摘要：為完整了解黑曜巖石制品在暗場(chǎng)與明場(chǎng)的使用痕跡特征，本文開展了黑曜巖打制實(shí)驗(yàn)，并使用這些石制品加工肉類、皮革、禾本科植物、木材、骨骼、鹿角、赭石等實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：1）材料硬度會(huì)對(duì)痕跡組合特征產(chǎn)生重要影響。隨著加工對(duì)象硬度的增高，片疤的尺寸逐漸變大；刃脊的磨圓和光澤由光滑向粗糙轉(zhuǎn)變；線狀痕出現(xiàn)由流暢型向間歇型或蕨葉型轉(zhuǎn)化；2）刃角與動(dòng)作也會(huì)對(duì)使用痕跡產(chǎn)生影響。切動(dòng)作的光澤多呈微小且不連續(xù)狀，但線狀痕發(fā)育明顯，并與刃脊平行或斜交；刮動(dòng)作的光澤呈連續(xù)狀，但線狀痕發(fā)育較弱，并與刃脊垂直；3）加工時(shí)長(zhǎng)對(duì)黑曜巖光澤痕跡的影響并不明顯。本項(xiàng)研究系統(tǒng)觀察了黑曜巖石制品加工的多種材料的痕跡特征，并與其他學(xué)者的結(jié)論進(jìn)行了對(duì)比。本研究將為繼續(xù)深入探討我國(guó)東北與西藏地區(qū)的黑曜巖石制品的功能，以及該地區(qū)古人類的生存策略提供數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：黑曜巖；實(shí)驗(yàn)考古；微痕；光澤

1 引言

物與人的關(guān)系一直是石器研究的核心問題，實(shí)驗(yàn)研究作為構(gòu)建“現(xiàn)在的物與過去的人”關(guān)系的重要方法，一直受到國(guó)內(nèi)外史前考古研究的重視[1]。在石制品功能研究領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用最為廣泛。許多學(xué)者針對(duì)不同巖性與工具類型開展了不同類型的使用實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出不同石器類型的使用痕跡，并以此為基礎(chǔ)來復(fù)原史前人類的生業(yè)模式[2]。在石制品功能研究領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用最為廣泛。許多學(xué)者針對(duì)不同巖性與工具類型開展了不同類型的使用實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出不同石器類型的使用痕跡，并以此為基礎(chǔ)來復(fù)原史前人類的生業(yè)模式[2]。

不同痕跡類型的差異極大，痕跡的分類與描述方法也各不相同。雖然學(xué)者們的觀察均通過了“盲測(cè)檢驗(yàn)”，但盲測(cè)僅為單一研究主體、研究方法或研究客體負(fù)責(zé)。相關(guān)數(shù)據(jù)能否通過可重復(fù)性檢驗(yàn)，能否與其他研究主體的結(jié)論契合仍是未知。而這正是現(xiàn)有石器實(shí)驗(yàn)考古研究的不足之處[3]。本文以黑曜巖實(shí)驗(yàn)打制品為依托，結(jié)合高倍與低倍方法開展了微痕實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了可重復(fù)性檢驗(yàn)。這些數(shù)據(jù)將為痕跡圖像間的對(duì)照提供幫助，并為深入探討我國(guó)東北和西藏地區(qū)黑曜巖石制品的功能，以及該地區(qū)古人類的生業(yè)策略提供依據(jù)。

2 研究背景

黑曜巖又稱火山玻璃，是巖漿經(jīng)快速冷凝形成的一類巖石。這類巖石具有玻璃質(zhì)感，并易于剝片，生產(chǎn)出的石片極為鋒利，是史前狩獵采集者打制石器的理想原料之一。在我國(guó)東北地區(qū)[4，5] 和西藏地區(qū)[6，7]，許多舊石器時(shí)代晚期遺存出土石制品便以黑曜巖為原料。針對(duì)這類原料的產(chǎn)源分析[8，9]、技術(shù)分析[10，11]，以及古人類流動(dòng)性策略與棲居方式[12] 等內(nèi)容都引起了學(xué)界廣泛而深刻的探討，但功能視角下的觀察仍然不足。

顯微設(shè)備是石制品功能分析的基礎(chǔ)。由于不同顯微設(shè)備的放大范圍、照明系統(tǒng)與操作方法有著較大差異，石制品的功能分析也就產(chǎn)生了“低倍”與“高倍”兩種觀察方法。低倍與高倍的差異不能進(jìn)行望文生義的理解，因?yàn)槎叩谋举|(zhì)差異并非在放大倍數(shù)上，而在照明系統(tǒng)上。其中，低倍方法與暗場(chǎng)照明大致對(duì)應(yīng)，高倍方法則與明場(chǎng)照明一致。因此，“暗場(chǎng)”與“明場(chǎng)”概念可能更為準(zhǔn)確地表達(dá)兩種觀測(cè)方法的差異。暗場(chǎng)照明下，光線以傾斜或側(cè)向的角度照射到樣品的表面，大部分光源不能反射到相機(jī)上，圖像顯示為明亮的影像呈現(xiàn)在漆黑的視野中。而在明場(chǎng)照明下，光與被測(cè)物呈近垂直角度，絕大多數(shù)光能夠反射到相機(jī)上，標(biāo)本便會(huì)以明亮的影像呈現(xiàn)在明亮的視野中[13，14]。兩種照明系統(tǒng)各具優(yōu)勢(shì)，其中暗場(chǎng)照明能夠清晰地表現(xiàn)出石制品的輪廓特征和形態(tài)特征（片疤），形成高對(duì)比度的圖像；而明場(chǎng)照明更能突出物體平坦表面的光反射差異，區(qū)分石制品表面的低反光與高反光區(qū)域（光澤）。一項(xiàng)成熟的石制品功能分析應(yīng)同時(shí)結(jié)合兩種方法，最大限度地?cái)U(kuò)充信息來源。

