在石器时代,人类不仅使用石头,还利用骨头、木头等材料来制作工具。然而,由于保存条件的限制我们对早期木器和骨器加工技术的了解远不如对石器加工技术的了解。石头的耐久性使其制品能够保存至今,而木头和骨头则因易分解而难以形成化石。
最初,人类采用了简单的锤石剥片技艺,这种技术需要精确控制敲击角度,以确保石片能够按照预期的方向和位置剥落。这种技术的证据可以追溯到距今约330万年前的非洲肯尼亚西土卡纳附近Lomekwi 3地点的石制品,这些石制品显示出十分原始的打制特征,表现出的打击与摔砸的技术特点显示古人类一定的计划性和预见性。这一遗址的发现将人类确切制造并使用工具的历史向前推进了约70万年,将其命名为“Lomekwian”以标识已知考古记录的一个新开端。
(Lomekwi 3锤石)
在Lomekwi3地点,考古学家们发现了约330万年前的石器,这些石器包括149块石片、石锤和石砧,是目前已知世界上最古老的石器。这些石器的发现将人类确切制造并使用工具的历史向前推进了约70万年,比之前所谓的奥杜威文化时期(2.6-1.7百万年前)的例子早了70万年。这些石器的出土,不仅改写了人类历史,还为我们提供了关于人类祖先行为和技能的重要线索。Lomekwi 3的石器显示出十分原始的打制特征,这些石器的制造者展现了对石头断裂特性的一定理解,他们将核心减少与打击活动相结合。
Lomekwi3的石器制造者使用的技术包括被动锤击技术和双极技术。被动锤击技术中,石核通常用双手握住,对着一个固定的物体(作为打击器)进行敲击,这种技术也被称为“on-anvil”、“block on block”或“sur percuteur dormant”。双极技术则是将石核放在一个砧板上,然后用锤子进行敲击。这些技术的运用表明,尽管Lomekwi3的石器技术相对原始,但已经体现了古人类对石器制作一定的计划性和预见性。
Lomekwi3的石器发现,不仅在技术上展现了古人类的先进性,还在环境背景上提供了重要信息。这些石器与上新世古人类化石在树木繁茂的古环境中共同出现,表明这些古人类可能更偏好森林环境,而非之前认为的开阔草原。
奥杜威技术是人类石器加工技术的一个重要发展阶段,这一阶段大约始于距今260万年前。在这一时期,石器的生产开始规模化,但尚未实现标准化生产。奥杜威技术的石制品主要以砾石、岩块等为原料,通过简单的打制工艺,形成了以石核和石片为主的石制品组合。
这些石制品包括了与初级剥片产品共生的简单石核类产品,例如砍砸器、盘状器、多面体石核等。此外,还有石片类产品,这些石片很少经过二次修理,随意修理的石片类产品包括刮削器等类型。部分石核类产品可以作为重型切割或锤击类工具使用。在剥片技术上,奥杜威技术主要采用了锤击法、砸击法和碰砧法,其中以锤击法为主。这种技术的打制流程相对简单,反映了人类石器打制技术处于萌芽阶段的特点。
(奥杜威手斧)
奥杜威技术的主要发现地集中在东非大裂谷地区,包括Gona、Middle Awash、West Turkana、Hadar、Koobi Fora、Fejej、Omo、Kanjera等遗址,这些遗址的年代距今约260万至250万年。
在北高加索地区,奥杜威文化遗址的调查与发现表明,该地区的石器制作技术在距今约200万到80万年的时间范围内,主要为砍砸器,而两面器在调查中不见踪影。但两面加工的元素,以及罕见的具备两面加工倾向的器物在该地区上层堆积中有所发现,所对应的古地磁年代为贾拉米洛极性亚时末期至布容-松山极性时分界,即距今约99万至80万年,这表明奥杜威技术在不同地区存在地方性的变化。
