石器宏观分析方法（第二章）

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

第二章石器制作的基础知识

石制品包括所有在史前遗址上发现的经过文化改造的石质工具材料。它们包括精细的形状，如细石器和双面器，以及在工具生产和改造过程中剥离的废弃碎片。无论是在一个装满石制品的考古实验室里，还是在一个主要以石制品为代表的史前遗址上，石器标本形状的巨大变化都是不可避免的。有些标本看起来只不过是打制的石器碎片，而其他的则会均匀地整形为尖尖的投掷尖状器。可能有超过20厘米长的大型工具和小于1厘米长的极小标本；通常石器的颜色和质地会有所不同。对于一个刚刚开始进行石器分析的人来说，这种组合的变异性可能是深不可测的。大多数人将无法识别石制品和天然石材的特征。事实上，如果没有适当的背景，几乎不可能确定石质工具生产碎片和自然破碎石头之间的区别。考古学家能够识别文化改造的材料？对一些人来说，这似乎是一个无关紧要的问题，但对于那些很少接触到各种石制品形态的人来说，这个问题是非常重要的。

解决这个问题的最好方法是了解石头是如何破碎的，至少在最基本的水平上，以及石器在制造和使用过程中是如何改变和改造的。一旦理解了破碎力学的基本原理，并理解了工具使用的概念，就更容易理解石制品组合的巨大可变性。然而，在讨论岩石破碎力学和工具使用过程之前，我们介绍代表石器分析中使用的元素术语的定义。这些术语为理解碎裂力学提供了一个共同的词汇表。当分析技术在书的后面部分被描述和解释时，会有更详细和全面的词汇。

基本术语

打制的石制品可以被定义为加工对象（objective pieces）或劈裂产品（ detached pieces）。加工对象是被撞击、 砸击、剥落或以某种方式改造的石头，可能包括结核、石核、双面器或石片。劈裂产品是指在改造过程中从加工对象中剥下的石质物品。劈裂产品可以是石片、碎片、削片、石叶、碎屑或任何在加工时从加工对象上打下的劈裂产品。由于石器技术是一种动态现象，在器物的使用过程中，劈裂产品可能成为加工对象。例如，一个结核原材料可能会被打击，从而剥下石片。结核是加工对象，石片是劈裂产品。其中一个石片可以由工具制造者选择，并通过从其边缘剥下碎片来进行改造。这个石片变成了一个加工对象，因为通过剥下小的石片来改造。石片也可以只被轻微地改造，如锐化或钝化切割的边缘，或者它可以被完全重新制作成一个投掷尖状器或其他工具。在上述任何一种情况下，劈裂产品都已成为一个加工对象。图2.1显示了几个加工对象和劈裂产品的例子。请注意，任何劈裂产品如果被选择进行改造，都很容易成为一个加工对象。劈裂产品通常通过锤击（Percussion flaking）剥片或压制剥片（pressure flaking）从加工对象上剥离。锤击是指用锤打击物体剥下石片和碎片。通常打击物是砾石，也被称为石锤(图2.2a, b)。锤也可以由骨头、鹿角或木头制成。不是石质做的锤通常被称为软锤（ called billets）(图2.2c)。有时，锤的使用方式是使加工对象和锤之间不发生接触，在这种情况下，锤被用来打击冲剥杆（ punch）使用，这种技术被称为间接打击。压制剥片是指通过在不打击的情况下对加工对象施加压力来剥下石片或废片。这通常是将鹿角尖或骨尖放在加工对象上，然后向下压向打击点。带尖的鹿角或骨头被称为压剥杆（pressure ）(图2.2d)。

压制剥片比锤击剥片的优点之一是提高了精度。在锤击剥片过程中，容易在不理想的位置打击，导致加工对象意外开裂。通过压剥杆可以直接放置在打击点上剥片，可以避免偏离打击点的可能性，但是使用压制剥片的缺点是可以施加的力要少得多。在许多情况下，需要大量的力量来剥下一个石片，人们只能通过有最大力量的锤击剥片来实现。锤击和压制剥片的过程被称为载荷的应用（ called application of loads.）。

图2.1 劈裂产品和加工对象实例：(a)劈裂产品，从结核上剥下的石片；(b)加工对象，河流结核；(c)劈裂产品，腹面视图；(d)劈裂产品，背面视图；(e)加工对象，单向石核；(f)加工对象，多向石核；(g)劈裂产品，背面视图；(h)劈裂产品，腹面视图。

用于剥离劈裂产品的不同大小的力被认为是不同的载荷应用。锤击剥片比压制剥片施加更大的载荷。使用一种重的坚硬的锤，如石英岩石锤通常比鹿角坯等更轻、更软的锤产生更大的载荷。

