石器宏觀分析方法（Lithics Macroscopic Approaches to Analysis，William Andrefsky, Jr.）

第二章石器制作的基礎(chǔ)知識

石制品包括所有在史前遺址上發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過文化改造的石質(zhì)工具材料。它們包括精細(xì)的形狀，如細(xì)石器和雙面器，以及在工具生產(chǎn)和改造過程中剝離的廢棄碎片。無論是在一個裝滿石制品的考古實驗室里，還是在一個主要以石制品為代表的史前遺址上，石器標(biāo)本形狀的巨大變化都是不可避免的。有些標(biāo)本看起來只不過是打制的石器碎片，而其他的則會均勻地整形為尖尖的投擲尖狀器?？赡苡谐^20厘米長的大型工具和小于1厘米長的極小標(biāo)本；通常石器的顏色和質(zhì)地會有所不同。對于一個剛剛開始進(jìn)行石器分析的人來說，這種組合的變異性可能是深不可測的。大多數(shù)人將無法識別石制品和天然石材的特征。事實上，如果沒有適當(dāng)?shù)谋尘?，幾乎不可能確定石質(zhì)工具生產(chǎn)碎片和自然破碎石頭之間的區(qū)別?？脊艑W(xué)家能夠識別文化改造的材料？對一些人來說，這似乎是一個無關(guān)緊要的問題，但對于那些很少接觸到各種石制品形態(tài)的人來說，這個問題是非常重要的。

解決這個問題的最好方法是了解石頭是如何破碎的，至少在最基本的水平上，以及石器在制造和使用過程中是如何改變和改造的。一旦理解了破碎力學(xué)的基本原理，并理解了工具使用的概念，就更容易理解石制品組合的巨大可變性。然而，在討論巖石破碎力學(xué)和工具使用過程之前，我們介紹代表石器分析中使用的元素術(shù)語的定義。這些術(shù)語為理解碎裂力學(xué)提供了一個共同的詞匯表。當(dāng)分析技術(shù)在書的后面部分被描述和解釋時，會有更詳細(xì)和全面的詞匯。

基本術(shù)語

打制的石制品可以被定義為加工對象（objective pieces）或劈裂產(chǎn)品（ detached pieces）。加工對象是被撞擊、 砸擊、剝落或以某種方式改造的石頭，可能包括結(jié)核、石核、雙面器或石片。劈裂產(chǎn)品是指在改造過程中從加工對象中剝下的石質(zhì)物品。劈裂產(chǎn)品可以是石片、碎片、削片、石葉、碎屑或任何在加工時從加工對象上打下的劈裂產(chǎn)品。由于石器技術(shù)是一種動態(tài)現(xiàn)象，在器物的使用過程中，劈裂產(chǎn)品可能成為加工對象。例如，一個結(jié)核原材料可能會被打擊，從而剝下石片。結(jié)核是加工對象，石片是劈裂產(chǎn)品。其中一個石片可以由工具制造者選擇，并通過從其邊緣剝下碎片來進(jìn)行改造。這個石片變成了一個加工對象，因為通過剝下小的石片來改造。石片也可以只被輕微地改造，如銳化或鈍化切割的邊緣，或者它可以被完全重新制作成一個投擲尖狀器或其他工具。在上述任何一種情況下，劈裂產(chǎn)品都已成為一個加工對象。圖2.1顯示了幾個加工對象和劈裂產(chǎn)品的例子。請注意，任何劈裂產(chǎn)品如果被選擇進(jìn)行改造，都很容易成為一個加工對象。劈裂產(chǎn)品通常通過錘擊（Percussion flaking）剝片或壓制剝片（pressure flaking）從加工對象上剝離。錘擊是指用錘打擊物體剝下石片和碎片。通常打擊物是礫石，也被稱為石錘(圖2.2a, b)。錘也可以由骨頭、鹿角或木頭制成。不是石質(zhì)做的錘通常被稱為軟錘（ called billets）(圖2.2c)。有時，錘的使用方式是使加工對象和錘之間不發(fā)生接觸，在這種情況下，錘被用來打擊沖剝桿（ punch）使用，這種技術(shù)被稱為間接打擊。壓制剝片是指通過在不打擊的情況下對加工對象施加壓力來剝下石片或廢片。這通常是將鹿角尖或骨尖放在加工對象上，然后向下壓向打擊點。帶尖的鹿角或骨頭被稱為壓剝桿（pressure ）(圖2.2d)。

壓制剝片比錘擊剝片的優(yōu)點之一是提高了精度。在錘擊剝片過程中，容易在不理想的位置打擊，導(dǎo)致加工對象意外開裂。通過壓剝桿可以直接放置在打擊點上剝片，可以避免偏離打擊點的可能性，但是使用壓制剝片的缺點是可以施加的力要少得多。在許多情況下，需要大量的力量來剝下一個石片，人們只能通過有最大力量的錘擊剝片來實現(xiàn)。錘擊和壓制剝片的過程被稱為載荷的應(yīng)用（ called application of loads.）。

圖2.1 劈裂產(chǎn)品和加工對象實例：(a)劈裂產(chǎn)品，從結(jié)核上剝下的石片；(b)加工對象，河流結(jié)核；(c)劈裂產(chǎn)品，腹面視圖；(d)劈裂產(chǎn)品，背面視圖；(e)加工對象，單向石核；(f)加工對象，多向石核；(g)劈裂產(chǎn)品，背面視圖；(h)劈裂產(chǎn)品，腹面視圖。

用于剝離劈裂產(chǎn)品的不同大小的力被認(rèn)為是不同的載荷應(yīng)用。錘擊剝片比壓制剝片施加更大的載荷。使用一種重的堅硬的錘，如石英巖石錘通常比鹿角坯等更輕、更軟的錘產(chǎn)生更大的載荷。