奥杜威技术的出现和普及,不仅体现了人类对石料的初步利用能力,也是人类开始有意识地改造自然物体以适应自身的需求。这种技术的普及和发展,为后续更加精细和复杂的石器制作技术奠定了基础。
阿舍利技术的出现代表了人类进入工业化时代之前的第一个标准化生产阶段。阿舍利技术最早的证据出现在东非,距今约176万年前,如肯尼亚的Kokiselei 4遗址和埃塞俄比亚的Konso遗址便是这一技术的代表。
(阿舍利技术)
阿舍利技术的核心是手斧的制作,这些手斧通常经过两面打制加工,两侧边进行修理,形成锋利的刃缘,且往往呈现出中线基本对称的心型外形。手斧的制作不仅需要较高的技术水平,还需要一定的预见性和计划性,这反映了直立人时期石器加工制作的最高技术境界。除了手斧,阿舍利技术还包括手镐和薄刃斧。手镐的特点是对尖部进行加工修理,形成具有三棱形尖以满足挖掘的作用,而薄刃斧则通常以长石片为毛坯加工而成,其远端刃为使用刃口。
阿舍利文化的工具通常有10到20厘米长,可能用于木工和动物尸体加工,强化了早期人科动物的生存工具包。这些工具的出现,提示了大约175万年前埃塞俄比亚南部和肯尼亚北部的新行为的出现,很可能恰逢类似于直立人的人科动物的出现。
在中国,阿舍利技术主要分布在百色盆地、洛南盆地和丹江口库区。例如,在洛南盆地,考古人员发掘出了包括手斧、手镐、薄刃斧、砍砸器、大型石刀等阿舍利石器组合,这些石器的年代在距今25万年前到7.5万年左右,表明这一地区的原始人类沿用同类型石器超过了17万年。这些发现不仅证实了阿舍利技术在中国的存在,也显示了古人类对环境的适应能力和技术的传承。
阿舍利技术的传播路径表明,随着古人类的迁徙,这一技术开始走出非洲,来到西亚,并逐渐东进进入印巴大陆以至传播到东亚地区。阿舍利技术的演变和传播,是人类文明发展史上的一个重要里程碑,它不仅体现了人类对自然界的适应和改造能力,也映射了人类社会和文化的发展。
莫斯特技术出现于距今约30万至25万年,延续至距今约4万年。莫斯特技术以高度预制的勒瓦娄哇(Levallois)石核和较高比例的勒瓦娄哇石片石器为主要代表,其特点是复杂、高效的剥片策略。
勒瓦娄哇技术的特点是预先对石核进行修整,以便于剥取特定形状的石片。这种技术需要较高的认知能力和技术娴熟度,因为制造者需要在剥片前就规划好最终产品的形状。勒瓦娄哇石核通常具有预制的剥片面,通过精心设计的打击点来控制石片的形状和大小。这种技术能够产生出锋利、规则的石片,这些石片可以直接使用,或进一步加工成各种工具。
(勒瓦娄哇石核)
莫斯特技术的出现,反映了古人类在认知和行为能力上的复杂性。这种技术不仅要求制造者具备对石料的深入了解,还需要他们能够预见最终产品的功能和用途。莫斯特时期的石器组合通常包括各式精致边刮器、锯齿刃器、单面或两面加工的莫斯特尖状器、小型两面器、带尖的装柄工具等。这些工具的多样性表明,当时的人类已经能够根据不同的功能需求来设计和制作工具。
在欧洲和西亚地区,莫斯特技术的发展序列最为完整。例如,在法国,莫斯特技术与尼安德特人的文化紧密相关,而这一时期遗址的发掘,如莫斯特遗址本身,为理解这一技术提供了重要材料。在这些地区,莫斯特技术的出现时间通常被认为是在氧同位素7阶段至6阶段间(距今约25~20万年),而这一技术在欧洲的消失时间则大约在距今4.1~3.9万年。