可惜的是，包括黑曜巖在內(nèi)的各類石制品微痕觀察系統(tǒng)結(jié)合兩種方法的案例研究并不多。受Odell 影響，低倍法在國(guó)內(nèi)較為流行[15]，許多學(xué)者也使用內(nèi)置暗場(chǎng)照明系統(tǒng)的顯微鏡開展相關(guān)標(biāo)本的功能分析。方啟針對(duì)吉林東部長(zhǎng)白山地區(qū)黑曜巖石制品的微痕特征開展了實(shí)驗(yàn)考古研究，總結(jié)出了一套較為系統(tǒng)的描述與鑒定體系[16]。趙海龍則針對(duì)考古標(biāo)本，對(duì)和龍大洞遺址出土的黑曜巖石制品開展微痕觀察，指出大洞遺址雕刻器的主要使用部位為斜棱刃，而非雕刻刃[17]。不過受制于觀察設(shè)備，上述研究?jī)H探討了片疤、磨圓痕跡，而光澤、線狀痕等明場(chǎng)痕跡特征則討論較少。

在國(guó)外，針對(duì)黑曜巖石制品微痕特征的研究均有開展。Setzer 對(duì)撒丁島Contraguda新石器遺址出土黑曜巖石制品開展了低倍觀察，總結(jié)出該遺址石制品的功能信息[18]；而Hurcombe[19]、Konoenko[20] 使用明場(chǎng)照明設(shè)備開展實(shí)驗(yàn)考古研究，實(shí)驗(yàn)中的加工對(duì)象除常規(guī)的肉類、骨骼和木材外，實(shí)驗(yàn)者還設(shè)計(jì)了用黑曜巖石制品加工棕櫚、椰子等特殊物質(zhì)，并重點(diǎn)觀察了黑曜巖石制品加工各類物質(zhì)的線狀痕和光澤特征，相關(guān)數(shù)據(jù)也成為分析撒丁島OrtuComidu 遺址出土的新月形器和新幾內(nèi)亞島諸遺址的黑曜巖砍砸工具功能信息的基礎(chǔ)[21]。

近十年來，針對(duì)拉美地區(qū)史前黑曜巖石制品的功能研究也逐步開展，研究者也意識(shí)到結(jié)合暗場(chǎng)與明場(chǎng)方法的必要性。Nesbitt 等開展了黑曜巖石制品剪切羊駝毛發(fā)的實(shí)驗(yàn)，并猜測(cè)秘魯?shù)貐^(qū)發(fā)現(xiàn)的黑曜巖石制品存在剪切羊駝毛發(fā)的可能性[22]；Stemp 和Walton 結(jié)合了暗場(chǎng)與明場(chǎng)觀察，對(duì)墨西哥瑪雅遺存中的黑曜巖石葉開展了微痕與殘留物研究，指出瑪雅墓葬出土的黑曜巖石葉與血祭活動(dòng)相關(guān)，可能為一類放血器[23-25]。

縱觀這些案例研究，我們發(fā)現(xiàn)：具有指示性意義的，高分辨率顯微實(shí)驗(yàn)圖像的研究極少；系統(tǒng)結(jié)合暗場(chǎng)與明場(chǎng)方法的案例也寥寥無幾。針對(duì)黑曜巖石制品的功能屬性和痕跡特征的研究仍有很大探索空間。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀察項(xiàng)目

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了解黑曜巖與各類加工對(duì)象接觸后的痕跡特征。我們制作了25 件打制石器標(biāo)本，包括19 件黑曜巖標(biāo)本（編號(hào)001-019）、6 件用于對(duì)比觀察的燧石標(biāo)本（編號(hào)020-025）以及2 件黑曜巖空白對(duì)照標(biāo)本，開展共計(jì)55 次實(shí)驗(yàn)，并控制了接觸材料、加工動(dòng)作還有加工時(shí)長(zhǎng)三項(xiàng)變量。

加工對(duì)象涉及軟性物質(zhì)（肉類、皮革、禾本科植物）、中性物質(zhì)（鮮木、干木）、硬性物質(zhì)（鮮骨、干燥骨骼）和特硬性物質(zhì)（鹿角、石英巖石錘、砂巖和赭石）（表1）。

加工動(dòng)作的選擇考慮了史前人類的實(shí)際使用需求。肉類、禾本科植物、鮮骨的加工以往復(fù)切割動(dòng)作為主，未進(jìn)行意義不明的刮動(dòng)作。皮革，鮮木、干木、干燥骨骼、鹿角材料的加工動(dòng)作既有往復(fù)刮，也有往復(fù)切。其中進(jìn)行切動(dòng)作的標(biāo)本為琢背小刀、刮削器和普通石片，使用刃為薄銳的自然刃，刃角控制在20°～60°。進(jìn)行刮動(dòng)作的標(biāo)本為琢背小刀、端刮器和刮削器，使用刃經(jīng)陡刃修理，刃角多在60°～90°（圖1）。實(shí)驗(yàn)所需的黑曜巖原料產(chǎn)于墨西哥地區(qū)，用于對(duì)比實(shí)驗(yàn)的燧石標(biāo)本則產(chǎn)于內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)。

