新书推荐丨《宁夏水洞沟遗址石制品热处理实验研究》

作者：周振宇

出版社：文物出版社

出版时间：2022年4月

ISBN：978-7-5010-7414-3

定价：86元

内容提要

本书以模拟实验与科技检测相结合的研究方法，对水洞沟遗址石料热处理后的变化进行了较为全面的研究。针对水洞沟出土的石制品，设计了全面的模拟实验，获取热处理石制品。通过观察对比、X射线衍射、X射线荧光、扫描电镜和偏光显微镜观察，总结出水洞沟石料热处理后的特征，并发现古人通过热处理改变石料的力学性质，从而提高其打制性能。

依据实验结果，作者从水洞沟遗址2号、12号地点甄别出热处理石制品110件。观察分析结果表明，当时古人类已经熟练掌握了热处理技术，理解不同原料间的打制性能的差别，并将之运用于石器制作、使用中，提高了石料利用率及生产效率。同时古人类对热处理石料存在搬运行为。

通过本项研究，首次确认东亚地区存在热处理行为，水洞沟热处理石制品的发现为亚洲乃至世界的热处理研究提供了重要的研究材料，同时填补了热处理技术由西向东发展与传播的缺环。水洞沟热处理行为的发现，为探讨旧石器时代中西文化交流提供了新的证据，也为了解现代人行为在中国的出现与扩散提供了新的研究视角。

作者简介

周振宇，理学博士，中国社会科学院副研究员。美国德州大学奥斯汀分校、日本奈良文化财访问学者。现任中国社会科学院考古研究所史前考古研究室副主任、中国考古学会旧石器专业委员会委员、亚洲旧石器考古学会委员。

曾赴美国、日本、俄罗斯、洪都拉斯等国进行考古发掘、学术交流。近年来主持参与福建、河北等地多项重要考古工作，主持参与的考古发掘项目多次入选“中国考古新发现”“全国十大考古新发现”。主持的福建三明南山遗址考古工作被评为“田野考古三等奖”。曾获“中国社会科学院优秀科研成果二等奖”“第二届考古学大会青年学者奖（金爵奖）”，参与编写的《水洞沟——2003~2007年度考古发掘与研究报告》获“首届中国考古学大会科研成果奖（金鼎奖）”。