在中国,莫斯特技术遗存的发现较少,但近年来的考古发现,如内蒙古金斯太洞穴遗址和新疆通天洞遗址,为莫斯特技术在中国的存在提供了证据。这些遗址中的石制品组合显示出勒瓦娄哇技术的特点,如预制的石核和典型的勒瓦娄哇石片,表明这一时期的人类已经掌握了复杂的石器制作技术。
石叶技术是旧石器时代晚期的一项重要技术创新,这一技术大约在距今4万年左右开始在石器演进历史中占据主导地位,其特征主要体现在精致的预制石核与定向剥片技术上。石叶技术的石器形态规范、精致,被认为是石器制作技术的巅峰之一。
石叶技术的核心在于预制石核的精细制作,这种技术要求制作者在剥片前对石核进行精心的预制,以确保剥取的石片具有特定的形状和尺寸。这种预制过程涉及到对石核的形状、大小和打击角度的精确控制,从而实现对石片形态的精确塑造。石叶技术的产品通常具有两侧平行、宽度较大、厚度较薄的特点,这些石片可以直接使用,或进一步加工成各种工具。
石叶制品可以通过多种技术产生,但最主要的是棱柱状石核石叶技术和勒瓦娄哇石叶技术。棱柱状石核剥取石叶的技术,剥片主要采取硬锤技术、软锤技术和间接打击法或者压制技术。这种方法能够产生出长而窄的石片,这些石片的两侧几乎平行,非常适合用作工具的刃部。而勒瓦娄哇技术剥取石叶,剥片主要使用硬锤技术,这种方法同样能够产生出规范的石片,但通常需要更高的技术和对石料特性的深入理解。
在中国,石叶技术的出现和分布相对较少,但一些重要的考古发现为研究这一技术提供了宝贵的材料。例如,宁夏水洞沟遗址、西藏尼阿底遗址和河南西施遗址都发现了石叶技术的痕迹。
细石叶技术通常认为在距今约3万到1万年间,与更新世末期全球气候变化及人类大迁移有密切联系。细石叶技术的特点在于生产非常细小的石叶,这些石叶通常用于制作复合工具,如镶嵌在骨、木柄上,极大地提高了工具的功能性和效率。
细石叶技术的产品通常包括细石核、细石叶、端刮器、刮削器、琢背石刀、两面器等。这些石器多数是为装备骨、木等复合工具的石刃而专门制作的。细石叶工艺需要优质细腻的石料,通过预制石核,利用间接打击或压制技术从石核上剥离大小较为一致的细石叶产品。这种技术可以最大程度上利用原料,获得数量最多具有标准化大小与形状的石质刃部,是旧石器时代打制石器技术的巅峰。
细石叶技术在全球范围内的分布广泛,特别是在东亚、东北亚以及北美西北部地区。细石叶技术的制品通常长度为20-50mm、宽度5-10mm、厚度1-3mm,两侧边平行,厚薄均匀,可以镶嵌到骨角材料所开凿的凹槽中,并用黏合剂加固,制成各种复合工具。
细石叶技术的起源、成熟、分化与H3、H2、末次盛冰期几次冷事件间有较好的耦合关系,显示出环境驱动力仍然是导致史前人类生存策略变化的关键因素。细石叶技术的特点包括对优质原料的高效利用、产品标准化、轻便易携带等,对寒冷气候的生态适应优势显著。
在中国北方地区,细石叶技术的发展经历了几个阶段。初始阶段的细石叶技术产品在柿子滩、下川、龙王辿、油房、西施等遗址中出现,这些遗址的细石核形态不规范、个体大、剥片疤痕的形态规范性低于后一阶段。随着时间的推移,细石叶技术逐渐成熟,细石核的尺寸有逐渐变小最终又变大的趋势,但生产理念并未改变,导致产品形态改变的关键可能在于生产过程中压制法的运用与否。
在中国东北地区,细石叶技术的起源和“标准化”进程与气候变化有着密切的关系。研究表明,约2.8万年前,初始细石叶技术传入中国东北地区,随着末次盛冰期气候环境的进一步恶化,细石叶技术在东北地区完成了“标准化”进程,逐渐形成了“北方系细石叶工业”传统。这一传统一经形成后,迅速向朝鲜半岛和北海道地区扩散,并可能经由白令海峡进入北美大陆。