為了解接觸時(shí)長(zhǎng)對(duì)痕跡特征的影響過程，部分標(biāo)本開展了分階段觀察，不同階段的使用痕跡都得到記錄。各類標(biāo)本的具體實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)由加工任務(wù)和石制品狀況確定。待標(biāo)本光澤不再發(fā)育、刃脊完全圓鈍或加工任務(wù)完成后，結(jié)束單次實(shí)驗(yàn)。顯微觀察結(jié)合了暗場(chǎng)和明場(chǎng)方法。觀察設(shè)備為VHX-5000 超景深三維顯微鏡。

3.2 觀察項(xiàng)目

片疤、磨圓、光澤與線狀痕是本次觀察的主要痕跡類型。因?yàn)椴煌愋偷墓庠催m宜觀察的痕跡類型有很大差異，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果以暗場(chǎng)與明場(chǎng)兩個(gè)角度展現(xiàn)。

片疤是暗場(chǎng)視野的主要觀察內(nèi)容。先前，一些學(xué)者已針對(duì)黑曜巖石制品開展使用實(shí)驗(yàn)，并且總結(jié)出與不同加工對(duì)象相關(guān)的片疤特征，如：切鋸木材形成的“鋸齒狀刃緣，以及連續(xù)的折斷式或羽翼式疤痕”[26]；加工骨骼相關(guān)的“持續(xù)崩裂且層疊的片疤”[27]。對(duì)于經(jīng)過陡刃修理的石制品而言，使用過程很難在石器刃脊形成崩損，研究者很難通過刃脊的細(xì)節(jié)來推斷加工對(duì)象。因此除片疤外，本文還使用較高倍數(shù)的暗場(chǎng)照明設(shè)備開展顯微觀察（100～200×），重點(diǎn)關(guān)注了黑曜巖石制品的磨圓特征，探討了磨圓的連續(xù)度、質(zhì)感、明亮度與加工對(duì)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

光澤是石器因使用而引起的刃部表面紋理的變化，是明場(chǎng)視野最重要的痕跡特征[13]。各個(gè)學(xué)者對(duì)光澤的亮度、連續(xù)度、分布范圍等特征的描述差異很大，國(guó)內(nèi)目前還未形成統(tǒng)一的光澤分類體系。對(duì)于本身自帶玻璃光澤且極易破損的黑曜巖而言，光澤的發(fā)育過程與表現(xiàn)形式與燧石有很大差異。因此本文除針對(duì)實(shí)驗(yàn)標(biāo)本開展了明場(chǎng)觀察外，還簡(jiǎn)要對(duì)比了黑曜巖與燧石光澤痕跡的異同。

在與加工對(duì)象接觸過程中，加工對(duì)象和石制品自身會(huì)崩損出尺寸各異的微小顆粒。這些微小顆粒會(huì)不斷地刮擦石制品表面，形成具有一定方向與形態(tài)的線狀痕跡，即線狀痕，也稱條痕（Striation）。不同石料上的線狀痕觀測(cè)的難易程度有一定差別。作為天然玻璃，黑曜巖表面十分平整光滑，線狀痕更易辨識(shí)。而且不同于燧石標(biāo)本的線狀痕僅在明場(chǎng)照明下可見，黑曜巖石制品的線狀痕在暗場(chǎng)照明下也能展現(xiàn)（圖3： c， d， e）。

4 暗場(chǎng)觀察

4.1 片疤觀察

實(shí)驗(yàn)標(biāo)本的微痕圖像顯示，片疤多見于薄刃切鋸的使用標(biāo)本，少見于厚刃刮削的標(biāo)本（50×）。因此本節(jié)僅介紹切鋸與屠宰動(dòng)作的片疤特征。

在切割軟性動(dòng)物類物質(zhì)時(shí)，黑曜巖石制品刃脊不形成磨圓，石制品接觸面會(huì)形成十分微小的片疤（圖2： a）或無片疤（圖2： c）。肢解、屠宰動(dòng)物時(shí)，石制品的運(yùn)動(dòng)方向和加工對(duì)象的硬度具有多樣性。相應(yīng)地，石制品的片疤的尺寸也更大，部分片疤呈“翻越狀”，與加工植物類物質(zhì)的片疤相似（圖2： b）。

在切割軟性或中性植物類物質(zhì)時(shí)，黑曜巖石制品的背腹兩面均可見連續(xù)分布的小型的羽翼狀片疤（圖2： d），或中型與大型的羽翼狀片疤（圖2： e， f）。部分片疤的形態(tài)還呈現(xiàn)出明顯的“翻越狀”，這類片疤的形態(tài)較特殊，被視為加工木材的典型痕跡特征[15，28]。