图2.2 加工工具：（a、b）石锤；(c)鹿角坯；(d)压制剥片鹿角尖。

可能最简单的加工对象是石核。石核是大量均质的石头材料，其表面有剥离痕。石核的主要目的是提供可用于生产各种工具的石片。从石核被剥离石片后，它会逐渐变小，直到它完成或耗尽。在世界各地的考古记录中都发现了已耗尽的石核。石核有各种各样的大小和形状，并根据它们所在的位置有各种各样的名称。

图2.3  单向石核举例：(a)来自Okedo-Azumi遗址的细石叶石核，改编自Kobayashi (1970)；(b, c) 白泷（Shirataki） 30地点的细石叶石核，改编自Kobayashi (1970)；(d, e)校园（Campus）遗址的细石叶石核，改编自Mobley (1984)；(f) 华盛顿大学安德烈夫斯基（WSU Andrefsky）收集的多面体石核。

单向石核从一个方向剥离石片，通常有一个大的平坦面，被打击或砸击以剥离石片。这个表面被称为打制台面。不同的形状和大小的单向石核有不同的名称。日本人称单向石叶石核和涌别石核(图2.3a- c)(Andrefsky1987；Kobayashi1970)。最近的研究表明，日本的单向石核比以前认为的有更多的技术多样性（Bleed1996)。北美北极的术语是细石叶石核(图2.3d，e)(Aigner 1970; Anderson 1970; Morlan 1970)和中美洲是多面体的石核(图2.3f)(Clark 1982, 1985; Crabtree 1968)。不管名字如何，所有的单向核都从一个方向剥下石片，而且它们只有一个打击的台面。多向石核通常有几个打制台面(图2.4).在这些类型的石核上，石片从几个不同的方向被剥离。多向石核必须旋转，以从不同的打制台面剥离石片，因此，有时被称为旋转石核。一些多向石核被塑造成一个圆盘，圆盘的边缘作为打制台面。这些在两面边缘相交的盘形石核通常被称为双面石核(图2.4b)。  图2.4a展示了几个平坦台面和图2.4b显示了双面边缘台面。其他多向石核包括勒瓦娄洼石核（Bordes 1961, 1968; Kuhn 1995; Van Peer 1992）和两极石核（Honea 1965;Johnson 1987:195）（图2.5)。

劈裂产品通常被称为石片或石叶。然而，在世界各地，劈裂产品有任意数量的术语。除了术语石片和石叶，它们也可以被称为碎片、削片、细石叶、废弃产品、废片或废弃物。当劈裂产品或石片被丢弃而不被用作工具或修理成工具时，它们通常被称为废片（debitage）或碎片（debris）。废片被认为是工具生产或石核剥片的副产品。废片或石片几乎可以有任何形态。在整形过程中，一个加工对象经常会因打制产生数百种不同形状和大小的废片。在废弃碎片的形态可能类似于通过扔下一箱牛奶瓶而形成的玻璃碎裂块。虽然加工对象的打制可以产生各种大小和形状的遗物，但通过各种技术控制可以产生不同种类的器物。一个熟练的工具制造者可以剥离几乎任何形状的石片。所有以可控的方式剥离的石片都具有形态特征，这为它们如何以及从什么样的加工对象中剥离提供了线索。

以可控方式剥离的许多石片具有锥状破裂的特征。打制石器的脆性材料的锥状破裂可产生光滑的凸面或凹面。使用这种技术从石核上剥下的石片被称为贝壳状石片(图2.6)。石片有背面和腹面。

图2.4多向石核例子：(a)旋转石核，多台面；(b)双面石核，边缘作为打制台面。

腹面是劈裂的表面，通常是光滑的，没有以前剥离的迹象。背面与腹面相对，可能显示出石器的原始外表面或以前石片剥离的痕迹。贝壳状石片只有背面会有石器原始外部的证据。腹面相对于背面将永远是一个新的破裂。

图2.5 多向石核：(a)剥片前后的勒瓦娄洼石核；(b)剥片前后的两极石核。

没有被打碎的贝壳状石片将会有一个打制台面(图2.7)。这是从加工对象上剥离石片的作用力的位置或点。根据加工对象的物理特性，有几种不同类型的打制台面。有些是一个平坦面，有些为多个面，而另一些可能是完全圆钝的研磨。在某些情况下，在石片腹面靠近打制台面的底部会有一个突出物。这种突出物或边缘被称为唇棱，一些研究人员认为它是软锤打击或压制的结果（Crabtree1972：74）。石片包含打制台面的一端是近端。