圖2.2 加工工具：（a、b）石錘；(c)鹿角坯；(d)壓制剝片鹿角尖。

可能最簡單的加工對象是石核。石核是大量均質(zhì)的石頭材料，其表面有剝離痕。石核的主要目的是提供可用于生產(chǎn)各種工具的石片。從石核被剝離石片后，它會逐漸變小，直到它完成或耗盡。在世界各地的考古記錄中都發(fā)現(xiàn)了已耗盡的石核。石核有各種各樣的大小和形狀，并根據(jù)它們所在的位置有各種各樣的名稱。

圖2.3  單向石核舉例：(a)來自O(shè)kedo-Azumi遺址的細(xì)石葉石核，改編自Kobayashi (1970)；(b, c) 白瀧（Shirataki） 30地點的細(xì)石葉石核，改編自Kobayashi (1970)；(d, e)校園（Campus）遺址的細(xì)石葉石核，改編自Mobley (1984)；(f) 華盛頓大學(xué)安德烈夫斯基（WSU Andrefsky）收集的多面體石核。

單向石核從一個方向剝離石片，通常有一個大的平坦面，被打擊或砸擊以剝離石片。這個表面被稱為打制臺面。不同的形狀和大小的單向石核有不同的名稱。日本人稱單向石葉石核和涌別石核(圖2.3a- c)(Andrefsky1987；Kobayashi1970)。最近的研究表明，日本的單向石核比以前認(rèn)為的有更多的技術(shù)多樣性（Bleed1996)。北美北極的術(shù)語是細(xì)石葉石核(圖2.3d，e)(Aigner 1970; Anderson 1970; Morlan 1970)和中美洲是多面體的石核(圖2.3f)(Clark 1982, 1985; Crabtree 1968)。不管名字如何，所有的單向核都從一個方向剝下石片，而且它們只有一個打擊的臺面。多向石核通常有幾個打制臺面(圖2.4).在這些類型的石核上，石片從幾個不同的方向被剝離。多向石核必須旋轉(zhuǎn)，以從不同的打制臺面剝離石片，因此，有時被稱為旋轉(zhuǎn)石核。一些多向石核被塑造成一個圓盤，圓盤的邊緣作為打制臺面。這些在兩面邊緣相交的盤形石核通常被稱為雙面石核(圖2.4b)。  圖2.4a展示了幾個平坦臺面和圖2.4b顯示了雙面邊緣臺面。其他多向石核包括勒瓦婁洼石核（Bordes 1961, 1968; Kuhn 1995; Van Peer 1992）和兩極石核（Honea 1965;Johnson 1987:195）（圖2.5)。

劈裂產(chǎn)品通常被稱為石片或石葉。然而，在世界各地，劈裂產(chǎn)品有任意數(shù)量的術(shù)語。除了術(shù)語石片和石葉，它們也可以被稱為碎片、削片、細(xì)石葉、廢棄產(chǎn)品、廢片或廢棄物。當(dāng)劈裂產(chǎn)品或石片被丟棄而不被用作工具或修理成工具時，它們通常被稱為廢片（debitage）或碎片（debris）。廢片被認(rèn)為是工具生產(chǎn)或石核剝片的副產(chǎn)品。廢片或石片幾乎可以有任何形態(tài)。在整形過程中，一個加工對象經(jīng)常會因打制產(chǎn)生數(shù)百種不同形狀和大小的廢片。在廢棄碎片的形態(tài)可能類似于通過扔下一箱牛奶瓶而形成的玻璃碎裂塊。雖然加工對象的打制可以產(chǎn)生各種大小和形狀的遺物，但通過各種技術(shù)控制可以產(chǎn)生不同種類的器物。一個熟練的工具制造者可以剝離幾乎任何形狀的石片。所有以可控的方式剝離的石片都具有形態(tài)特征，這為它們?nèi)绾我约皬氖裁礃拥募庸ο笾袆冸x提供了線索。

以可控方式剝離的許多石片具有錐狀破裂的特征。打制石器的脆性材料的錐狀破裂可產(chǎn)生光滑的凸面或凹面。使用這種技術(shù)從石核上剝下的石片被稱為貝殼狀石片(圖2.6)。石片有背面和腹面。

圖2.4多向石核例子：(a)旋轉(zhuǎn)石核，多臺面；(b)雙面石核，邊緣作為打制臺面。

腹面是劈裂的表面，通常是光滑的，沒有以前剝離的跡象。背面與腹面相對，可能顯示出石器的原始外表面或以前石片剝離的痕跡。貝殼狀石片只有背面會有石器原始外部的證據(jù)。腹面相對于背面將永遠(yuǎn)是一個新的破裂。

圖2.5 多向石核：(a)剝片前后的勒瓦婁洼石核；(b)剝片前后的兩極石核。

沒有被打碎的貝殼狀石片將會有一個打制臺面(圖2.7)。這是從加工對象上剝離石片的作用力的位置或點。根據(jù)加工對象的物理特性，有幾種不同類型的打制臺面。有些是一個平坦面，有些為多個面，而另一些可能是完全圓鈍的研磨。在某些情況下，在石片腹面靠近打制臺面的底部會有一個突出物。這種突出物或邊緣被稱為唇棱，一些研究人員認(rèn)為它是軟錘打擊或壓制的結(jié)果（Crabtree1972：74）。石片包含打制臺面的一端是近端。

圖2.64 各種貝殼狀石片的例子。

圖2.7. 貝殼狀石片上的共同元素和術(shù)語。

在近端的對面是遠(yuǎn)端。石片的遠(yuǎn)端是原始打擊力終止的地方。這可能是一個平滑的終止，從加工對象上逐漸剝落石片，也可能是一個突然的終止，以斷裂結(jié)束。平滑的末端被稱為羽狀的末端或羽狀的遠(yuǎn)端。當(dāng)石片在剝離過程中斷裂時，終止被稱為臺階破裂或臺階終止。有時，剝離石片的錘擊力會向遠(yuǎn)離加工對象的方向旋轉(zhuǎn)或滾動，這就形成外翻破裂或外翻終止。當(dāng)錘擊力向靠近加工對象滾動時，這就形成內(nèi)卷破裂， 內(nèi)卷破裂也稱為過擊或過渡終止（Cottrell和Kamminga1987：701）或過擊石葉（Tixier1974：16）。圖2.8是顯示上述四種終止方式的示意圖。更詳細(xì)的討論了石片終止的力學(xué)原理，可以在專門的研究中找到(Cotterell et al. 1985; Faulkner 1972)。在近端和遠(yuǎn)端之間的背面和腹面相交的石片的兩邊被稱為側(cè)緣。