在切割硬性動(dòng)物類物質(zhì)時(shí)，黑曜巖石制品刃脊往往會(huì)形成連續(xù)的粉碎狀破裂。磨圓發(fā)育在這些粉碎狀破裂上，呈現(xiàn)不連續(xù)狀。石制品背腹兩面可見大型的、遠(yuǎn)端呈階梯狀的、連續(xù)層疊的、矩形片疤（圖2： g-i）。相似的破損模式也見于燧石和石英巖加工骨骼與鹿角的實(shí)驗(yàn)標(biāo)本[29-30]。

4.2 磨圓觀察

磨圓是石器因使用而引起的刃部量的變化（100～200×）。在不同動(dòng)作中，磨圓出現(xiàn)的位置以及程度存在差異。黑曜巖石制品在刮運(yùn)動(dòng)時(shí)，磨圓的位置集中于刃脊（圖3： f， g）和接觸面的近端（圖3： d）；但切鋸運(yùn)動(dòng)中，磨圓的位置表現(xiàn)出較高的多樣性。在刃脊無使用片疤或使用片疤呈單面分布時(shí)，磨圓會(huì)出現(xiàn)在刃脊上（圖3： a， c）；但在使用片疤呈兩面交互分布時(shí)，磨圓很少在刃脊出現(xiàn)（圖3： b）；反而更多地出現(xiàn)在背腹兩面使用片疤的遠(yuǎn)端和側(cè)邊（圖3： e）。

此外，加工不同材料時(shí)，黑曜巖石制品的磨圓在連續(xù)度、質(zhì)感和明亮度上也會(huì)存在一定差異。在加工鞣制皮革后，石制品刃脊以及與接觸面會(huì)形成連續(xù)的、線狀的、光滑的、輕度或中度的磨圓，接觸面可見有明顯方向性的線狀痕（圖3： c， d）。這一痕跡組合較為特殊，但與皮革加工并非為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，相似的磨圓也見于其他軟性材料（圖3： e）。

黑曜巖石制品在刮木材后，刃脊會(huì)形成相對(duì)連續(xù)的、毛糙的、呈片狀的、重度的磨圓。這些組合痕跡組合特征較為特殊，具有鑒定性意義。相較于鮮木（圖3： f），加工干木的磨圓（圖3： g）更為連續(xù)，毛糙質(zhì)感更為明顯。

黑曜巖石制品在刮硬性動(dòng)物類材料后，刃脊會(huì)形成連續(xù)的粉碎狀破裂，但磨圓并不明顯，可能是因?yàn)椴粩嘈纬傻姆鬯闋钇屏哑茐牧巳芯?，磨圓痕跡無法保留于刃脊所致（圖3： h， i）。

上述觀察結(jié)果表明，黑曜巖石制品的磨圓特征具備材料指示性意義。研究者通過對(duì)較高倍數(shù)（100～200×）的暗場(chǎng)圖像的解讀便能較準(zhǔn)確地獲得使用部位、運(yùn)動(dòng)方式以及加工對(duì)象的硬度信息。但磨圓與加工對(duì)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系是模糊的，無法幫助研究者準(zhǔn)確判斷；而且在較低倍數(shù)（≤ 50×）或者加工時(shí)長(zhǎng)較短的情景下，磨圓的質(zhì)感與連續(xù)度無法完全展現(xiàn)，這也極易造成誤判，影響結(jié)論的準(zhǔn)確性。

5 明場(chǎng)觀察

黑曜巖自帶玻璃光澤且極易破損，因此光澤相較于燧石制品更難觀察。但是Clemente Conte 等學(xué)者在對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后指出，黑曜巖石制品的使用光澤并非完全無法觀測(cè)；并認(rèn)為使用光澤往往出現(xiàn)在使用磨圓上以及使用片疤周圍，或刃脊邊緣[31]?；谶@一經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)標(biāo)本開展了明場(chǎng)觀察。除加工肉類和剔肉肢解的標(biāo)本未發(fā)現(xiàn)任何光澤外，加工皮革、木材、骨骼和赭石的標(biāo)本或多或少都存在光澤，這些光澤在亮度、平滑度、連接度和分布位置上有一定差異。

相較于光澤，線狀痕在明場(chǎng)視角下更易識(shí)別。在早先的研究中，Hurcombe 根據(jù)深度、形態(tài)等特征將黑曜巖的使用線狀痕分為6 種類型1）：流暢型（Sleek）、底面粗糙型（rough-bottomed）、間歇型（intermittent）、蕨葉型（fern-like）、剝片型（flaked） 和新月型（crescentrow）[19]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同類型的線狀痕與加工材料有著一定程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本文即引用這一體系作為線狀痕的分類標(biāo)準(zhǔn)。

5.1 接觸皮革的微痕

該組實(shí)驗(yàn)共2 件標(biāo)本，均呈現(xiàn)典型痕跡特征，共計(jì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)5 次。

黑曜巖石制品刮削鞣制皮革的光澤與線狀痕存在一定程度的歷時(shí)性變化。10 分鐘左右，使用刃的背面和腹面無任何片疤發(fā)育，但刃脊開始出現(xiàn)明亮、連續(xù)的光澤（圖4： a）。不過這一階段的光澤發(fā)育極弱，無法用于指示具體的加工對(duì)象。在20 分鐘左右，光澤的形態(tài)特征開始變得明顯。但光澤仍僅局限于刃部，光澤上較少形成彗星狀的凹坑。接觸面的線狀痕較為稀疏，延伸度也很差，形態(tài)以流暢型為主（圖4： b）。在30～40 分鐘后，加工皮革的光澤逐步向加工鮮木標(biāo)本的光澤靠近，光澤表面質(zhì)地也變得較粗糙（圖4： c-d）。但光澤亮度仍未發(fā)生變化，為明亮狀。此外較上一階段，這一階段的線狀痕變得更為密集，并與刃脊形成明顯的垂直關(guān)系（圖4： d），指示出石制品的刮削運(yùn)動(dòng)。