目 录

001 第一章 引言

001 第一节 研究背景

014 第二节 用火研究

022 第二章 研究对象与核心问题

022 第一节 研究对象及研究历史

025 第二节 研究问题

028 第三节 研究目标

030 第三章 研究材料与方法

030 第一节 研究材料

033 第二节 热处理模拟实验

039 第三节 岩石力学试验

047 第四节 X射线衍射、X射线荧光分析

049 第五节 显微观察

050 第六节 石制品分类、观测项目与标准

061 第四章 热处理实验

061 第一节 研究背景

064 第二节 实验目的与设计

066 第三节 室外实验

075 第四节 室内实验

081 第五章 热处理实验石料测试分析

081 第一节 X射线荧光分析

083 第二节 X射线衍射分析

094 第三节 岩石力学分析

113 第四节 显微观察

123 第五节 结语

124 第六章 热处理石料打制实验及分析

124 第一节 实验目的与设计

125 第二节 实验概况

127 第三节 实验过程

128 第四节 实验结果

140 第五节 分析与讨论

145 第七章 水洞沟遗址热处理行为分析

145 第一节 水洞沟遗址的用火情况

146 第二节 水洞沟遗址的热处理石制品

159 第三节 热处理行为的分布与扩散

163 第八章 结语

163 第一节 热处理石制品的辨别特征

164 第二节 热处理对石料的影响

165 第三节 水洞沟遗址热处理石制品的特征

166 第四节 水洞沟遗址的热处理行为

167 第五节 热处理研究方法

167 第六节 研究意义

168 第七节 我国的热处理研究前景

170 参考文献

184 附表

专家推荐

烈火淬石

透物见人

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 高星

中国旧石器时代考古学发展历经百年，人才辈出，成果迭生，不断推陈出新。20世纪二三十年代，由裴文中、贾兰坡等大师领衔的周口店遗址的发掘与研究为我国旧石器时代考古学实践奠定了模式，标记了一个很高的起点。旧石器时代考古中实验模拟领域在我国的滥觞，就始于裴文中先生当初对北京猿人的砸击技术与石英制品破裂形态的实验研究。但其后很长时间由于战乱和社会动荡，实验考古学在我国基本被废止，有限的实践也是浅尝辄止，对考古学科的发展未产生明显的影响。八九十年代，在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和北京大学的旧石器时代考古研究与教学中，实验模拟工作得以复活，包括石器模拟制作与使用及微痕分析，骨器的制作实验和动物碎骨的形成实验等，在一定程度上形成对田野考古与室内器物描述分析的有益补充。

21世纪初在水洞沟遗址启动的新一轮发掘与研究终于使旧石器时代考古中的模拟实验与分析阐释热络起来，成为显学，与国际学术界实现了接轨。水洞沟遗址是我国最早发现并发掘的旧石器时代遗址之一，经历数次发掘与研究，产生了一批颇具影响力的学术成果。2002年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与宁夏文物考古研究所联合开展水洞沟遗址新世纪系统性的考古调查、发掘与研究，持续至今。这一轮考古工作引入了国际学术界相关领域最新的方法和理念，以破译重要学术问题为导向，以阐释人类的技术和行为为宗旨，以培养人才、发展学科为目标，开展了一系列创新实践，取得多方面的成果，被“黄土之父”刘东生先生誉为“中国旧石器时代考古学的文艺复兴”。他认为新时期水洞沟遗址发掘与研究中的多学科协作，在野外和实验室开展有针对性的实验模拟分析，开拓新思路，实践新理念，应用新技术与方法，建立与国际接轨的田野操作规范，以中青年为主的研究团队和具有国际前沿视野的人才培养，都标志着我国旧石器时代考古学与相关学科进入了更高层次和新的发展阶段。在持续十数年的发掘与研究过程中，实验分析贯穿始终，包括石器的打制、使用实验，鸵鸟蛋皮串珠的制作实验，石制品的埋藏实验，动植物资源的加工处理实验，多项用火实验等。这些实验分析为我们解读远古人类的技术、能力和适应生存行为提供了重要的信息和启示，成为我国旧石器时代考古学的亮点和学科生长点。

火的使用在人类的生存和演进过程中扮演了重要角色，特别是在旧石器时代晚期，与用火相关的复杂行为推动了人类社会的复杂化和文明的孕育。周振宇博士在我的指导下于中科院做博士学位论文期间，有志于开展古人类用火研究，尤其痴迷于旧石器时代先民对石料的热处理行为，于是以此为选题，做了大量文献梳理，针对水洞沟遗址出土的材料开展了系统的实验模拟和科技分析，取得多项重要发现和创新性认识。

本书的内容源自他的博士学位论文，聚焦石料热处理这一独特、复杂的用火行为。热处理作为旧石器时代先民改善材料性能、提高工具制作水平的代表性技能，受到国际学术界的高度重视，被解读为早期现代人独特的发明创造和聪明才智。由于我国此前未开展过这项研究，未能在考古遗址中发现古人的热处理行为及相关遗物、遗迹，长期存在此方面的研究空白。周振宇博士在对水洞沟遗址出土的特定石制品的细微、翔实观察的基础上，做了系统的实验研究设计，开展了一系列的模拟实验和科技分析，不仅首次确认了东亚地区存在旧石器时代的热处理行为，解析了先民对石料做热处理的目的、方法、原理和成效，同时还为早期现代人在亚洲的扩散、演化和生存特点阐释开拓了新的视角，提供了新的材料和信息。

