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讲座回顾丨科技考古新进展报告2则
发布时间:2023年11月21日 11:07    作者:    点击:[]

11月7日晚,山东大学文化遗产研究院主办的长风论坛鳌山系列讲座081期在博物馆628会议室线上展开,来自中国科学技术大学科技史与科技考古系特聘副研究员、西班牙IPHES研究所玛丽居里访问学者李为亚为师生带来题为“微痕与淀粉粒分析及其在考古学中的应用”的学术讲座;来自浙江大学考古与艺术学院的博士后研究员MickaBaillet带来题为“FromLithic Assemblage to Site Formation: the Use and Role of Traceology of Lithic Artefact Surface State for Understanding the Taphonomic Processes Affecting Paleolithic Sites”的讲座。两场报告由山东大学文化遗产研究院副教授王华主持。

讲座一、微痕与淀粉粒分析及其在考古学中的应用(李为亚)

第一场讲座的内容主要分为三部分。第一部分是对微痕分析方法的介绍;第二部分李为亚老师将微痕分析与淀粉粒分析方法进行关联;最后一部分则以三个案例作为媒介,进一步深化对两种方法的理解。

讲座伊始,李为亚老师简要介绍了微痕(microwear)分析方法的概念、研究对象、目前的发展趋势和用于观察的仪器设备等。微痕分析的研究对象多样,包括石器、陶器、骨器、玉器和贝类等;微痕分析实验室在欧洲、美洲和澳大利亚均有分布,国内虽起步较晚,但浙江大学等近年来也成立了专门的微痕分析实验室;目前的发展趋势向好,相关文章的发表逐年增加;用于微痕分析的主要仪器有体式显微镜、金相显微镜及共聚焦显微镜等。

图1 微痕分析的概念

接下来,李为亚老师讲述了淀粉粒分析方法,及该方法如何与微痕分析方法进行结合。微痕分析可以推测多类加工对象,但无法鉴定植物的种属,而淀粉粒分析则可以做到对富含淀粉类植物遗存进行种属鉴定,此外,根据损伤的淀粉粒的形态学特征还可以进一步推测古代的食物加工方式。因此,对器物功能等进行研究时,他认为两种方法结合起来可以提供更全面的信息。

图2 微痕和淀粉粒分析的步骤示意图

第三部分,李为亚老师展示了在微痕分析与淀粉粒分析方法结合的前提下,针对不同考古学问题进行探索后获得的进步性认识。第一项研究以河南舞阳贾湖遗址出土的石磨盘和石磨棒作为研究对象,通过微痕和残留物分析方法获知,不同类型的石磨盘用以加工不同类型的物质,证明古人可能是有意制作出不同类型的器物从事不同的生业活动。

图3 石磨盘微痕分析结果

接下来,李老师提出古人使用何种技术研磨谷物的问题,进而通过模拟实验,使用微痕与淀粉粒分析,建立了区分古代不同食物加工方式的微痕图谱,并发现贾湖先民采用的是干研磨的方式加工谷物类食物。该项研究可以更广泛的应用到其他的遗址中,揭示古代粮食的研磨方式。

图4 不同的研磨方式产生的不同微痕

案例三则聚焦在水稻淀粉粒在石磨盘和石磨棒上发现的数量和频率低这一现象上,李为亚老师借助模拟实验、微痕与淀粉粒分析,提出水稻淀粉粒在干研磨后损伤最大,在偏光显微镜下观察时难以发现,因此可能导致了前期研究中水稻出现率低的现象。

图5 不同谷物淀粉粒在干/湿研磨后粒径的变化

最后,李为亚老师展示了他在莱顿大学读博期间,其他同事们从事的关于微痕的丰富工作,研究对象包括石斧、兵器及装饰品等。


讲座二、From Lithic Assemblage to Site Formation: the Use and Role of Traceology of Lithic Artefact Surface State for Understanding the Taphonomic Processes Affecting Paleolithic Sites(MickaBaillet)

第二场讲座则由Micka老师展开,讲座围绕的核心是如何使用痕迹学(traceology)研究旧石器遗址中埋藏过程对石制品表面的影响。

讲座的开始,Micka讲述了人类离开营地后的埋藏过程。通过模拟实验将人类的制造人工制品的过程复原,发现不久后模拟实验中留下石片等消失不见。此外,雨水、冻结和消融的过程及土壤的压力等也造成考古遗物的位移,并同时使人工制品之间发生摩擦,继而破损。

图6 埋藏过程示意图

那么如何阐释沉积后过程呢?地质学家们会研究沉积物的微地形和微结构。Micka分别展示了受到冻结和消融过程影响、水流和生物作用的沉积物微形态。多种作用为研究者们分辨不同的痕迹带来了困难。

图7 冻结、水流和生物作用造成的石制品微形态

Micka梳理了一些学者在该方面做的重要工作:他们将地层中的石制品的三维位置记录后通过电脑软件处理,获得了石制品在层位中的分布状况,发现这种分布受到了沉积作用的影响。另一项研究发现不同地层存在相似的石制品,原因同样在于沉积后作用,在模拟实验的帮助下,发现该处遗址受到了水流、冻结和消融的影响。

接下来,Micka重点介绍了一种由来已久的分析方法,即评估人工制品表面的状态。首先他回顾了该方法的学术史,早在20世纪初,Warren、Henri和裴文中就进行了相关研究;二十世纪中期,Bordes和Davis同样开展了工作,他们都是裸眼观察石制品。早期的方法由于没有使用有较高放大倍数的设备,结果有不准确的部分,但在方法上已经迈出了一大步。Micka继而概括了裴文中先生在北京周口店遗址的研究:裴文中先生为受到冻结、流水、植物根茎及风成作用下的石器表面状态提供了可借鉴的分类标准。

图8 裴文中先生的开创性工作

Micka关注到该方法所存在的问题:近一个世纪以来,石制品表面状态的痕迹分析停留在裸眼观察的宏观尺度,没有实验佐证。因此地质学家并不采纳考古学家的方法,考古学家也并未建立研究框架。因此Micka需要实验和复制每种过程,并提供不同过程的微观结构指示,给予考古学家与地质学家以参考。

Micka的研究选择较容易产生磨光的燧石作为实验的原材料,开展了多项实验。他在显微镜下观察了放置于发生冻结和消融循环(frostand defrost cycles)的法国高山地区土壤中长达十三年的燧石,发现其微观尺度上并未发生改变,这说明自然埋藏过程中使得燧石表面发生改变需要很长时间。模拟实验的团队决定在实验室中通过人为加速实验的推进,进行了一百次冻结消融循环,观察后仍未发现微痕。直到将循环的次数提升到400次,Micka才在显微镜下发生轻微的磨光。

图9 冻结和消融作用模拟实验

Micka还制作了可以控制水流速度的装置研究水流作用(water run-off)对燧石表面的影响,十天的实验就可以在燧石上观察到波浪形、纵向的磨光。风的作用(aeolian silt blasting)亦通过专门的设备,在控制风速的前提下,30分钟后就产生了微痕。土壤对于考古遗存的压力(sub-soil pressure)也作为一项实验推进,设定压力后同样获得了可观察的宏观与微观划痕。最终,Micka通过实验中在不同设备下获得的图像,建立了一个埋藏过程造成石制品表面改变的指数,以供考古学家与地质学家参考。

两场讲座的最后,两位老师与参会的师生围绕微痕及淀粉粒分析展开热烈的讨论与交流,王华老师对本次讲座的内容进行总结,并对两位老师带来的精彩讲座致以诚挚的感谢。


【撰稿:安竹谊  审核:李为亚  编辑:徐文亚】

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