图2.64 各种贝壳状石片的例子。

图2.7. 贝壳状石片上的共同元素和术语。

在近端的对面是远端。石片的远端是原始打击力终止的地方。这可能是一个平滑的终止，从加工对象上逐渐剥落石片，也可能是一个突然的终止，以断裂结束。平滑的末端被称为羽状的末端或羽状的远端。当石片在剥离过程中断裂时，终止被称为台阶破裂或台阶终止。有时，剥离石片的锤击力会向远离加工对象的方向旋转或滚动，这就形成外翻破裂或外翻终止。当锤击力向靠近加工对象滚动时，这就形成内卷破裂， 内卷破裂也称为过击或过渡终止（Cottrell和Kamminga1987：701）或过击石叶（Tixier1974：16）。图2.8是显示上述四种终止方式的示意图。更详细的讨论了石片终止的力学原理，可以在专门的研究中找到(Cotterell et al. 1985; Faulkner 1972)。在近端和远端之间的背面和腹面相交的石片的两边被称为侧缘。

在贝壳状石片上的打制台面的正下方，在腹面可能有一个凸起(图   2.7).这个凸起被称为打击泡，可能非常大和突出，也可能是散漫的，难以识别。一些研究人员认为，打击泡的大小表明了用于从加工对象上剥离石片的锤的类型。另一些人认为打击泡的大小更与施加力的角度有关。打击泡可能与这两种力的特性有关。打击泡总是在片的腹面，而不是在背面。在打击泡下方，从近端开始可能有波纹被称为同心波。同心波表示当石片分离时穿过加工对象时施加的力的方向(图2.7)。另一个经常与打击泡相关的特征是打击泡上的一个小石片痕(图2.7)，这被称为锥疤，是在石片剥离的最初影响中产生的。当第一次撞击加工对象以试图剥离石片时，有时会在打制台面上接触多个位置。事实上，通常在石片剥离过程中会有超过一个接触点。这些力以一系列叠加波的形式穿过加工对象。通常，一个波占主导地位，贝壳状石片被剥离，并产生打击泡。

图2.8基于科特雷尔和卡明加（Cotterell and Kamminga1987）的石片终止类型示意图：(a)羽状终止；(b)外翻终止；(c)台阶终止；(d)内卷终止。

当打击泡产生时，一个下波接触主波。这种接触导致从打击泡上剥下碎片，这个碎片是锥疤片（ eraillure flake）（Cotterell and Kamminga 1990:140–50;Faulkner 1972）。

从本章中的前几件器物插图中可以明显看出的一件事是劈裂产品的方向。在整本书中，我使用了“美国”的格式来呈现单独的器物，这与“欧洲”的格式略有不同。说明劈裂产品的“欧洲”格式显示所有标本的近端向下，远端向上(Keeley1980：17,65,71；Mellars1996：100,111,117,121；VanPeer1992：45-8,106)。“美国”格式呈现的是经过改造的劈裂产品（石片工具），近端朝下，远端朝上，类似于“欧洲”格式。然而，未经改造的劈裂产品（废片） ，近端向上和远端向下（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）。这是我个人的一个偏好问题。单独的器物没有标准的全球展示风格。一些欧洲的研究将使用“美国”格式，而一些美国的研究将使用“欧洲”格式。其他研究人员将根据他们所强调的内容，以不同的方式定位劈裂产品(. Bradley and Giria 1996:30, 32; Frison 1991:130, 131; West 1981:116–21; Whittaker 1994:124, 190, 191)。

在考古遗址中发现的最常见的加工对象类型之一是双面器。双面器有许多大小和形状，有数百个特殊的名字，取决于它们的形状和在哪里被发现(Carlson 1996; Goodyear 1974:19–43; Hester 1993; Hiraguchi 1992; Mellars 1996:124–32; Sassaman 1994)。所有的双面器都有两个面，它们相交形成一个统一的边缘，两个面上显示了以前的石片剥离的证据(Andrefsky and Bender 1988:5.1–5.8;Collins and Andrefsky 1995:11–15)。双面器材料是加工对象，通过在表面剥离石片而广泛地进行改造(图2.9)。有些主要用作石核或是可用的石片的来源（Goodyear1979; Kelly 1988）。双面石核本身可能作为切割工具使用(AAhler 1971; Andrefsky 1997b, in press b; Lewenstein 1987; Odell 1981)。其他双面器被改造为连接在手柄上使用，这些装柄的双面器可能被用作箭头或标枪头，也可以用作长矛的头部(Christenson 1986; Patterson 1985; Shott 1996)。当然有柄的双面器也可能被用作切割工具(Greiser 1977; Lewenstein 1987)。

图2.9 双面器可变性的例子：(a)双面器刀；(b)有柄双面器；(c)双面石核

有柄的双面器有两个主要元素：柄部和刃部(Andrefsky 1986b; Benfer and Benfer 1981; Gunn and Prewitt 1975)。柄部是连接到把手的双面器区域。它通常具有某种形式的凹槽，以便更容易附着。在有柄双面器上的凹槽可以在双面器的侧边、转角或底部(图2.10)。有时双面器没有凹槽。在这种情况下，柄部区域可以以某种方式研磨或钝化，以利于将双面器捆绑到把手上。无凹缺的双面器通常在连接到把手之后出现重新锐化的现象。双面器的重新锐化区域通常取决于柄部和刃部的位置：有柄双面器上的刃部是用于切割、锯切或穿孔的区域，通常会重新锐化(Andrefsky 1997b; Goodyear 1974; Truncer 1990)。一些研究人员认为，带有凹槽的有柄双面器被用作投掷标枪头，没有凹槽的有柄双面器被用作长矛头。