在貝殼狀石片上的打制臺面的正下方，在腹面可能有一個凸起(圖   2.7).這個凸起被稱為打擊泡，可能非常大和突出，也可能是散漫的，難以識別。一些研究人員認(rèn)為，打擊泡的大小表明了用于從加工對象上剝離石片的錘的類型。另一些人認(rèn)為打擊泡的大小更與施加力的角度有關(guān)。打擊泡可能與這兩種力的特性有關(guān)。打擊泡總是在片的腹面，而不是在背面。在打擊泡下方，從近端開始可能有波紋被稱為同心波。同心波表示當(dāng)石片分離時穿過加工對象時施加的力的方向(圖2.7)。另一個經(jīng)常與打擊泡相關(guān)的特征是打擊泡上的一個小石片痕(圖2.7)，這被稱為錐疤，是在石片剝離的最初影響中產(chǎn)生的。當(dāng)?shù)谝淮巫矒艏庸ο笠栽噲D剝離石片時，有時會在打制臺面上接觸多個位置。事實上，通常在石片剝離過程中會有超過一個接觸點。這些力以一系列疊加波的形式穿過加工對象。通常，一個波占主導(dǎo)地位，貝殼狀石片被剝離，并產(chǎn)生打擊泡。

圖2.8基于科特雷爾和卡明加（Cotterell and Kamminga1987）的石片終止類型示意圖：(a)羽狀終止；(b)外翻終止；(c)臺階終止；(d)內(nèi)卷終止。

當(dāng)打擊泡產(chǎn)生時，一個下波接觸主波。這種接觸導(dǎo)致從打擊泡上剝下碎片，這個碎片是錐疤片（ eraillure flake）（Cotterell and Kamminga 1990:140–50;Faulkner 1972）。

從本章中的前幾件器物插圖中可以明顯看出的一件事是劈裂產(chǎn)品的方向。在整本書中，我使用了“美國”的格式來呈現(xiàn)單獨的器物，這與“歐洲”的格式略有不同。說明劈裂產(chǎn)品的“歐洲”格式顯示所有標(biāo)本的近端向下，遠(yuǎn)端向上(Keeley1980：17,65,71；Mellars1996：100,111,117,121；VanPeer1992：45-8,106)?！懊绹备袷匠尸F(xiàn)的是經(jīng)過改造的劈裂產(chǎn)品（石片工具），近端朝下，遠(yuǎn)端朝上，類似于“歐洲”格式。然而，未經(jīng)改造的劈裂產(chǎn)品（廢片） ，近端向上和遠(yuǎn)端向下（Callahan 1979:55–62, 69; Cotterell and Kamminga 1990:131–3, 150; Crabtree 1972:44–6, 55, 69;Ritchie 1965:25, 27, 239; Whittaker 1994:32, 34, 35, 112, 230）。這是我個人的一個偏好問題。單獨的器物沒有標(biāo)準(zhǔn)的全球展示風(fēng)格。一些歐洲的研究將使用“美國”格式，而一些美國的研究將使用“歐洲”格式。其他研究人員將根據(jù)他們所強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容，以不同的方式定位劈裂產(chǎn)品(. Bradley and Giria 1996:30, 32; Frison 1991:130, 131; West 1981:116–21; Whittaker 1994:124, 190, 191)。

在考古遺址中發(fā)現(xiàn)的最常見的加工對象類型之一是雙面器。雙面器有許多大小和形狀，有數(shù)百個特殊的名字，取決于它們的形狀和在哪里被發(fā)現(xiàn)(Carlson 1996; Goodyear 1974:19–43; Hester 1993; Hiraguchi 1992; Mellars 1996:124–32; Sassaman 1994)。所有的雙面器都有兩個面，它們相交形成一個統(tǒng)一的邊緣，兩個面上顯示了以前的石片剝離的證據(jù)(Andrefsky and Bender 1988:5.1–5.8;Collins and Andrefsky 1995:11–15)。雙面器材料是加工對象，通過在表面剝離石片而廣泛地進(jìn)行改造(圖2.9)。有些主要用作石核或是可用的石片的來源（Goodyear1979; Kelly 1988）。雙面石核本身可能作為切割工具使用(AAhler 1971; Andrefsky 1997b, in press b; Lewenstein 1987; Odell 1981)。其他雙面器被改造為連接在手柄上使用，這些裝柄的雙面器可能被用作箭頭或標(biāo)槍頭，也可以用作長矛的頭部(Christenson 1986; Patterson 1985; Shott 1996)。當(dāng)然有柄的雙面器也可能被用作切割工具(Greiser 1977; Lewenstein 1987)。

圖2.9 雙面器可變性的例子：(a)雙面器刀；(b)有柄雙面器；(c)雙面石核

有柄的雙面器有兩個主要元素：柄部和刃部(Andrefsky 1986b; Benfer and Benfer 1981; Gunn and Prewitt 1975)。柄部是連接到把手的雙面器區(qū)域。它通常具有某種形式的凹槽，以便更容易附著。在有柄雙面器上的凹槽可以在雙面器的側(cè)邊、轉(zhuǎn)角或底部(圖2.10)。有時雙面器沒有凹槽。在這種情況下，柄部區(qū)域可以以某種方式研磨或鈍化，以利于將雙面器捆綁到把手上。無凹缺的雙面器通常在連接到把手之后出現(xiàn)重新銳化的現(xiàn)象。雙面器的重新銳化區(qū)域通常取決于柄部和刃部的位置：有柄雙面器上的刃部是用于切割、鋸切或穿孔的區(qū)域，通常會重新銳化(Andrefsky 1997b; Goodyear 1974; Truncer 1990)。一些研究人員認(rèn)為，帶有凹槽的有柄雙面器被用作投擲標(biāo)槍頭，沒有凹槽的有柄雙面器被用作長矛頭。

