)實惠。還有一種機器也可以改造為鉆探機器，平常我們在公路見到的液壓式小型打樁機，這種機器打孔的方式與人工打孔形式比較接近，沒有螺旋式的效率高。其結(jié)構(gòu)也比螺旋式的復(fù)雜，如果用它改造探鏟費用比螺旋式的貴，且效率低。如果螺旋式機器改造成功，一個機器攜帶四個鉆頭，一次打四個孔，深度1.2米，最多十秒鐘時間，人工鉆1.2米深的孔，四個一般需要4～5分鐘，人工還有疲勞和受土層軟硬的限制。一旦改造成功，機器打孔效率將是人工的二三十倍。這樣一來可以大大節(jié)省人工和費用。

打樁機

改裝效果圖

考古手鏟的改進(jìn)

現(xiàn)在田野考古發(fā)掘中使用的手鏟，多為手工制作，工匠師承上輩，除了在材質(zhì)上有所改進(jìn)外，樣式、功能等都沒有大的改變。前面曾提及這種手鏟有費力、費時、操作不方便等缺點，我們要針對這些缺點一一改進(jìn)。費力主要是手鏟的樣式設(shè)計不合理，手鏟柄短，位于鏟上部，鏟身和地面是一個平行關(guān)系，用手緊握鏟柄使鏟與地面形成夾角才能使用，要握、壓、拉同時使力方可。如果把鏟和地面設(shè)計成有一定角度，加長鏟柄，刮平地面時只需要下壓，拉動鏟柄即可，由于鏟柄長，鏟和地面自成角度，比較省力。這種手鏟在考古發(fā)掘中也有使用，但極少。我最早在20世紀(jì)90年代進(jìn)行考古發(fā)掘時，日本人帶過來一批考古手鏟，就是這個樣子。用的時候效果比我們的手鏟好很多。日本的手鏟鏟身為凹弧面形，頭比較尖。刮平地面很好用，但清理垂直壁面不行。所以對這種手鏟稍加改進(jìn)可為我用。這種日本手鏟比較大，首先可使它整體縮小一點，鏟柄短一點，柄部安裝于鏟身中部，鏟身末端可做為一個不帶弧度的直面方頭，這樣可用來清理垂直壁面，功能和現(xiàn)用手鏟的方頭功能相同。鏟身凹弧面可以不變，刮平地面時方便操作，同時借鑒兵工鏟的折疊方式，將鏟身和柄連接處做成活動式的，這樣鏟柄活動到平頭一端，可以手握柄，用鏟的尖頭清理，鏟柄活動到尖頭一端，可用方頭進(jìn)行清理，鏟柄位于中部可以用鏟身兩邊的刃刮平發(fā)掘面，也可用兩邊的平頭和尖頭進(jìn)行清理。有多功能和攜帶方便等優(yōu)點。這種手鏟可以適用大部分田野考古操作，但也有特殊情況。如果要清理很狹小的空間，如在一個小壁龕或者小灰坑中，有一個比較大的器物，這種工具也不適合。我們現(xiàn)在用的手鏟反而適合這種情況。所以，兩者配合運用便能達(dá)到很好的效果。

手鏟使用示意

日本考古工作者使用的手鏟

改進(jìn)示意圖

發(fā)掘工地常用紙質(zhì)工具的改進(jìn)

往往這些不起眼的小東西，卻是最重要的，考古發(fā)掘最終的資料整理和成果表現(xiàn)是以此為基礎(chǔ)，這是原始資料的載體。多少考古報告因紙質(zhì)資料的缺失、損壞而無法編寫。紙質(zhì)工具主要是適應(yīng)環(huán)境較差，易腐爛，上面的文字記錄丟失。包裝紙腐爛，文物混亂一起，都會給整理工作帶來麻煩。同時，這種腐爛變質(zhì)對文物本體也是一種傷害，為了避免此類情況發(fā)生，對這些紙質(zhì)的記錄工具也應(yīng)該進(jìn)行改進(jìn)，具體可分外部環(huán)境控制和本身材質(zhì)的改變。外部環(huán)境主要是避免暴曬、不要存放在潮濕等不利的環(huán)境中。我們主要說說材質(zhì)的改變。

考古記錄本，目前材質(zhì)都是紙質(zhì)的，暫沒有新的材質(zhì)出現(xiàn)，發(fā)掘工作要求第一手資料保存到相對安全的環(huán)境中，防止發(fā)生損壞。當(dāng)然也可用電子文檔備份，紙質(zhì)記錄發(fā)生意外后，可查看電子材料。

考古發(fā)掘登記表電子版

套在封閉袋中的標(biāo)簽

考古工地用來裝標(biāo)本的塑料筐

標(biāo)簽問題，現(xiàn)在有一種電子標(biāo)簽，這種標(biāo)簽?zāi)壳霸谇乇R俑發(fā)掘中有使用，它的體形較大，還沒有小型化，大型器物適用，小型器物不適用。并且費用不菲，還沒有普及，仍在探索階段。目前主要還是以紙質(zhì)標(biāo)簽為主流，這種條件下，有的考古工地把標(biāo)簽紙裝入防水防潮的塑料密封袋中，以達(dá)到保護(hù)的效果，這種方法實用有效。同時對出土器物做影像和文字資料的電子檔案，起到雙保險的作用。

包裝紙問題，目前只有少部分考古工地還沿用紙作為包裝材料使用，多數(shù)考古工地已采用塑料材質(zhì)的編織袋、塑料袋或塑料筐來包裝承載出土器物。塑料材質(zhì)有不易腐爛、保濕等優(yōu)點。但包裝出土物時也要注意，防止擠壓、暴曬等問題，塑料材質(zhì)在太陽直射下，幾個月甚至十幾天也會腐爛。所以現(xiàn)有條件下，用塑料材質(zhì)作為包裝器物的材料，是一個不錯的選擇，但要防止它的缺點。還有一種鉛箔紙包裝，這種包裝紙有耐腐蝕、防潮、不易腐爛等優(yōu)點，但價格昂貴，主要用在一些貴重的物品的包裝上。目前我國考古中還沒有用到，在西方的一些考古中有用到。我想如果是一個重要的考古發(fā)掘應(yīng)該考慮用這種包裝紙。

田野考古工作中所用的這些工具雖然普通，卻能幫助人們釋疑解惑，是尋蹤歷史真相的最好幫手，多少的驚世發(fā)現(xiàn)都有它的見證和功勞，發(fā)掘工具雖說不起眼卻很重要，如果重要考古因為這些工具原因而發(fā)掘滯后或資料無法整理，那無疑是一件憾事，也可能是一次重大的考古事故。隨著考古工作的國際合作越來越多，我們使用的這些考古工具和外國同行之間有差距，同時工具性能缺點也越發(fā)明顯?，F(xiàn)在已經(jīng)是新一代考古工作者需要改變它的時候了，科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為工具的更新?lián)Q代提供了客觀條件?？脊殴ぷ黜槕?yīng)時代步伐，在提高科研水平的同時，這些工具的革新改變也勢在必行。

（作者為陜西省漢陽陵博物館工作人員）