图2.10  不同的有柄双面器：(a)侧凹槽尖状器；(b)矛形尖状器；(c)基底凹槽尖状器；(d)角凹槽尖状器。

破裂力学

打制的石制品是由工具制造者制作的，他们知道如何从燧石或石头（flintknapping or stoneknapping）的加工对象上打下不同大小和各种形状的岩块。最好的制作方法是那些可以以可靠和可预测的方式破碎的石头；这些石头要有脆性、均匀和各向同性。换句话说，最适合打制石料是那些有脆性，没有如节理、裂缝或杂质等特性。天然玻璃或黑曜石可能是这种材料的最好的例子，因为它可以以工具制造者想要的任何方式开裂。其他种类的石头也有这样的性质，例如隐晶硅酸盐：这些包括燧石或含有高比例二氧化硅的玉髓。隐晶硅酸盐（也称为石英）不像天然玻璃或石那样容易破裂，但它们非常适合石器生产。玄武岩、安山岩、石英岩和流纹岩都可用于生产打制石质工具，但它们的均匀性较差，脆性较低。下面讨论破裂力学，重要的是要记住，介绍和解释的概念与受控环境中的完全均匀和各向同性质量有关。

图2.11 三种典型石片类型：(a)弯曲石片；(b)贝壳状石片；(c)两极石片。

越不均匀的材料可能越显示出不容易预测的特性。许多考古学家已经认识到了解石质破裂的力学性能的必要(Faulkner 1972;Speth 1972, 1975; Tsirk 1979)。也许对岩石破裂力学最全面的研究是由科特雷尔和卡明加（ Cotterell and Kamminga1979,1986,1987,1990）进行的，它构成了以下材料的基础。它们对石器破裂力学的最大贡献是描述和解释了燧石制作中产生的三种石片类型：锥状石片、弯曲石片和压缩或两极石片(图2.11)。三种片型之间的差异可以通过检查每种石片类型是如何产生的最好的理解。根据科特雷尔和卡明加（ Cotterell and Kamminga1987：686）的说法，锥状石片是从在打击点形成的赫兹锥开始的。图2.12说明了BB小球与玻璃产生撞击，在撞击点或打击点，会出现一系列同心裂纹。

图2.12 球形弹丸以90度角打击玻璃以产生赫兹锥体的示意图。

其中一个裂纹将占主导地位，并穿过脆性团块，形成一个大约136度的圆锥体。在制造石器时，力的施加通常是靠近一个加工对象的边缘。这导致只形成了部分赫兹锥体(Crabtree1972：54)。图2.13a说明了在加工对象边缘的赫兹起始，在这种情况下是单向石核。裂纹从接触点开始，并进入加工对象，开始形成锥体。这增加了向外的压力，导致裂纹弯曲远离加工对象，这种作用形成了打击泡。科特雷尔和卡明加认为，“部分锥体最初传播到石核内，这样增加了正在发育中的石片的向外弯曲。这种向外弯曲的增加导致裂纹向石核面弯曲，以完成打击泡”（Cotterell and Kamminga 1987：687）。他们还指出，由于贝壳状石片需要大量的压力启动，它们更容易用硬锤产生。贝壳状的石片可以由鹿角和骨头的压制工具产生，但更常见的是由硬锤锤击造成的（Cotterell and Kamminga 1987：686）。

形成压缩（compression flakes）或两极石片（bipolar flakes）的裂纹以不同于连续石片的方式启动和传播。压缩或双极石片是在工具生产或石核剥片过程中通过楔入起始形成的，这种类型的破裂起始是由锤击引起的。在打击时产生的同心半径与锥状破裂时相似。然而，随着楔入的开始，施加载荷的力集中在半径的中心，并在通常的赫兹锥体的中心形成一个裂纹。当施加大量的力时，钝锤（blunt hammers）也可能发生这种情况。图2.13c 表示楔入起始是如何发生的。当打击点远离加工对象的边缘时，也可能发生楔形起始；手持石核或结核可以以这种方式分裂。

图2.13基于科特雷尔和卡明加（1987）的三种石片起始示意图：(a)赫兹起始；(b)弯曲起始；(c)楔形起始。

当碎屑颗粒被楔入加工对象表面时，就会发生楔形起始(Cotterell and Kamminga1987：688)。两极剥片是一种典型的采用楔入作为起始技术的剥片技术。