圖2.10  不同的有柄雙面器：(a)側(cè)凹槽尖狀器；(b)矛形尖狀器；(c)基底凹槽尖狀器；(d)角凹槽尖狀器。

破裂力學(xué)

打制的石制品是由工具制造者制作的，他們知道如何從燧石或石頭（flintknapping or stoneknapping）的加工對象上打下不同大小和各種形狀的巖塊。最好的制作方法是那些可以以可靠和可預(yù)測的方式破碎的石頭；這些石頭要有脆性、均勻和各向同性。換句話說，最適合打制石料是那些有脆性，沒有如節(jié)理、裂縫或雜質(zhì)等特性。天然玻璃或黑曜石可能是這種材料的最好的例子，因為它可以以工具制造者想要的任何方式開裂。其他種類的石頭也有這樣的性質(zhì)，例如隱晶硅酸鹽：這些包括燧石或含有高比例二氧化硅的玉髓。隱晶硅酸鹽（也稱為石英）不像天然玻璃或石那樣容易破裂，但它們非常適合石器生產(chǎn)。玄武巖、安山巖、石英巖和流紋巖都可用于生產(chǎn)打制石質(zhì)工具，但它們的均勻性較差，脆性較低。下面討論破裂力學(xué)，重要的是要記住，介紹和解釋的概念與受控環(huán)境中的完全均勻和各向同性質(zhì)量有關(guān)。

圖2.11 三種典型石片類型：(a)彎曲石片；(b)貝殼狀石片；(c)兩極石片。

越不均勻的材料可能越顯示出不容易預(yù)測的特性。許多考古學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識到了解石質(zhì)破裂的力學(xué)性能的必要(Faulkner 1972;Speth 1972, 1975; Tsirk 1979)。也許對巖石破裂力學(xué)最全面的研究是由科特雷爾和卡明加（ Cotterell and Kamminga1979,1986,1987,1990）進(jìn)行的，它構(gòu)成了以下材料的基礎(chǔ)。它們對石器破裂力學(xué)的最大貢獻(xiàn)是描述和解釋了燧石制作中產(chǎn)生的三種石片類型：錐狀石片、彎曲石片和壓縮或兩極石片(圖2.11)。三種片型之間的差異可以通過檢查每種石片類型是如何產(chǎn)生的最好的理解。根據(jù)科特雷爾和卡明加（ Cotterell and Kamminga1987：686）的說法，錐狀石片是從在打擊點形成的赫茲錐開始的。圖2.12說明了BB小球與玻璃產(chǎn)生撞擊，在撞擊點或打擊點，會出現(xiàn)一系列同心裂紋。

圖2.12 球形彈丸以90度角打擊玻璃以產(chǎn)生赫茲錐體的示意圖。

其中一個裂紋將占主導(dǎo)地位，并穿過脆性團(tuán)塊，形成一個大約136度的圓錐體。在制造石器時，力的施加通常是靠近一個加工對象的邊緣。這導(dǎo)致只形成了部分赫茲錐體(Crabtree1972：54)。圖2.13a說明了在加工對象邊緣的赫茲起始，在這種情況下是單向石核。裂紋從接觸點開始，并進(jìn)入加工對象，開始形成錐體。這增加了向外的壓力，導(dǎo)致裂紋彎曲遠(yuǎn)離加工對象，這種作用形成了打擊泡?？铺乩谞柡涂骷诱J(rèn)為，“部分錐體最初傳播到石核內(nèi)，這樣增加了正在發(fā)育中的石片的向外彎曲。這種向外彎曲的增加導(dǎo)致裂紋向石核面彎曲，以完成打擊泡”（Cotterell and Kamminga 1987：687）。他們還指出，由于貝殼狀石片需要大量的壓力啟動，它們更容易用硬錘產(chǎn)生。貝殼狀的石片可以由鹿角和骨頭的壓制工具產(chǎn)生，但更常見的是由硬錘錘擊造成的（Cotterell and Kamminga 1987：686）。

形成壓縮（compression flakes）或兩極石片（bipolar flakes）的裂紋以不同于連續(xù)石片的方式啟動和傳播。壓縮或雙極石片是在工具生產(chǎn)或石核剝片過程中通過楔入起始形成的，這種類型的破裂起始是由錘擊引起的。在打擊時產(chǎn)生的同心半徑與錐狀破裂時相似。然而，隨著楔入的開始，施加載荷的力集中在半徑的中心，并在通常的赫茲錐體的中心形成一個裂紋。當(dāng)施加大量的力時，鈍錘（blunt hammers）也可能發(fā)生這種情況。圖2.13c 表示楔入起始是如何發(fā)生的。當(dāng)打擊點遠(yuǎn)離加工對象的邊緣時，也可能發(fā)生楔形起始；手持石核或結(jié)核可以以這種方式分裂。

圖2.13基于科特雷爾和卡明加（1987）的三種石片起始示意圖：(a)赫茲起始；(b)彎曲起始；(c)楔形起始。

當(dāng)碎屑顆粒被楔入加工對象表面時，就會發(fā)生楔形起始(Cotterell and Kamminga1987：688)。兩極剝片是一種典型的采用楔入作為起始技術(shù)的剝片技術(shù)。

用兩極技術(shù)或與楔入開始不會產(chǎn)生打擊泡(Crabtree1972)。在兩極技術(shù)中，加工對象被放置在砧或硬表面，用硬錘子從上面打擊（Goodyear1993），破裂通常從砧端和錘端開始。因此，兩極石片可能似乎有兩個打擊點。當(dāng)加工對象太小而不能用手持方法剝片，或者工具制造者試圖最大限度地使用有限的原材料來源時，通常使用兩極技術(shù)(Andrefsky1994b)。