在切割動(dòng)作中，光澤的形成速率更快，線狀痕也更為密集。在切割皮革10 分鐘后，石器刃脊的光澤和線狀痕便與刮削皮革三階段的光澤一致，為明亮、較粗糙、連續(xù)的光澤（圖4： i）和密集的流暢型線狀痕（圖4： h）。

5.2 接觸禾本科植物的微痕

該組實(shí)驗(yàn)共1 件標(biāo)本、標(biāo)本呈現(xiàn)典型痕跡特征，共計(jì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)5 次。

與切割皮革的標(biāo)本相同，黑曜巖石制品切割禾本科植物的痕跡特征的歷時(shí)性變化也不明顯（圖4： g-i）。在切割干狗尾草10 分鐘后，石器的刃脊和接觸面便形成具有指示性意義的光澤與線狀痕（圖4： g）。

黑曜巖石制品切割禾本科植物的光澤不見于石器刃脊，反而多出現(xiàn)在使用片疤的遠(yuǎn)端。這些光澤十分明亮，呈光滑、連續(xù)的狀態(tài)。切割禾本科植物的線狀痕也較為特殊，多為流暢型的線狀痕，并與刃脊片疤遠(yuǎn)端斜交，指示具體的運(yùn)動(dòng)方向（圖4： g-i）。

對(duì)比已有的光澤分類體系，我們發(fā)現(xiàn)：在亮度、平滑度、連接度等特征上，黑曜巖切割禾本科植物的光澤與阿子島香光澤分類體系中的A型光澤一致[13，32]；但在分布位置上，黑曜巖的光澤同阿子島香光澤分類體系中的A 型光澤有很大區(qū)別。黑曜巖切割禾本科植物的光澤多出現(xiàn)在接觸面使用片疤的遠(yuǎn)端，整體連接呈一條線，并且未向腹面擴(kuò)展，也不存在斑塊化的分布狀態(tài)。

5.3 接觸木材的微痕

該組實(shí)驗(yàn)共5 件標(biāo)本、所有標(biāo)本呈現(xiàn)典型痕跡特征，共計(jì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)16 次。

黑曜巖石制品加工干木的痕跡特征無明顯的歷時(shí)性變化。光澤從發(fā)育伊始便展現(xiàn)出極為典型的特征，即較明亮的、粗糙的、僅局限于刃部的明亮光澤（圖5： a）。光澤表面可見大量的彗星狀凹坑，部分凹坑呈條狀，指示出具體的運(yùn)動(dòng)方向（圖5： a-d）。加工干木的線狀痕以間歇型為主，此外還有少量的流暢型線狀痕（圖5： g）。

加工鮮木與加工干木的痕跡有一定差異。刮鮮木30 分鐘后，石器刃脊形成光滑、明亮、連續(xù)的光澤，但光澤上并未發(fā)育彗星狀凹坑（圖5： h）。這一特征與刮削干木的痕跡有較大差異，與加工皮革或加工禾本科植物標(biāo)本相似。切割鮮木形成的線狀痕表現(xiàn)為間歇型，卻與干木又保持一致（圖6： i）。

5.4 接觸骨骼的微痕

該組實(shí)驗(yàn)共3 件標(biāo)本、所有標(biāo)本均未展現(xiàn)出連續(xù)的光澤痕跡，共計(jì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)11 次。

刮干燥骨骼很難在黑曜巖石制品刃脊及接觸面產(chǎn)生光澤。在加工干燥骨骼10 分鐘后，石制品刃脊便形成連續(xù)的粉碎狀破裂。隨著刮削時(shí)長(zhǎng)的累積，粉碎狀破裂的程度逐漸加深，并且在破裂面上發(fā)育出不連續(xù)的磨圓特征（圖6： a-c）。由于磨圓呈不連續(xù)狀，光澤也就很難辨識(shí)。該現(xiàn)象也見于Hurcombe 的部分實(shí)驗(yàn)標(biāo)本，Hurcombe 認(rèn)為造成這一現(xiàn)象的原因在于嚴(yán)重的粉碎狀破裂會(huì)不斷地破壞石器表面，影響光澤的發(fā)育[19]。

在切鋸干燥骨骼的標(biāo)本上，我們發(fā)現(xiàn)了零星的光澤。這些光澤的整體粗糙度略低于干木；連接度很差，呈微小狀，相互獨(dú)立且不銜接；這些光澤出現(xiàn)在刃脊相對(duì)不易崩損的位置，即使用片疤的遠(yuǎn)端，表面不見明顯的彗星狀凹坑（圖6： e）。此外，在石制品接觸面，我們還發(fā)現(xiàn)平行于刃脊的線狀痕，這些線狀痕多呈間歇型和底面粗糙型（圖6： d）。切鋸鮮骨的磨圓與線狀痕（圖6： f， g）特征與加工干燥骨骼標(biāo)本一致，但刃脊未見明顯的粉碎狀破裂。