用两极技术或与楔入开始不会产生打击泡(Crabtree1972)。在两极技术中，加工对象被放置在砧或硬表面，用硬锤子从上面打击（Goodyear1993），破裂通常从砧端和锤端开始。因此，两极石片可能似乎有两个打击点。当加工对象太小而不能用手持方法剥片，或者工具制造者试图最大限度地使用有限的原材料来源时，通常使用两极技术(Andrefsky1994b)。

弯曲石片是由远离打击点的裂纹形成的石片。应力被施加在试图“弯曲”“脆性材料”的加工对象上。一些最常见的弯曲石片是由于在加工对象的锐角边缘施加力而产生的。例如，当在薄锐的双面器边缘附近施加力时，双面器的薄弱边缘可能会折断或破裂，形成弯曲的石片。由此产生的弯曲石片将有一个台面，它是由原始的双面器边缘的一部分组成的。弯曲的石片被认为是源于软锤或压制的结果（Cotterell and Kamminga1990：142）。图2.13b说明了弯曲石片的方式。

与弯曲石片和砸击石片不同，弯曲石片不是在打击点开始的。考虑鱼杆在应力下破裂的方式，能很好地地理解弯曲起始。例如，假设一条钓鱼线在湖的底部被钩住，并对与湖面平行的钓杆施加恒定的压力；当施加足够的力时，该杆就会从极点折断。换句话说，极点在中间的某个地方破裂，而不是在施加力的末端。鱼竿的弯曲类似于一个加工对象的打制台面上的弯曲力。当弯曲力最终导致弯曲石片时，石片开始远离施加力的点。由于起始发生在远离打击点的地方，因此不存在与起始点相关的同心波。因此，在石片的腹面没有形成赫兹锥，也没有形成打击泡。相反，最初的裂纹以大约90度的角度进入加工对象，  然后转向加工对象的外部（Cotterell and Kamminga1987：690）。这导致石片在腹面有很少的波动，很少有次级分离或小石片破碎。

每一种石片都是通过不同的方式开始的。一旦石片被启动，它就会根据控制力的压缩或刚度通过加工对象传播(Cotterell et al. 1985)。这些力可以引导裂纹的方向，并最终形成劈裂产品的形状。

然后，根据施加力的方向和施加力的大小，劈裂产品以几种方式之一终止。有四种终止方式：羽状式、台阶式、外翻式和内卷式(图2.8）。羽状终止被认为是石片传播的延续；台阶终止是由于不连续传播的结果，外翻和内卷终止是由于弯曲力的增加，导致打击力转向或远离加工对象(Cotterell and Kamminga 1990:145)。

将一个加工对象制作成一个理想形式的实际机制需要多个相关变量的叠加。其中，这些变量包括：加工对象的大小和形状；加工对象的密度；锤的大小、重量、形状、密度；载荷应用的类型、角度和位置；加工对象的基础支撑；打制台面的形状、大小和孤立程度；以及加工对象的裂纹（flaws）。工具制造者根据加工对象的特性和期望的劈裂产品形状的相互作用考虑这些变量。这些变量之间的相互关系允许采用多种策略来剥离相似形状的碎片。例如，用软锤施加垂直于双面器边缘的锤击载荷可能会产生一个小的、厚的、弯曲的石片。在相同的双面器边缘上施加相同的锤，但与边缘成60°角，可能会产生比弯曲的石片更长、更薄得多的锥状石片。在这种情况下，改变从90°到60°的载荷角度可以通过靠控制锤的方法来实现。同样的贝壳状石片可以通过保持锤的打击角不变而转动加工对象来实现。或者，可以改变加工对象和锤的打击位置，以实现60°角进而剥离锥状石片。应该记住，其他因素也可以调整产生同样的贝壳状石片。可以改造打击点或打制台面，然后调整锤打击的角度，以产生相同的劈裂产品。锤的密度、大小或形状的变化也是需要调整的其他因素，以实现相同的劈裂产品。

对三种理想石片类型的识别非常有利于进行石器分析。不幸的是，这些并不包括在考古记录中发现的劈裂产品的全部形态变异范围。用于生产考古工具的石质原材料可能存在缺陷或不均质。工具制造者通常不能与预期的打制台面进行准确的接触，或石片不能以预期的方式分离。这些和其他因素产生的劈裂产品可能看起来一点都不像这三种类型。

下面的大部分石器分析解释了如何从理想的石片类型中获取信息。然而，在工具生产和石核剥片过程中产生的劈裂产品的全部形态范围也得到了确认，而且还引入了石器分析技术来处理这些废片。