彎曲石片是由遠(yuǎn)離打擊點的裂紋形成的石片。應(yīng)力被施加在試圖“彎曲”“脆性材料”的加工對象上。一些最常見的彎曲石片是由于在加工對象的銳角邊緣施加力而產(chǎn)生的。例如，當(dāng)在薄銳的雙面器邊緣附近施加力時，雙面器的薄弱邊緣可能會折斷或破裂，形成彎曲的石片。由此產(chǎn)生的彎曲石片將有一個臺面，它是由原始的雙面器邊緣的一部分組成的。彎曲的石片被認(rèn)為是源于軟錘或壓制的結(jié)果（Cotterell and Kamminga1990：142）。圖2.13b說明了彎曲石片的方式。

與彎曲石片和砸擊石片不同，彎曲石片不是在打擊點開始的?？紤]魚桿在應(yīng)力下破裂的方式，能很好地地理解彎曲起始。例如，假設(shè)一條釣魚線在湖的底部被鉤住，并對與湖面平行的釣桿施加恒定的壓力；當(dāng)施加足夠的力時，該桿就會從極點折斷。換句話說，極點在中間的某個地方破裂，而不是在施加力的末端。魚竿的彎曲類似于一個加工對象的打制臺面上的彎曲力。當(dāng)彎曲力最終導(dǎo)致彎曲石片時，石片開始遠(yuǎn)離施加力的點。由于起始發(fā)生在遠(yuǎn)離打擊點的地方，因此不存在與起始點相關(guān)的同心波。因此，在石片的腹面沒有形成赫茲錐，也沒有形成打擊泡。相反，最初的裂紋以大約90度的角度進(jìn)入加工對象，  然后轉(zhuǎn)向加工對象的外部（Cotterell and Kamminga1987：690）。這導(dǎo)致石片在腹面有很少的波動，很少有次級分離或小石片破碎。

每一種石片都是通過不同的方式開始的。一旦石片被啟動，它就會根據(jù)控制力的壓縮或剛度通過加工對象傳播(Cotterell et al. 1985)。這些力可以引導(dǎo)裂紋的方向，并最終形成劈裂產(chǎn)品的形狀。

然后，根據(jù)施加力的方向和施加力的大小，劈裂產(chǎn)品以幾種方式之一終止。有四種終止方式：羽狀式、臺階式、外翻式和內(nèi)卷式(圖2.8）。羽狀終止被認(rèn)為是石片傳播的延續(xù)；臺階終止是由于不連續(xù)傳播的結(jié)果，外翻和內(nèi)卷終止是由于彎曲力的增加，導(dǎo)致打擊力轉(zhuǎn)向或遠(yuǎn)離加工對象(Cotterell and Kamminga 1990:145)。

將一個加工對象制作成一個理想形式的實際機(jī)制需要多個相關(guān)變量的疊加。其中，這些變量包括：加工對象的大小和形狀；加工對象的密度；錘的大小、重量、形狀、密度；載荷應(yīng)用的類型、角度和位置；加工對象的基礎(chǔ)支撐；打制臺面的形狀、大小和孤立程度；以及加工對象的裂紋（flaws）。工具制造者根據(jù)加工對象的特性和期望的劈裂產(chǎn)品形狀的相互作用考慮這些變量。這些變量之間的相互關(guān)系允許采用多種策略來剝離相似形狀的碎片。例如，用軟錘施加垂直于雙面器邊緣的錘擊載荷可能會產(chǎn)生一個小的、厚的、彎曲的石片。在相同的雙面器邊緣上施加相同的錘，但與邊緣成60°角，可能會產(chǎn)生比彎曲的石片更長、更薄得多的錐狀石片。在這種情況下，改變從90°到60°的載荷角度可以通過靠控制錘的方法來實現(xiàn)。同樣的貝殼狀石片可以通過保持錘的打擊角不變而轉(zhuǎn)動加工對象來實現(xiàn)?；蛘?，可以改變加工對象和錘的打擊位置，以實現(xiàn)60°角進(jìn)而剝離錐狀石片。應(yīng)該記住，其他因素也可以調(diào)整產(chǎn)生同樣的貝殼狀石片。可以改造打擊點或打制臺面，然后調(diào)整錘打擊的角度，以產(chǎn)生相同的劈裂產(chǎn)品。錘的密度、大小或形狀的變化也是需要調(diào)整的其他因素，以實現(xiàn)相同的劈裂產(chǎn)品。

對三種理想石片類型的識別非常有利于進(jìn)行石器分析。不幸的是，這些并不包括在考古記錄中發(fā)現(xiàn)的劈裂產(chǎn)品的全部形態(tài)變異范圍。用于生產(chǎn)考古工具的石質(zhì)原材料可能存在缺陷或不均質(zhì)。工具制造者通常不能與預(yù)期的打制臺面進(jìn)行準(zhǔn)確的接觸，或石片不能以預(yù)期的方式分離。這些和其他因素產(chǎn)生的劈裂產(chǎn)品可能看起來一點都不像這三種類型。

下面的大部分石器分析解釋了如何從理想的石片類型中獲取信息。然而，在工具生產(chǎn)和石核剝片過程中產(chǎn)生的劈裂產(chǎn)品的全部形態(tài)范圍也得到了確認(rèn)，而且還引入了石器分析技術(shù)來處理這些廢片。

石器形態(tài)動力學(xué)

基于形態(tài)的類型學(xué)允許標(biāo)本在一個時間點被排序成組。從這個意義上說，形態(tài)類型是靜態(tài)的。這適用于所有類型的物品——無論是鳥類、房子，還是投擲尖狀器。然而，石質(zhì)工具最基本的特征之一是它們是人類物質(zhì)文化的形態(tài)和功能動態(tài)物品。石器經(jīng)歷了一個生產(chǎn)過程、一個使用過程和一個沉積后變化的過程。每一個過程都作用于石制品和人工制品的數(shù)量，創(chuàng)造不同形狀和大小的單個標(biāo)本。這些動態(tài)的過程導(dǎo)致石質(zhì)工具的變化和進(jìn)化，無論是單獨的還是作為一個組合。當(dāng)考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)或收集石質(zhì)工具時，該工具就處于其最新階段或最終形式。當(dāng)從遺址背景中收集人工制品時，它將從其動態(tài)背景中刪除，并保存在靜態(tài)背景中。重要的是要認(rèn)識到和理解石質(zhì)工具在物理上改變形狀，考古學(xué)家在靜態(tài)點收集石質(zhì)工具，這可能是一個變化的過程。這種與石質(zhì)工具相關(guān)的動態(tài)過程對人工制品類型學(xué)和人工制品功能的評估具有重要意義。