5.5 接觸鹿角的微痕

該實(shí)驗(yàn)組共2 件標(biāo)本，共計(jì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)5 次，均未展現(xiàn)出連續(xù)的光澤痕跡。

黑曜巖石制品接觸鹿角的痕跡特征與加工干燥骨骼的痕跡特征基本一致。石制品刃脊均可見連續(xù)的粉碎狀破裂（圖6： h）。磨圓和光澤現(xiàn)象出現(xiàn)在刃脊的突出點(diǎn)上。這些光澤或磨圓較為粗糙，且未連接成片（圖6： i）。

5.6 接觸硬性無機(jī)類物質(zhì)的微痕

該實(shí)驗(yàn)組共4 件標(biāo)本、所有標(biāo)本呈現(xiàn)典型痕跡特征，共計(jì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)5 次。

黑曜巖石制品接觸硬性無機(jī)類物質(zhì)的痕跡特征較為特殊，其形成速度極快。以硬錘修理為例，實(shí)驗(yàn)者僅使用十余秒時(shí)間，石制品的刃脊便形成連續(xù)的、嚴(yán)重的磨圓，以及深而銳利的、密集的、有方向的蕨葉狀線狀痕或底面粗糙的線狀痕（圖7： a， b）。相似的痕跡特征也見于處理懸突的實(shí)驗(yàn)標(biāo)本（圖7： c， d）。

黑曜巖石制品經(jīng)過磨制后，刃脊的磨圓會(huì)向接觸面延伸，形成成片分布的磨圓、大量的彗星狀凹坑以及底面粗糙的線狀痕，但并無光澤發(fā)育（圖7： e）。這一痕跡組合特征極為特殊，能夠作為指示黑曜巖石制品經(jīng)磨制處理的特征。

黑曜巖石制品加工赭石后，除刃脊可見到大量的赭石殘留以及大量密集的、有方向的、底面粗糙的線狀痕外，在石制品的接觸面還可見連續(xù)的金屬光澤（圖7： f）。這些光澤亮度極高，且不見于加工其他材料的實(shí)驗(yàn)標(biāo)本。初步猜測(cè)這些金屬光澤的形成與赭石內(nèi)含鐵化合物相關(guān)。

6 討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：材料類型、接觸時(shí)長(zhǎng)、動(dòng)作與石器刃緣形態(tài)均會(huì)對(duì)黑曜巖石制品的痕跡特征造成影響。為確定以上因素對(duì)片疤、磨圓、線狀痕和光澤的影響過程，我們對(duì)微痕圖像進(jìn)行了對(duì)比分析，認(rèn)識(shí)如下。

6.1 材料對(duì)痕跡特征的影響

將各類硬度加工對(duì)象與痕跡組合特征總結(jié)對(duì)比后，我們發(fā)現(xiàn)隨著材料硬度的增高，使用片疤的尺寸也逐漸變大；刃脊的磨圓和光澤也由光滑向粗糙轉(zhuǎn)變；線狀痕也由流暢型向間歇型、蕨葉型或底面粗糙型轉(zhuǎn)化。

單項(xiàng)痕跡特征與加工物之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是模糊的，單一痕跡特征很難指向單一加工物質(zhì)。加工植物類物質(zhì)常見的“翻越狀”片疤，偶爾也見于屠宰活動(dòng)（圖2： b）；加工皮革可見的連續(xù)明亮光澤和流暢型線狀痕（ 圖4： c），也見于加工禾本科植物（圖4： h）和鮮木（圖5： h）。而且，僅使用單一照明設(shè)備也很難準(zhǔn)確指示標(biāo)本的使用信息。如切皮革，在暗場(chǎng)下可能無明顯片疤（圖2： c），但在明場(chǎng)下可以觀察到明顯的磨圓和光澤（圖4： f）；而刮骨骼，在明場(chǎng)下很難觀察到光澤（圖6： a， b， c），但在暗場(chǎng)下可以觀察到連續(xù)層疊的階梯狀片疤、連續(xù)的粉碎狀破裂以及密集但不連續(xù)的磨圓（圖3： h）。這表明若要準(zhǔn)確判斷黑曜巖石制品加工對(duì)象，研究者必須綜合片疤、磨圓、線狀痕和光澤信息，以痕跡組合為依據(jù)。

6.2 動(dòng)作與刃角對(duì)痕跡特征的影響

刃角、刃緣形態(tài)與使用動(dòng)作相互聯(lián)系，是無法相互割離的變量。薄刃切鋸和厚刃刮削兩項(xiàng)動(dòng)作在施力方向、與接觸部分與角度上有很大區(qū)別，這些差別也會(huì)對(duì)片疤、磨圓、線狀痕和光澤等使用痕跡產(chǎn)生不同程度的影響。