石器形态动力学

基于形态的类型学允许标本在一个时间点被排序成组。从这个意义上说，形态类型是静态的。这适用于所有类型的物品——无论是鸟类、房子，还是投掷尖状器。然而，石质工具最基本的特征之一是它们是人类物质文化的形态和功能动态物品。石器经历了一个生产过程、一个使用过程和一个沉积后变化的过程。每一个过程都作用于石制品和人工制品的数量，创造不同形状和大小的单个标本。这些动态的过程导致石质工具的变化和进化，无论是单独的还是作为一个组合。当考古学家发现或收集石质工具时，该工具就处于其最新阶段或最终形式。当从遗址背景中收集人工制品时，它将从其动态背景中删除，并保存在静态背景中。重要的是要认识到和理解石质工具在物理上改变形状，考古学家在静态点收集石质工具，这可能是一个变化的过程。这种与石质工具相关的动态过程对人工制品类型学和人工制品功能的评估具有重要意义。

显然，各种史前技术都受到这些相同过程的影响，而且都是动态的。然而，石器技术，不像其他史前技术，如陶器生产或房屋建设，石器是一个减法过程。换句话说，房屋和陶器是通过将元素和碎片结合在一起来建造的；它们是建造或组装的。这些技术将材料结合起来，以增加大小和组成。石器技术则恰恰相反。石器技术始于一个加工对象，通过系统地剥离不同大小和形状的碎片。石制品的生产总是减少（剥离）性的。石头总是被剥离，以产生一个工具，而从不添加。无论它们是双面器、穿孔器还是端刮器，它们都是通过系统地剥离石片而形成的，以产生所需的形状。石核也被系统地减少以产生可用的石叶或石片。石器技术的减法性和石制品功能可能随着人工制品形式的改变而改变的事实——石器形态的动力学——是石器分析人员理解的关键。

石器生产过程

石器生产所花费的精力对于理解工具生产过程至关重要。有些石质工具可以用很少的努力来生产，而有些则需要大量的生产努力。一些考古学家根据这种数量的生产工作将工具分为不同的类型(Andrefsky 1994a; Binford 1979; Kelly 1988)。在生产中需要很少或不努力的工具被称为权宜制造或非正式工具。那些在生产过程中花费了大量精力的人被称为正式工具（formalized tools）。一种权宜制造的工具可以像从石核上剥下的未经改造的石片或石叶一样简单。这个劈裂产品可以用于任何各种任务，如切、削或刮。不同形状的劈裂产品可以用于相同的任务，或者相同形状的劈裂产品可以用于不同的任务。这些快速生产的工具立即为石质工具组合引入了大量的可变性，因为它们的形态不受设计要求的限制。

正式的石器，例如双面投掷尖状器，经过一系列的生产阶段（Callahan 1979; Whittaker 1994），逐渐把这块石头变成一个能够狩猎大型动物的投掷武器（armature）。图2.14说明了双面器从获得原材料到完成的生产的不同阶段。在这个生产连续过程的任何地方，投掷尖状器都可以破裂并被丢弃。打制的标本经常在采石场等生产地点被发现(Reher and Frison 1991; Thacker 1996;Torrence 1984)。也有可能工具制造者在任何生产阶段停止双面投掷尖状器的生产，以便在生产过程的该阶段使用，或运输到另一个地点做进一步加工。

双面器已经被证明是功能可变的石质工具(Andrefsky1994a; Goodyear 1979; Kelly 1988:719–21)。早期的双面器是砍砸器或手斧，相当实用，因为它有相对大的边缘角度；它的刃口非常适合砍或劈像木头这样的硬材料，几乎没有折断的危险。当边缘变得更钝时，这件双面器可以再重新修理，或者可以变薄以更好地执行切割或刮削的任务。如果需要石片来切割软材料，早期或中期的两面器可以作为剥离石片的石核或原材料来源。从双面器剥下的可用的石片，可以一直发在到双面器生产后期的减薄阶段。如果需要，侧面可以打上凹缺和安装手柄，用作投掷尖状器。然而，有柄双面器不一定就是专门的投掷武器。它可以作为装柄的刀来锯或切割材料，必要时插在矛上再作为投掷尖状器使用。

 

图2.14 示意图显示了一个双面器的修理序列，从石片坯材到完成的双面器的理想剥离阶段。

不同阶段的双面器生产产生了不同质量的标本，适合于不同的活动。可以想象，最终附着在柄上并用作投掷武器或长矛以前被用作砍、切或刮的工具。这种生产过程不仅改变了双面器的形态，而且还可能改变标本的功能。生产过程可能是造成大量形态变异性的原因。即使是不正式的石质工具，在其生产过程中也要经历一系列的制造过程。例如，如果需要三角形的细石器来生产投掷尖状器的倒钩(图2.15)。需要一个可以剥离细石器的石核，然后，合适的细石器被剥离并修理成最终的三角形。在这个生产过程中，很有可能从石核中剥下的一些不适合修理的三棱形细石器。