顯然，各種史前技術(shù)都受到這些相同過程的影響，而且都是動態(tài)的。然而，石器技術(shù)，不像其他史前技術(shù)，如陶器生產(chǎn)或房屋建設(shè)，石器是一個減法過程。換句話說，房屋和陶器是通過將元素和碎片結(jié)合在一起來建造的；它們是建造或組裝的。這些技術(shù)將材料結(jié)合起來，以增加大小和組成。石器技術(shù)則恰恰相反。石器技術(shù)始于一個加工對象，通過系統(tǒng)地剝離不同大小和形狀的碎片。石制品的生產(chǎn)總是減少（剝離）性的。石頭總是被剝離，以產(chǎn)生一個工具，而從不添加。無論它們是雙面器、穿孔器還是端刮器，它們都是通過系統(tǒng)地剝離石片而形成的，以產(chǎn)生所需的形狀。石核也被系統(tǒng)地減少以產(chǎn)生可用的石葉或石片。石器技術(shù)的減法性和石制品功能可能隨著人工制品形式的改變而改變的事實——石器形態(tài)的動力學(xué)——是石器分析人員理解的關(guān)鍵。

石器生產(chǎn)過程

石器生產(chǎn)所花費的精力對于理解工具生產(chǎn)過程至關(guān)重要。有些石質(zhì)工具可以用很少的努力來生產(chǎn)，而有些則需要大量的生產(chǎn)努力。一些考古學(xué)家根據(jù)這種數(shù)量的生產(chǎn)工作將工具分為不同的類型(Andrefsky 1994a; Binford 1979; Kelly 1988)。在生產(chǎn)中需要很少或不努力的工具被稱為權(quán)宜制造或非正式工具。那些在生產(chǎn)過程中花費了大量精力的人被稱為正式工具（formalized tools）。一種權(quán)宜制造的工具可以像從石核上剝下的未經(jīng)改造的石片或石葉一樣簡單。這個劈裂產(chǎn)品可以用于任何各種任務(wù)，如切、削或刮。不同形狀的劈裂產(chǎn)品可以用于相同的任務(wù)，或者相同形狀的劈裂產(chǎn)品可以用于不同的任務(wù)。這些快速生產(chǎn)的工具立即為石質(zhì)工具組合引入了大量的可變性，因為它們的形態(tài)不受設(shè)計要求的限制。

正式的石器，例如雙面投擲尖狀器，經(jīng)過一系列的生產(chǎn)階段（Callahan 1979; Whittaker 1994），逐漸把這塊石頭變成一個能夠狩獵大型動物的投擲武器（armature）。圖2.14說明了雙面器從獲得原材料到完成的生產(chǎn)的不同階段。在這個生產(chǎn)連續(xù)過程的任何地方，投擲尖狀器都可以破裂并被丟棄。打制的標(biāo)本經(jīng)常在采石場等生產(chǎn)地點被發(fā)現(xiàn)(Reher and Frison 1991; Thacker 1996;Torrence 1984)。也有可能工具制造者在任何生產(chǎn)階段停止雙面投擲尖狀器的生產(chǎn)，以便在生產(chǎn)過程的該階段使用，或運輸?shù)搅硪粋€地點做進(jìn)一步加工。

雙面器已經(jīng)被證明是功能可變的石質(zhì)工具(Andrefsky1994a; Goodyear 1979; Kelly 1988:719–21)。早期的雙面器是砍砸器或手斧，相當(dāng)實用，因為它有相對大的邊緣角度；它的刃口非常適合砍或劈像木頭這樣的硬材料，幾乎沒有折斷的危險。當(dāng)邊緣變得更鈍時，這件雙面器可以再重新修理，或者可以變薄以更好地執(zhí)行切割或刮削的任務(wù)。如果需要石片來切割軟材料，早期或中期的兩面器可以作為剝離石片的石核或原材料來源。從雙面器剝下的可用的石片，可以一直發(fā)在到雙面器生產(chǎn)后期的減薄階段。如果需要，側(cè)面可以打上凹缺和安裝手柄，用作投擲尖狀器。然而，有柄雙面器不一定就是專門的投擲武器。它可以作為裝柄的刀來鋸或切割材料，必要時插在矛上再作為投擲尖狀器使用。

圖2.14 示意圖顯示了一個雙面器的修理序列，從石片坯材到完成的雙面器的理想剝離階段。

不同階段的雙面器生產(chǎn)產(chǎn)生了不同質(zhì)量的標(biāo)本，適合于不同的活動?？梢韵胂?，最終附著在柄上并用作投擲武器或長矛以前被用作砍、切或刮的工具。這種生產(chǎn)過程不僅改變了雙面器的形態(tài)，而且還可能改變標(biāo)本的功能。生產(chǎn)過程可能是造成大量形態(tài)變異性的原因。即使是不正式的石質(zhì)工具，在其生產(chǎn)過程中也要經(jīng)歷一系列的制造過程。例如，如果需要三角形的細(xì)石器來生產(chǎn)投擲尖狀器的倒鉤(圖2.15)。需要一個可以剝離細(xì)石器的石核，然后，合適的細(xì)石器被剝離并修理成最終的三角形。在這個生產(chǎn)過程中，很有可能從石核中剝下的一些不適合修理的三棱形細(xì)石器。

