【中文摘要】实验是研究磨制石器制作工艺的重要手段之一。石锛是磨制石器的数量最多、造型最复杂的石器，其造型与开料技术和磨制方式有着密切的关系。
　　
　　【关键词】磨制石器　片锯切　实验考古
　　
　　Abstract：Experiment is one of the most important ways to study the techniques of making polished stone tools. Among the polished stone tools, stone dazes are most in number and have the most complicated shape which is closely related to the skill of rough shape percussion and the way of grinding. 
　　
　　Key words:polished stone tool　saw cutting by flake　experimental archaeology
　　
　　一、 前　言
　　
　　石锛，即平面近似矩形幷且宽度大于厚度的单面刃磨制石器。在中国主要见于新石器时代和青铜时代〔1〕。作为磨制石器的主要种类之一，石锛研究对于探索古代文化具有重要意义。
　　
　　目前，石锛研究可分为三类：分类研究、功能研究和工艺研究。其中，分类研究最早受到重视，以林惠祥〔2〕、傅宪国〔3〕为代表，他们从型式学出发，通过石器型式的变化对诸如起源、分布、传播进行推论。功能研究则以佟柱臣〔4〕、李仰松〔5〕、杨鸿勋〔6〕、肖梦龙〔7〕、赵晔〔8〕等为代表，他们主要是通过痕迹观察、力学分析、与民族学材料对比等方法来推定石锛的装柄方法、加工对象等。郭晓辉指出，磨制石器研究应走出型式学，重视遗址本身和石器的动态发展过程，通过石器的模拟制作和使用与出土器物进行观察对比，再佐以理化分析的方法，从而更客观的解释石器的制作和使用方式〔9〕。黄建秋则提出了石锛的综合研究方法，认为要从形态观察与分析入手，结合民族志和实验考古探讨其功能和使用方法，最后结合考古学文化背景阐释石锛的社会意义〔10〕。
　　
　　为了加深对石锛制作、使用和使用痕迹的认识和理解，根据对出土石锛的观察，我们认为多数石锛是采用片锯切的方式开料的。所以我们设计了本课题，采用片锯切的方式探讨石锛的开料，仿照常州新岗遗址和宜兴骆驼墩遗址出土的石锛造型制作了多件石锛，详细地记録了仿制过程中的情况，为今后研究遗址出土石锛提供有益的参照物。
　　
　　二、实验与分析
　　
　　（一）实验材料
　　
　　石料：一件石板，20×20×2.8cm的板岩（图一），硬度为莫氏硬度4—5之间。
　　
　　石锯：8件。1-2号（图二）为石英沙岩，厚近2cm，不平直；3-8号为板岩，厚约0.5cm，薄而平直。其中石锯5是从石料上剥落下来的小石片，其断面近似鋭角三角形。
　　
　　砥石：24×13×7cm的细沙岩（图三），硬度约为莫氏硬度5。
　　
　　沙：普通河沙（图四），粒径0.3-2mm，偶有粒径在3mm以上的大颗粒，硬度为莫氏硬度7。
　　
　　图一　石料
　　图二　石锯2
　　图三　砥石
　　图四　沙
　　
　　（二）实验步骤
　　
　　1．开料前的准备
　　
　　设置工作台，将板状石材固定在塑料盆内，确定锯切位置。
　　
　　图五　片锯切开料
　　图六　锯切完成

　　2．开料过程
　　
　　将沙子与水混合，把湿润的沙子放到石料待锯切部位。手持石锯压住沙粒，沿设定的位置垂直于石料前后推拉，在此过程中，不断在被锯切部位添加湿润的沙粒，使沙粒运动磨耗石材（图五）。随着锯切的进行，石材表面慢慢地形成一条渐渐变深的凹槽。当这个面的凹槽深度达到石材厚度的一半（约1.5cm）时，采用相同办法在石板背面锯切，即两面对锯。当石板凹槽中部被锯透时，稍加击打，石板沿着凹槽断为两块（图六），至此完成了开料工序。 
　　
　　3．初步成形
　　
　　用锤击法击打片锯切下来的条形石板一端，得到一个斜面（图七），获得石锛粗坯。器形较小的石凿不便打制，则省略此过程直接研磨获得刃面。   