本书详细介绍了他所开展的模拟实验流程、技术分析方法和所得到的结果。模拟实验包括火塘使用实验、石料热处理实验、石器打制实验等方面。在科技分析方面，作者首次将色度分析、X射线衍射技术、非线性力学研究手段引入旧石器时代考古研究中，通过色度分析和X射线衍射技术，捕捉到特定石料随温度升高而发生颜色变化的规律、数据和质地发生改变的过程和原理；通过力学手段，将石料的打制性能变化通过仪器量化，取得客观、可验证的数据，摆脱了经验性的观察描述和主观定性的传统研究模式。可以说，对水洞沟遗址石制品热处理现象所开展的实验研究以点带面，填补了我国该领域的空白，研究过程中所引入的多种实验和科技手段也将有效拓展和提升我国旧石器时代考古学研究的广度、深度和科技含量。新技术、新方法的应用，大量实验数据和结果分析、解读，使本书具有很高的出版价值和学术价值。本书的研究内容是水洞沟遗址综合研究的一部分，会成为最大程度挖掘远古文化遗存所赋存的信息、努力做到透物见人的范例，为旧石器考古学科发展开辟了新的领域，具有创新与引领的作用和意义。

“小问题”

与“大构建”

中国社会科学院考古研究所 陈星灿

中国考古学研究已经历了一个多世纪的发展，在这百年的发展过程中，我们发现、发掘了很多重要遗址，如周口店遗址发现的早期人类化石，以及良渚、陶寺、二里头、殷墟等大型遗址。并由此开启了一些重大宏观问题的探索，如人类起源、农业起源、文明起源、城市与国家的起源等。对这些重大问题的推断与对宏观理论的构建离不开对众多小尺度问题的攻克，对这些“小问题”的研究与解读对于我们重建人类波澜壮阔的历史起到了同样举足轻重的作用，而对古人类用火问题的讨论就是此类研究之一。

对火的使用，贯穿了整个人类演化的历程，其最基本的功能包括取暖照明、获取熟食、抵御野兽等。除此之外远古人类还使用火加热石头，目的为石烹、劈裂石料、热处理石料等。随着宁夏水洞沟遗址的考古发掘的推进，遗址距今约1.2万年左右的地层出土了大量具有独特特征的碎石块，经过实验分析，证明这些标本为旧石器时代石烹技术的遗留物。水洞沟遗址同时还发现了石料的热处理行为，周振宇博士这本书以此为主题，开展了精彩的研究。

热处理石制品的初步判别多靠肉眼观察特征，比如表面颜色趋红、可见油脂状光泽等。我国旧石器时代石制品原料种类丰富，颜色各异，仅靠显性特征很难被发现，因此旧石器时代的热处理技术在我国从未被发现。正因为是首次发现，该书对热处理技术是否存在进行了非常严谨的论证。为了保证数据客观、结论准确，所有的热处理实验都在模拟远古条件和实验室条件两种环境下重复进行；通过详尽实验确定了外部特征、物质成分、组成结构、显微特征、力学特征等多种热处理石制品的判别标准。最终确定水洞沟遗址第2和第12地点存在热处理石制品，这是东亚地区目前发现的最早的史前热处理行为。

确定热处理是否存在后，本书还以此为基础，衍生出了更加丰富的内容：热处理技术的传播路径很有可能显示了人类迁徙的过程与模式，这种技术既需要精确把握火的温度，还需要对石料的特性有透彻的理解，这些都为我们了解当时人类的迁徙、行为特征、认知能力提供了重要证据；围绕这个主题开展的一系列实验，既有借鉴民族学资料进行的火塘实验，也有严谨的加热实验和打制实验，更有考古界少见的力学实验，这些开创性的工作为相关方法在考古领域的拓展应用具有重要意义。

可以说周振宇博士对史前石制品热处理这个“小问题”进行了精彩的论述。人类历史研究的“大问题”正是这类“小问题”持续不断积累而来，本书由热处理这一点切入，引出旧石器考古相关一系列问题，通过清晰的逻辑、严谨的论证完成问题的阐释。希望本书的出版能够为更多考古学的“小问题”提供研究示例。

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来源 | “文博中国”微信公众号

编辑 | 张小筑 实习编辑 | 刘婧涵

复审 | 郭晓蓉

监制 | 李 让