圖2.15 骨尖狀器上作為倒鉤鑲嵌的細(xì)石器示意圖

這些標(biāo)本，甚至是那些可能適合于細(xì)石器生產(chǎn)的標(biāo)本，都可以作為切割、鉆、雕刻或其他功能投入使用。無論可以完成哪些任務(wù)， 理解在生產(chǎn)過程中可能以不同的方式使用這些對象是很重要的。還有一種可能性是，在生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)失敗，細(xì)石器不能順利形成三角形段。同樣，作為倒鉤的個別細(xì)石器的選擇可能因其他情況而不同，如石質(zhì)原材料的可用性、制造者的能力和可用于準(zhǔn)備工具的時間。顯然，細(xì)石器生產(chǎn)過程有可能在組合中產(chǎn)生大量的單個形態(tài)變異，而單個人工制品可能經(jīng)歷一個不斷改變其形式的生產(chǎn)周期。

生產(chǎn)工藝在石器技術(shù)中很重要，因為石制品的變化范圍對工具的即時使用和工具設(shè)計的靈活性都有影響。工具設(shè)計和工具使用的現(xiàn)代概念與史上石質(zhì)工具的設(shè)計和使用有根本的不同。在大多數(shù)當(dāng)代的環(huán)境中，我們認(rèn)為工具是成品。這些工具包括各種各樣的工具，從簡單的手工工具，如錘子，刀，勺子、扳手、鋼筆和鉛筆到更復(fù)雜的工具，如攪拌機(jī)、咖啡壺、桌鋸和計算器。

我們在這些完成的工具被設(shè)計用于特定任務(wù)或任務(wù)的環(huán)境中感知工具的使用。制作工具來執(zhí)行一個即時的或預(yù)期的任務(wù)的過程很少被納入到我們當(dāng)代的工具使用環(huán)境中。然而，如上所述，石質(zhì)工具的設(shè)計和使用與生產(chǎn)過程更密切相關(guān)。因此，與石質(zhì)工具生產(chǎn)過程相關(guān)的動力學(xué)對石質(zhì)工具的類型學(xué)有影響，因為它與工具的設(shè)計、功能和形式質(zhì)量有關(guān)。

石器的使用過程

雖然石器相對耐用，但當(dāng)它們被用于切割、刮擦、雕刻和/或穿刺材料時，它們可能會變鈍或破裂。當(dāng)這種情況發(fā)生時，石器可以被改造為其他用途。石質(zhì)工具的使用過程可以非常迅速地或逐漸地改變工具的形態(tài)。例如，在石質(zhì)工具的使用過程中，微小的改造，如銳化或塑造邊緣可以混合，以對標(biāo)本的整體形態(tài)進(jìn)行巨大的改變。然而，隨著標(biāo)本的使用和少量的改造，這種變化發(fā)生得非常緩慢。相比之下，石質(zhì)工具如果被打碎并重新加工成一個可用的工具，幾乎可以立即改變形狀。如果史前的工具制造者和使用者沒有其他替代品，也有可能一個工具可以被戲劇性地重新設(shè)計而不被損壞。

通過使用改造工具的經(jīng)典研究之一是由艾伯特·古德伊爾（Albert Goodyear）在密蘇里州的道爾頓組合上進(jìn)行的（Goodyear1974年）。道爾頓組合傳統(tǒng)上被認(rèn)為有幾種典型工具形式，如刀、鉆和投擲尖狀器：這些工具均有凹槽柄部位，被認(rèn)為是道爾頓特有的特征。 (圖2.16)。通過一系列的使用和重新銳化實驗，古德伊爾展示了相同的標(biāo)本如何通過逐步使用和重新銳化從一種形式轉(zhuǎn)變到另一種形式。實際上，他指出，被認(rèn)為具有不同功能的傳統(tǒng)標(biāo)本類型，實際上可能是在其日常生活的不同階段出現(xiàn)的相同的標(biāo)本類型。

工具通過使用過程逐步重新加工的另一個例子是對帶刺端刮器形式的改造。一些研究人員指出，帶刺端刮器（spurred endscrapers）是一種與來自北美的古印第安人組合有關(guān)的典型端刮器(Rogers 1986; Wilmsen 1968)。研究表明，帶刺的端刮器只是古印第安人遺址的端刮器組合的一部分，而刺實際上可能是一個無意的特征，源于端刮器安裝在柄上時的重新修理（Shott 1995）

圖2.16  Brand遺址的道爾頓（Dalton）雙面器示意圖：（a-c）雙面器初步整形；（d-f）道爾頓尖狀器；（g-i）道爾頓刀；（j-l）道爾頓鉆。所有的例子都取自古德伊爾（Goodyear 1974年）的照片。

圖2.17 有柄端刮器從(a)到(c)逐步磨耗示意圖。再銳化過程導(dǎo)致產(chǎn)生一個帶刺的端刮器(c).

圖2.17：帶刺端刮器的再銳化過程；裝柄保護(hù)了部分端刮器不被剝離，因此當(dāng)手柄被拆掉或腐爛時就留下了刺凸。維德曼（Weedman2002）認(rèn)為，端刮器上的刺不是功能性的，而是沒有經(jīng)驗的制造和使用工具的結(jié)果。

圖2.18展示了來自特拉華河流域的端刮器和鉆的例子（Kinsey 1972; Kraft 1970）。這些工具具有與特征尖狀器相同的裝柄部分。唯一的區(qū)別是，它們的刃口不同，有用于切割的寬薄刃口（尖狀器），也有典型的端刮器刃口（端刮器），還有窄的菱形橫截面鉆頭（鉆）。端刮器樣本可能是在斷開的Perkiomen尖狀器上制作的，當(dāng)時工具仍連接在手柄上。這些端刮器的使用過程改變了工具的形態(tài)，比古印第安人帶刺端刮器的使用過程快得多，后者經(jīng)過較長時間的逐步改造。

圖2.從特拉華河沿岸發(fā)現(xiàn)的18個尖狀器（a-c）、端刮器（d-f）和帶翼鉆（g-i）。這些例子是從安德烈夫斯基（Andrefsky1984）、金賽（Kinsey1972）和卡夫（Kraft1970）發(fā)現(xiàn)的照片中重新提取的。