　　
　　图七　打制石坯
　　图八　石锛1（成品）
　　
　　 4.研磨
　　
　　在砥石放上湿润的沙粒，把石锛坯件放在砥石上研磨。先研磨刃面，完成后再分别研磨左右侧面、正面，最后研磨背面。研磨过程中不断加水添沙。起初沙粒的粒径较大，随着研磨的进行，沙粒自身不断破碎变成，最后沙粒变成了沙浆。本次研磨使用的砥石质地比较细腻，所以结果研磨的石锛表面看似平滑。
　　
　　 5.本次实验共制作了7件石器（图八、九），其中石锛5件（其中正面弧凸的石锛、正面平直的石锛、正面有段石锛、正面有脊石锛和正面有槽石锛各1件），石凿2件。  

　　图九　石锛、石凿成品
　　
　　（三）工艺探讨与分析    
　　
　　本次实验以0.5小时为单位定时观察并记録石坯件表面的情况，所采集实验数据表1和表2。先把观察到的工艺现象及问题概述如下。
　　
　　1. 凹槽的形成
　　
　　利用石片为锯带动沙粒持续锯切通常会在石料上造成中部宽深，两头窄浅的凹槽。凹槽内可见方向一致、基本平行的细密条痕，中部较两侧更明显。沙粒在磨耗石材的同时，也会对石锯造成相应的磨耗，使原先扭曲的石锯刃面变得平直，横断面变成圆角“V”字形。在连续推拉作用之后，石材凹槽底面上及石锯刃面上往往形成细密的纵向条痕，甚至有明显的细长小凹槽（图一、一一），这是颗粒较大的沙粒在运动过程中磨耗石料与石锯而形成的。
　　
　　以石锯2为例，由于其右侧面略向外凸出，因此在石料上造成的凹槽右侧也向右弯曲。该凹槽中部宽深，两头窄浅，这是由于手持石锯推拉时，手臂自然屈伸，运动到靠近身体和远离身体的两端时力度被削弱，使得凹槽两端的深度和宽度较中部浅窄。凹槽底面有明显的纵向条痕，但两侧壁磨面较光滑，这是因为沙浆中较细的沙粒被石锯带动摩擦凹槽壁面，使之变得不那么粗糙。石锯2磨耗很严重，其刃部可见细槽（图一一），这是砂粒磨耗造成的。
　　
　　2. 锯切中加水
　　
　　锯的过程中持续加水很重要，一方面它可以使石料、石锯降温，另一方面能促进细沙粘结并流入浅槽,增加沙粒与石料的摩擦机会。在推拉石锯的过程中，施加于石锯的压力不必过大，否则会将沙粒推出锯切面，导致石锯直接作用于石料，反而降低了效率。
　　
　　 在石锯的刃面及石料的凹槽内，均可见明显的纵向痕迹，多数较细，少数较粗，但都很明显。这正是石锯带动沙粒造成的。粗细不同的沙粒造成不同的效果。在操作过程中，加入新沙后，来回推动石锯可明显感觉到沙粒在滚动，但它们很快会被碾碎并与石料上磨下来的石末混合成为沙浆。若所用的沙粒细腻均匀，则不会造成非常明显的纵向条痕。尝试使用上述泥沙浆辅助开料，锯切效果不明显。笔者曾对实验用砂进行了取样分拣，发现颗粒直径为0.5-1mm的砂粒锯切效率最高，但因其颗粒细小，很快会被碾碎，故需要不断添加新砂。粒径在2mm及以上的大颗粒功效不高，因为锯锯切时这些大颗粒沙粒会滚动而很少参与磨耗石坯，导致锯切效率降低。
　　
　　综上，我们把研磨介质分为三类：
　　
　　（1）第一类：自然沙。颗粒不是很均匀,大颗粒较多。片锯切开料时即使用此类，片锯切时由于接触面小，刚开始研磨时，砂粒加入后很快就会掉落。
　　
　　（2）第二类：细沙混合物。是沙粒与石锯石材上磨耗下来的粉末混合，比第一类沙要均匀得多，形成泥沙混合物。
　　
　　（3）第三类：沙浆。使用上述细沙混合物研磨石坯件一段时间后，停止加入研磨新的沙粒，这样研磨过程中产生的石粉便与颗粒更细的细沙混合，形成极细的沙浆。用它们研磨介质，基本感觉不到颗粒的滚动。研磨后，石坯表面会比较平滑，但是仍然可见细密条痕，视觉上比较粗糙。因此，所谓研磨精细与否不仅仅关乎工艺，也与石器本身材质有关。在研磨程度相同的前提下，质地细腻的石器必然会更显细腻润泽。
　　
　　以石锛1为例，器表较平滑，但细腻不足。磨制时双手持坯件，向前推压研磨。由于砥石表面不够平整，对于研磨造成了阻碍，来回推动坯件研磨，导致砥石磨面中间略弧凹，两侧上翘。结果坯件刃缘略弧凸，不够平直，刃缘处还出现了微小的崩缺。
　　