图2.15 骨尖状器上作为倒钩镶嵌的细石器示意图

这些标本，甚至是那些可能适合于细石器生产的标本，都可以作为切割、钻、雕刻或其他功能投入使用。无论可以完成哪些任务， 理解在生产过程中可能以不同的方式使用这些对象是很重要的。还有一种可能性是，在生产过程中，由于生产失败，细石器不能顺利形成三角形段。同样，作为倒钩的个别细石器的选择可能因其他情况而不同，如石质原材料的可用性、制造者的能力和可用于准备工具的时间。显然，细石器生产过程有可能在组合中产生大量的单个形态变异，而单个人工制品可能经历一个不断改变其形式的生产周期。

生产工艺在石器技术中很重要，因为石制品的变化范围对工具的即时使用和工具设计的灵活性都有影响。工具设计和工具使用的现代概念与史上石质工具的设计和使用有根本的不同。在大多数当代的环境中，我们认为工具是成品。这些工具包括各种各样的工具，从简单的手工工具，如锤子，刀，勺子、扳手、钢笔和铅笔到更复杂的工具，如搅拌机、咖啡壶、桌锯和计算器。

我们在这些完成的工具被设计用于特定任务或任务的环境中感知工具的使用。制作工具来执行一个即时的或预期的任务的过程很少被纳入到我们当代的工具使用环境中。然而，如上所述，石质工具的设计和使用与生产过程更密切相关。因此，与石质工具生产过程相关的动力学对石质工具的类型学有影响，因为它与工具的设计、功能和形式质量有关。

石器的使用过程

虽然石器相对耐用，但当它们被用于切割、刮擦、雕刻和/或穿刺材料时，它们可能会变钝或破裂。当这种情况发生时，石器可以被改造为其他用途。石质工具的使用过程可以非常迅速地或逐渐地改变工具的形态。例如，在石质工具的使用过程中，微小的改造，如锐化或塑造边缘可以混合，以对标本的整体形态进行巨大的改变。然而，随着标本的使用和少量的改造，这种变化发生得非常缓慢。相比之下，石质工具如果被打碎并重新加工成一个可用的工具，几乎可以立即改变形状。如果史前的工具制造者和使用者没有其他替代品，也有可能一个工具可以被戏剧性地重新设计而不被损坏。

通过使用改造工具的经典研究之一是由艾伯特·古德伊尔（Albert Goodyear）在密苏里州的道尔顿组合上进行的（Goodyear1974年）。道尔顿组合传统上被认为有几种典型工具形式，如刀、钻和投掷尖状器：这些工具均有凹槽柄部位，被认为是道尔顿特有的特征。 (图2.16)。通过一系列的使用和重新锐化实验，古德伊尔展示了相同的标本如何通过逐步使用和重新锐化从一种形式转变到另一种形式。实际上，他指出，被认为具有不同功能的传统标本类型，实际上可能是在其日常生活的不同阶段出现的相同的标本类型。

工具通过使用过程逐步重新加工的另一个例子是对带刺端刮器形式的改造。一些研究人员指出，带刺端刮器（spurred endscrapers）是一种与来自北美的古印第安人组合有关的典型端刮器(Rogers 1986; Wilmsen 1968)。研究表明，带刺的端刮器只是古印第安人遗址的端刮器组合的一部分，而刺实际上可能是一个无意的特征，源于端刮器安装在柄上时的重新修理（Shott 1995）

图2.16  Brand遗址的道尔顿（Dalton）双面器示意图：（a-c）双面器初步整形；（d-f）道尔顿尖状器；（g-i）道尔顿刀；（j-l）道尔顿钻。所有的例子都取自古德伊尔（Goodyear 1974年）的照片。

图2.17 有柄端刮器从(a)到(c)逐步磨耗示意图。再锐化过程导致产生一个带刺的端刮器(c).

图2.17：带刺端刮器的再锐化过程；装柄保护了部分端刮器不被剥离，因此当手柄被拆掉或腐烂时就留下了刺凸。维德曼（Weedman2002）认为，端刮器上的刺不是功能性的，而是没有经验的制造和使用工具的结果。

图2.18展示了来自特拉华河流域的端刮器和钻的例子（Kinsey 1972; Kraft 1970）。这些工具具有与特征尖状器相同的装柄部分。唯一的区别是，它们的刃口不同，有用于切割的宽薄刃口（尖状器），也有典型的端刮器刃口（端刮器），还有窄的菱形横截面钻头（钻）。端刮器样本可能是在断开的Perkiomen尖状器上制作的，当时工具仍连接在手柄上。这些端刮器的使用过程改变了工具的形态，比古印第安人带刺端刮器的使用过程快得多，后者经过较长时间的逐步改造。

图2.从特拉华河沿岸发现的18个尖状器（a-c）、端刮器（d-f）和带翼钻（g-i）。这些例子是从安德烈夫斯基（Andrefsky1984）、金赛（Kinsey1972）和卡夫（Kraft1970）发现的照片中重新提取的。