Perkiomen鉆頭可能在較長一段時間內(nèi)進(jìn)行了修改，因為雙面鉆頭被反復(fù)使用和重新磨尖(cf.Andrefsky 1997b; Truncer 1990)。注意鉆頭如何有突出的橫向邊緣或側(cè)翼(圖2.18g– i)。這一特性可能是由于在重新銳化時，原來的工具部分鑲嵌在手柄上，類似于帶刺端刮器獲得刺的方式。菱形的截面表明，工具可能是通過在每個邊緣上的一個方向重新修理的。繼續(xù)以這種方式重新銳化產(chǎn)生了平行的斜面，這導(dǎo)致了一個菱形的橫截面。

其他研究人員認(rèn)為，有柄雙面器的使用過程實際上可能是改變器物形態(tài)的原因。此外，弗倫尼肯和他的同事們利用實驗表明，傳統(tǒng)上被認(rèn)為是典型指標(biāo)的投擲尖狀器在被劃分成幾種不同的“類型”的投擲尖狀器后是如何被改造的。弗蘭尼肯和雷蒙德（Flenniken and Raymond1986：609,610）說明了幾個投擲尖狀器的例子，這些投擲尖狀器擊中破裂后被重新加工成不同的類型。投擲尖狀器破碎后在重新設(shè)計的風(fēng)格特征會顯示出不同的年代或文化傳統(tǒng)。

總結(jié)

個別石質(zhì)工具具有不斷變化和動態(tài)的形態(tài)已經(jīng)在歐洲考古文獻(xiàn)中被承認(rèn)了30 多年(Leroi-Gourhan1964)。例如，歐洲石器分析中的概念被用來將石器生產(chǎn)和石器使用過程納入石器的分類和解釋(Sellet1993；VanPeer1992)。 我們不僅利用這些過程來理解形態(tài)變異，而且還將石器技術(shù)嵌入到人類行為和組織的其他方面(Jelinek1991)。這一概念還將石質(zhì)原材料的各個方面，如豐富度和可用性，納入石器形態(tài)(Bar-Yosef1991)。石器的動態(tài)特征已經(jīng)被世界上一些地方的研究人員所承認(rèn)和接受，但美國考古學(xué)家卻不那么渴望這樣做，也許部分原因是美國人類學(xué)和考古學(xué)中類型學(xué)的歷史發(fā)展(Andreefsky1997a)。然而，隨著越來越多的研究表明，石質(zhì)工具的形態(tài)直接受到工具的生產(chǎn)、使用和重復(fù)使用的影響，這種看法正在發(fā)生改變(Amick et al. 1988; Andrefsky 1986a;Dibble 1988; Hayden et al. 1996; Kuhn 1992; Rondeau 1996; Tomka 1989; Towner and Warburton 1990)。

在世界范圍內(nèi)，石器分析學(xué)者開始意識到，從史前遺址中發(fā)掘出的石器和遺物是復(fù)雜生命史的最終結(jié)果。從工具采購到石質(zhì)工具丟棄的順序是由文化影響、情境約束和原材料可及性決定的。這些因素有助于影響石質(zhì)工具類型的動態(tài)特性。必須理解石質(zhì)工具的形態(tài)，因為它反映了短期的變化（生產(chǎn)和使用的結(jié)果），以及長期的變化（文化和/或行為差異的結(jié)果）。

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和解釋之前，還需要考慮其他的背景因素來影響石器的形態(tài)。民族志學(xué)（Gould 1980:134; O’Connell 1977:280）和考古學(xué)（Barut 1994; Dibble 1991; MacDonald 1991）研究表明，不同的石器生產(chǎn)模式將取決于石質(zhì)原材料的相對豐度，因此工具形態(tài)的特征受到石質(zhì)原材料相對可用性的影響。同樣，石質(zhì)原材料的質(zhì)量也被證明是與所生產(chǎn)的工具種類有關(guān)的一個重要因素（Goodyear 1979; Hayden 1982）。在含有大量高質(zhì)量、可制作的原材料的地區(qū)，大多數(shù)文物都將由這些材料制造出來，而不管它們在生產(chǎn)過程中花費了多少精力。相反，當(dāng)高質(zhì)量的石質(zhì)原材料不容易獲得時，可能會出現(xiàn)幾種不同的工具生產(chǎn)模式之一(Andreefsky1994a：29-30)。原料質(zhì)量已被證明會影響破裂力學(xué)的特性，從而影響所生產(chǎn)的坯材的大小(Gneste and Maury1997)。 在剝離過程中無意中或意外的石片打制可能決定了各種工具制造者和使用者所采用的技術(shù)類型。因此，原材料通常被精心挑選用于特定種類的工具生產(chǎn)(Ellis 1997; Hofman 2003; Noll and Petraglia 2003)。研究還表明，石質(zhì)原材料的形狀和大小對于確定所使用的技術(shù)種類很重要。例如，已經(jīng)證明，當(dāng)石質(zhì)原料的大小太小而不能用手握時，使用兩極技術(shù)代替雙面器技術(shù)(Andrefsky 1994b:384;Goodyear 1993; Honea 1965)。此外，史前群體是定居還是移動，影響了該群體制造的工具（Andrefsky 1991;Henry 1989; Jeske 1992; MacDonald and Allsworth-Jones 1994）。流動的人群傾向于通過運輸工具來減少對任務(wù)沒有準(zhǔn)備的風(fēng)險；這些工具便攜、多功能，易于改造。

定居人群并不一定需要將工具整合成多功能、輕量的配置。其他因素，如尋找的食物種類或執(zhí)行的任務(wù)也決定了石器的形態(tài)特征。在進(jìn)行石器分析時，最重要的可能也是最困難的一點是，石制工具在形態(tài)上是動態(tài)的。這很難納入分析，因為石器是在靜態(tài)條件下觀察、測量和分析的；研究人員研究的是形態(tài)靜態(tài)的石器。因此，我們傾向于從靜態(tài)類型學(xué)的角度來看待石質(zhì)工具。在考察制作石器的材料并進(jìn)行石器分析之前，有必要重申，將單個石器視為物質(zhì)文化系統(tǒng)中形態(tài)動態(tài)的物品是多么重要。