在薄刃切運(yùn)動(dòng)中，石制品刃脊的片疤呈現(xiàn)一定的方向性，但磨圓和光澤不斷被片疤破壞，因此呈不連續(xù)狀。除切割皮革標(biāo)本的磨圓和光澤會(huì)連續(xù)分布在刃脊（圖3： c，圖4： f），其他加工對(duì)象的光澤均出現(xiàn)在背腹兩面使用片疤的遠(yuǎn)端，且多呈斑塊化分布（圖5： f） （圖6： e）。在（厚刃）刮運(yùn)動(dòng)中，石制品刃脊無論接觸何種加工對(duì)象，刃脊均很難形成片疤，但磨圓（圖3： d， g）與光澤（圖4： c）較易形成。這些磨圓與光澤不向背腹兩面延伸，且不同加工對(duì)象的磨圓與光澤呈現(xiàn)為不同的形態(tài)。

另外，早先的研究認(rèn)為石制品在進(jìn)行切鋸運(yùn)動(dòng)時(shí)，刃緣往往會(huì)形成雙向分布的片疤，并具有一定方向性[15]。本研究部分切割實(shí)驗(yàn)標(biāo)本的片疤無明顯方向性且呈單面分布，與早先結(jié)論有差異；造成這一現(xiàn)象的原因可能與刃緣的具體形態(tài)相關(guān)（圖2： a）。一些標(biāo)本刃緣正視為直線狀，但側(cè)視為弧狀。在接觸加工對(duì)象時(shí)，實(shí)驗(yàn)者很難完全保證垂直施力，導(dǎo)致片疤呈單面分布。

相較于片疤和光澤信息，線狀痕對(duì)具體動(dòng)作的指示更為準(zhǔn)確，且相對(duì)不受刃緣形態(tài)影響。切運(yùn)動(dòng)時(shí)，石制品接觸面的線狀痕更為密集，且與刃脊斜交，整體也更為密集。但在刮運(yùn)動(dòng)中，線狀痕較為稀疏，且垂直于刃脊。除切肉和屠宰的標(biāo)本不見線狀痕外，其余實(shí)驗(yàn)標(biāo)本的線狀痕均符合這一特征。

6.3 時(shí)長(zhǎng)對(duì)痕跡特征的影響

對(duì)于燧石等硅質(zhì)巖而言，加工時(shí)長(zhǎng)對(duì)痕跡特征的影響很大[33]。阿子島香等觀察發(fā)現(xiàn)：隨著加工次數(shù)的增加，同一類加工對(duì)象的光澤特征會(huì)發(fā)生變化[13，32]，加工木材的光澤就會(huì)出現(xiàn)從F2 型光澤向B 或D2 型光澤的轉(zhuǎn)變。Vaughan 根據(jù)石制品光澤的形態(tài)特征，也將光澤的發(fā)育過程分為三個(gè)階段，即：普遍微弱的光澤（generic weak polish）、平滑帶坑的光澤（smooth pitted polish）和發(fā)育良好的光澤（well-developed polish）；并認(rèn)為在第一階段后，石制品加工各材料的光澤特征才變得明顯，且具有辨識(shí)特征[34]。

對(duì)于黑曜巖石制品，加工時(shí)長(zhǎng)對(duì)痕跡特征的影響過程似乎并不明顯。實(shí)驗(yàn)標(biāo)本中除加工皮革的標(biāo)本存在普遍微弱的光澤階段外（圖4： a），其他標(biāo)本在接觸加工對(duì)象很短時(shí)間后，就形成了具有鑒定意義的光澤。以刮過干木的標(biāo)本為例，該標(biāo)本僅與黑曜巖標(biāo)本接觸5 分鐘后，石制品刃脊便形成較明亮的、粗糙的、連續(xù)的、帶有大量彗星狀凹坑的光澤（圖5： a）。隨著加工時(shí)長(zhǎng)的累積，刃脊的磨圓度不斷提高，光澤的尺寸與亮度也不斷提高，但光澤的總體特征未發(fā)生改變（圖5： b-d）。

6.4 與燧石制品痕跡特征的對(duì)比

燧石加工木材會(huì)形成連續(xù)的翻越狀片疤，加工骨骼會(huì)形成連續(xù)層疊的、具有階梯狀遠(yuǎn)端的片疤[15， 35]，這些痕跡也見于本次實(shí)驗(yàn)的黑曜巖標(biāo)本，并且指示相同的加工對(duì)象。但是由于國(guó)內(nèi)缺乏針對(duì)燧石光澤的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們無法直觀地對(duì)比黑曜巖與燧石使用光澤的異同。因此，本研究針對(duì)燧石標(biāo)本補(bǔ)充了少量的使用實(shí)驗(yàn)，為光澤的對(duì)比分析提供支持。該組實(shí)驗(yàn)所有標(biāo)本（6 件）呈現(xiàn)典型痕跡特征，共計(jì)實(shí)驗(yàn)次數(shù)6 次。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：實(shí)驗(yàn)燧石標(biāo)本加工鞣制皮革會(huì)形成較光滑、連續(xù)的、局限于刃部的光澤（圖8： a）；加工禾本科植物形成較明亮的、連續(xù)的、向內(nèi)延伸的、圓頂狀的光澤（圖8： b）；加工干木會(huì)形成粗糙的、連續(xù)的、帶有大量彗星狀凹坑和線狀痕的光澤（圖8： c）；加工赭石則會(huì)形成十分明亮的金屬光澤（圖8： f）。這些光澤痕跡與黑曜巖實(shí)驗(yàn)標(biāo)本的痕跡特征一致[35]。