Perkiomen钻头可能在较长一段时间内进行了修改，因为双面钻头被反复使用和重新磨尖(cf.Andrefsky 1997b; Truncer 1990)。注意钻头如何有突出的横向边缘或侧翼(图2.18g– i)。这一特性可能是由于在重新锐化时，原来的工具部分镶嵌在手柄上，类似于带刺端刮器获得刺的方式。菱形的截面表明，工具可能是通过在每个边缘上的一个方向重新修理的。继续以这种方式重新锐化产生了平行的斜面，这导致了一个菱形的横截面。

其他研究人员认为，有柄双面器的使用过程实际上可能是改变器物形态的原因。此外，弗伦尼肯和他的同事们利用实验表明，传统上被认为是典型指标的投掷尖状器在被划分成几种不同的“类型”的投掷尖状器后是如何被改造的。弗兰尼肯和雷蒙德（Flenniken and Raymond1986：609,610）说明了几个投掷尖状器的例子，这些投掷尖状器击中破裂后被重新加工成不同的类型。投掷尖状器破碎后在重新设计的风格特征会显示出不同的年代或文化传统。

总结

个别石质工具具有不断变化和动态的形态已经在欧洲考古文献中被承认了30 多年(Leroi-Gourhan1964)。例如，欧洲石器分析中的概念被用来将石器生产和石器使用过程纳入石器的分类和解释(Sellet1993；VanPeer1992)。 我们不仅利用这些过程来理解形态变异，而且还将石器技术嵌入到人类行为和组织的其他方面(Jelinek1991)。这一概念还将石质原材料的各个方面，如丰富度和可用性，纳入石器形态(Bar-Yosef1991)。石器的动态特征已经被世界上一些地方的研究人员所承认和接受，但美国考古学家却不那么渴望这样做，也许部分原因是美国人类学和考古学中类型学的历史发展(Andreefsky1997a)。然而，随着越来越多的研究表明，石质工具的形态直接受到工具的生产、使用和重复使用的影响，这种看法正在发生改变(Amick et al. 1988; Andrefsky 1986a;Dibble 1988; Hayden et al. 1996; Kuhn 1992; Rondeau 1996; Tomka 1989; Towner and Warburton 1990)。

在世界范围内，石器分析学者开始意识到，从史前遗址中发掘出的石器和遗物是复杂生命史的最终结果。从工具采购到石质工具丢弃的顺序是由文化影响、情境约束和原材料可及性决定的。这些因素有助于影响石质工具类型的动态特性。必须理解石质工具的形态，因为它反映了短期的变化（生产和使用的结果），以及长期的变化（文化和/或行为差异的结果）。

在进行结构分析和解释之前，还需要考虑其他的背景因素来影响石器的形态。民族志学（Gould 1980:134; O’Connell 1977:280）和考古学（Barut 1994; Dibble 1991; MacDonald 1991）研究表明，不同的石器生产模式将取决于石质原材料的相对丰度，因此工具形态的特征受到石质原材料相对可用性的影响。同样，石质原材料的质量也被证明是与所生产的工具种类有关的一个重要因素（Goodyear 1979; Hayden 1982）。在含有大量高质量、可制作的原材料的地区，大多数文物都将由这些材料制造出来，而不管它们在生产过程中花费了多少精力。相反，当高质量的石质原材料不容易获得时，可能会出现几种不同的工具生产模式之一(Andreefsky1994a：29-30)。原料质量已被证明会影响破裂力学的特性，从而影响所生产的坯材的大小(Gneste and Maury1997)。 在剥离过程中无意中或意外的石片打制可能决定了各种工具制造者和使用者所采用的技术类型。因此，原材料通常被精心挑选用于特定种类的工具生产(Ellis 1997; Hofman 2003; Noll and Petraglia 2003)。研究还表明，石质原材料的形状和大小对于确定所使用的技术种类很重要。例如，已经证明，当石质原料的大小太小而不能用手握时，使用两极技术代替双面器技术(Andrefsky 1994b:384;Goodyear 1993; Honea 1965)。此外，史前群体是定居还是移动，影响了该群体制造的工具（Andrefsky 1991;Henry 1989; Jeske 1992; MacDonald and Allsworth-Jones 1994）。流动的人群倾向于通过运输工具来减少对任务没有准备的风险；这些工具便携、多功能，易于改造。

定居人群并不一定需要将工具整合成多功能、轻量的配置。其他因素，如寻找的食物种类或执行的任务也决定了石器的形态特征。在进行石器分析时，最重要的可能也是最困难的一点是，石制工具在形态上是动态的。这很难纳入分析，因为石器是在静态条件下观察、测量和分析的；研究人员研究的是形态静态的石器。因此，我们倾向于从静态类型学的角度来看待石质工具。在考察制作石器的材料并进行石器分析之前，有必要重申，将单个石器视为物质文化系统中形态动态的物品是多么重要。