　　在研磨过程中，石器坯料每0.5h的磨失量在9.1~27.5g之间浮动，这主要取决于坯件本身的尺寸，大坯件磨失率必然要高于小坯件。但总的来说，效率还是比较高。实验结果告诉我们，石器的研磨加工效率可能比我们想象中要高得多。
　　
　　3.石锯的功效与其岩性及尺寸的关系非常密切
　　
　　以石锯2为例，沙岩，厚薄不均，约为1.8cm。使用前其宽度为10cm ，刃部横截面形状近三角形。使用了2.5小时（5个单位时间）后石料的下切深度为1.97cm，石锯宽度损耗约3.0cm，两者的损耗之比为2∶3，石锯的刃部横截面变成圆角V形（图一二）。
　　
　　石锯3，板岩，平直，厚度均匀，约0.5cm。使用前其宽度为3.8cm，刃部横截面形状为方形 。锯切1.5小时，石料的下切深度为2.5cm，石锯宽度损耗0.8cm，两者的损耗之比约为3∶1，石锯的横截面变成圆角V形 。
　　石锯8，板岩，平直，厚度均匀，约0.8cm。使用前其宽度为8cm ，刃部横截面形状为较鋭的圆角V形。锯切0.5小时，石料的下切深度约1.1cm，石锯宽度损耗约0.6cm，两者的损耗之比为2∶1，石锯的横截面变成较钝的圆角V形 。   
　　
　　图一　石料上的凹槽（内有小凹槽）
　　图一一　石锯2刃部（小凹槽）　　
　　图一二　石锯2消耗渐变图

　　对比石锯1、3、8的相关数据，可知石锯的岩性及尺寸对其使用功效有很大影响。石锯1质地较软，带动沙粒时自身磨耗严重，较厚的厚度也增大了与石料的接触面，锯切造成的凹槽宽度近2cm，这是非常不经济的。而石锯3、8质地更坚硬且厚度较薄，带动沙粒效果更佳，与石材接触面小，造成的凹槽更窄。从石材与石锯的损耗比可以看出，硬度较大厚度较小的石锯具有明显的优势。
　　
　　3. 锯切后的凹槽
　　
　　单面锯切会在石料上形成了横截面为圆角“V”字形的凹槽。两面对锯之后石板上的凹槽为亚腰形，石料断开后则会形成一个折角的侧边（图一三-1）。在后期加工中顺势研磨，则可造成弧凸的石锛侧面（图一三-2）），在一些出土的石锛上可以观察到类似的弧凸侧面。
　　
　　1.锯锯切造成的亚腰形断面
　　2.就材料形态磨成的弧面
　　
　　图一三
　　
　　三、小　结
　　
　　 这次实验的收获可以归纳为以下几点：
　　
　　 1.石片是石器制作过程中进行开料的有效工具，作为锯切工具的石片应当厚度适中，硬度大而平直。
　　
　　2.沙粒和水是锯切石料和研磨坯件不可缺少的重要介质，沙粒是磨耗石材的，而水是聚合沙粒以及给石料和石锯降温的。
　　
　　3.制作磨制石器并不像想象中那么困难。以石锛1为例，它长 14.2、宽 7、厚2.8cm，从开料、打制到最后研磨成形，总共耗时约9小时，其中磨制时间为3小时。制作全部7件石器，共耗时约21.3小时，平均每件约4.2小时。若开料顺利，效率会更高。
　　
　　这次模拟制作石锛的实验为今后研究石锛的制作和使用提供了很好的对比资料。
　　
　　表1　开料信息一览表
　　表2　磨制信息一览表
　　
　　注释：
　　〔1〕黄建秋：《石锛研究方法》，《东亚人文学会》第十一辑，2007年6月。
　　〔2〕林惠祥：《福建长汀河田新石器时代遗址的调查》，《考古学报》1957年1期；林惠祥：《中国东南区新石器时代文化特征之一：有段石锛》，《考古学报》1958年3期。
　　〔3〕傅宪国：《论有段石锛和有肩石器》，《考古学报》1988年1期。
　　〔4〕佟柱臣：《仰韶、龙山文化的工具使用痕迹和力学上的研究》，《考古》1982年6期。
　　〔5〕李仰松：《中国原始社会生产工具试探》，《考古》1980年6期。
　　〔6〕 杨鸿勋：《论石楔及石扁铲——新石器时代考古中被误解了的重要工具》，载《建筑考古学论文集》，北京：文物出版社，1987年。
　　〔7〕 肖梦龙：《试论石斧石锛的安装与使用——从溧阳沙河出土的带木柄石斧和石锛谈起》，《农业考古》1982年2期。
　　〔8〕赵晔：《良渚文化石器装柄技术研究》，《南方文物》2008年3期。
　　〔9〕郭晓辉：《型式学之外——磨制石器的研究应当加强》，《农业考古》1996年3期。
　　〔10〕 黄建秋：《石锛研究方法》，《东亚人文学会》第十一辑，2007年6月。

　　（时萧，南京大学；黄建秋，南京大学，教授。）