唯一不同的是，燧石加工骨骼和鹿角形成的光澤與黑曜巖有很大差異。燧石實(shí)驗(yàn)標(biāo)本加工骨骼會(huì)形成十分明亮的、存在“鍍膜感”的連續(xù)光澤（D1 光澤）（圖8： d）；加工鹿角會(huì)形成亮度較弱的、質(zhì)地粗糙的光澤（圖8： e）。燧石加工骨骼的D1 光澤也見于阿子島香和Juan 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[32，33]。相較而言，燧石加工鹿角的粗糙光澤的重復(fù)性較差，僅能與阿子島香實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，與Juan 的數(shù)據(jù)有較大差異。但無論如何，這些光澤均不見于加工硬性動(dòng)物類物質(zhì)的黑曜巖標(biāo)本。

另外，燧石加工各類物質(zhì)形成的線狀痕并不明顯，燧石的線狀痕出現(xiàn)在光澤面之上，并與光澤表面的紋理融為一體（圖8： c-d）。這導(dǎo)致燧石線狀痕特征缺乏形態(tài)變化，其加工對(duì)象的指示性意義也不如黑曜巖石制品的線狀痕。

7 重復(fù)性檢驗(yàn)

可重復(fù)性是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性與代表性的有效指標(biāo)，任何成功的科學(xué)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)該能在不同的研究主體間重復(fù)檢驗(yàn)[36]。我們將本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Hurcombe[19]、趙海龍[10]、方啟[16]、Clemente Conte[31] 等實(shí)驗(yàn)者的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。

皮革加工的磨圓圖像與趙海龍實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)SY011、SY013 標(biāo)本一致，為明亮的、較光滑的、連續(xù)的磨圓[10]。光澤圖像與Hurcombe 實(shí)驗(yàn)（Plate 50， 52， 56， 61， 63）數(shù)據(jù)一致，為流暢型的線狀痕和明亮的、局限于刃部的、連續(xù)的光澤[19]。禾本科植物加工的明場(chǎng)圖像與Hurcombe 實(shí)驗(yàn)（Plate 27， 28）大體一致，為十分明亮且連續(xù)的光澤[19]。

木材加工的暗場(chǎng)片疤圖像與方啟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)本（SYG3）一致[16]，也與2004 年IVPP微痕分析培訓(xùn)研討班USE091 燧石標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)圖像（5.15a，5.15b）一致，為連續(xù)的翻越狀片疤[15]。明場(chǎng)圖像與Hurcombe 實(shí)驗(yàn)（Plate 3， 4， 9）一致，為流暢型線狀痕和間歇型線狀痕，以及帶有大量彗星狀凹坑的光澤[19]。

與骨骼與鹿角等硬性動(dòng)物材料相關(guān)的連續(xù)層疊片疤見于方啟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（SYQ1）[16]；粉碎狀破裂也見于趙海龍實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)SY005[10] 和Clemente Conte 的研究數(shù)據(jù)（Fig 5.6）[31]；間歇型線狀痕見于Hurcombe 實(shí)驗(yàn)（Plate 70）[19]。

雖然不同研究主體在原料產(chǎn)源、接觸物的質(zhì)地、加工動(dòng)作和工作時(shí)長(zhǎng)的記錄方式、具體放大倍數(shù)，照明系統(tǒng)等細(xì)節(jié)的選用上都有一定的差異，但變量的細(xì)節(jié)差異不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的高度相似。上述比較表明，本次實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有可重復(fù)性。相關(guān)總結(jié)性描述能夠作為黑曜巖石制品加工各類材料的普遍特征。

8 小結(jié)

微痕分析是分析石制品功能研究的有效方法?？脊艑W(xué)者通過這一方法了解石制品使用與否、使用部位以及加工對(duì)象等信息，并以此構(gòu)建史前人類的生業(yè)方式；或?yàn)榧夹g(shù)分析賦能，探索出各類技術(shù)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)目的[37]。自IVPP 微痕培訓(xùn)班舉辦后，微痕方法在國(guó)內(nèi)的運(yùn)用逐漸廣泛，燧石的使用微痕分析數(shù)據(jù)也得到了有效采集[15]。黑曜巖石制品的使用微痕特征，尤其是光澤數(shù)據(jù)，仍未得到全面觀察與采集。本文發(fā)布的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將為相關(guān)資料庫與數(shù)據(jù)庫提供高分辨率素材。

僅有使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，除使用行為外，踩踏、受熱、土壤酸蝕等后埋藏作用也會(huì)對(duì)石器表面造成損害。日本學(xué)者御堂島正曾開展了大量的黑曜巖后埋藏實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為我們辨識(shí)后埋藏過程對(duì)黑曜巖石制品的影響提供了參考[38]。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集一直是微痕分析的重中之重，但截至目前，系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究與高分辨率的顯微圖像仍少之又少。關(guān)注光澤痕跡、后埋藏痕跡，進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)研究以及比對(duì)更多的顯微圖像將是后續(xù)黑曜巖微痕分析研究的重點(diǎn)之一。

致謝：本項(xiàng)研究得到浙江大學(xué)藝術(shù)與考古圖像數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室支持，得到“考古中國(guó)——吉林東部長(zhǎng)白山地區(qū)古人類遺址調(diào)查與研究”項(xiàng)目和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目“中國(guó)舊石器微痕數(shù)據(jù)庫建設(shè)與研究”的支持。

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