【中文摘要】實驗是研究磨制石器製作工藝的重要手段之一。石錛是磨制石器的數量最多、造型最復雜的石器，其造型與開料技術和磨制方式有着密切的關係。
　　
　　【關鍵詞】磨制石器　片鋸切　實驗考古
　　
　　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
　　
　　石錛，即平面近似矩形并且寬度大於厚度的單面刃磨制石器。在中國主要見於新石器時代和青銅時代〔1〕。作爲磨制石器的主要種類之一，石錛研究對於探索古代文化具有重要意義。
　　
　　目前，石錛研究可分爲三類：分類研究、功能研究和工藝研究。其中，分類研究最早受到重視，以林惠祥〔2〕、傅憲國〔3〕爲代表，他們從型式學出發，通過石器型式的變化對諸如起源、分佈、傳播進行推論。功能研究則以佟柱臣〔4〕、李仰鬆〔5〕、楊鴻勛〔6〕、肖夢龍〔7〕、趙曄〔8〕等爲代表，他們主要是通過痕迹觀察、力學分析、與民族學材料對比等方法來推定石錛的裝柄方法、加工對象等。郭曉輝指出，磨制石器研究應走出型式學，重視遺址本身和石器的動態發展過程，通過石器的模擬製作和使用與出土器物進行觀察對比，再佐以理化分析的方法，從而更客觀的解釋石器的製作和使用方式〔9〕。黄建秋則提出了石錛的綜合研究方法，認爲要從形態觀察與分析入手，結合民族志和實驗考古探討其功能和使用方法，最後結合考古學文化背景闡釋石錛的社會意義〔10〕。
　　
　　爲了加深對石錛製作、使用和使用痕迹的認識和理解，根據對出土石錛的觀察，我們認爲多數石錛是采用片鋸切的方式開料的。所以我們設計了本課題，采用片鋸切的方式探討石錛的開料，仿照常州新崗遺址和宜興駱駝墩遺址出土的石錛造型製作了多件石錛，詳細地記録了仿製過程中的情况，爲今後研究遺址出土石錛提供有益的參照物。
　　
　　二、實驗與分析
　　
　　（一）實驗材料
　　
　　石料：一件石板，20×20×2.8cm的板岩（圖一），硬度爲莫氏硬度4—5之間。
　　
　　石鋸：8件。1-2號（圖二）爲石英沙岩，厚近2cm，不平直；3-8號爲板岩，厚約0.5cm，薄而平直。其中石鋸5是從石料上剥落下來的小石片，其斷面近似鋭角三角形。
　　
　　砥石：24×13×7cm的細沙岩（圖三），硬度約爲莫氏硬度5。
　　
　　沙：普通河沙（圖四），粒徑0.3-2mm，偶有粒徑在3mm以上的大顆粒，硬度爲莫氏硬度7。
　　
　　圖一　石料
　　圖二　石鋸2
　　圖三　砥石
　　圖四　沙
　　
　　（二）實驗步驟
　　
　　1．開料前的準備
　　
　　設置工作檯，將板狀石材固定在塑料盆内，確定鋸切位置。
　　
　　圖五　片鋸切開料
　　圖六　鋸切完成

　　2．開料過程
　　
　　將沙子與水混合，把濕潤的沙子放到石料待鋸切部位。手持石鋸壓住沙粒，沿設定的位置垂直於石料前後推拉，在此過程中，不斷在被鋸切部位添加濕潤的沙粒，使沙粒運動磨耗石材（圖五）。隨着鋸切的進行，石材表面慢慢地形成一條漸漸變深的凹槽。當這個面的凹槽深度達到石材厚度的一半（約1.5cm）時，采用相同辦法在石板背面鋸切，即兩面對鋸。當石板凹槽中部被鋸透時，稍加擊打，石板沿着凹槽斷爲兩塊（圖六），至此完成了開料工序。 
　　
　　3．初步成形
　　
　　用錘擊法擊打片鋸切下來的條形石板一端，得到一個斜面（圖七），獲得石錛粗坯。器形較小的石鑿不便打制，則省略此過程直接研磨獲得刃面。   
　　
　　圖七　打制石坯
　　圖八　石錛1（成品）
　　
　　 4.研磨
　　
　　在砥石放上濕潤的沙粒，把石錛坯件放在砥石上研磨。先研磨刃面，完成後再分别研磨左右側面、正面，最後研磨背面。研磨過程中不斷加水添沙。起初沙粒的粒徑較大，隨着研磨的進行，沙粒自身不斷破碎變成，最後沙粒變成了沙漿。本次研磨使用的砥石質地比較細膩，所以結果研磨的石錛表面看似平滑。
　　
　　 5.本次實驗共製作了7件石器（圖八、九），其中石錛5件（其中正面弧凸的石錛、正面平直的石錛、正面有段石錛、正面有脊石錛和正面有槽石錛各1件），石鑿2件。  

　　圖九　石錛、石鑿成品
　　
　　（三）工藝探討與分析    
　　
　　本次實驗以0.5小時爲單位定時觀察並記録石坯件表面的情况，所采集實驗數據表1和表2。先把觀察到的工藝現象及問題概述如下。
　　
　　1. 凹槽的形成
　　
　　利用石片爲鋸帶動沙粒持續鋸切通常會在石料上造成中部寬深，兩頭窄淺的凹槽。凹槽内可見方向一致、基本平行的細密條痕，中部較兩側更明顯。沙粒在磨耗石材的同時，也會對石鋸造成相應的磨耗，使原先扭曲的石鋸刃面變得平直，横斷面變成圓角“V”字形。在連續推拉作用之後，石材凹槽底面上及石鋸刃面上往往形成細密的縱向條痕，甚至有明顯的細長小凹槽（圖一、一一），這是顆粒較大的沙粒在運動過程中磨耗石料與石鋸而形成的。
　　
　　以石鋸2爲例，由於其右側面略向外凸出，因此在石料上造成的凹槽右側也向右彎曲。該凹槽中部寬深，兩頭窄淺，這是由於手持石鋸推拉時，手臂自然屈伸，運動到靠近身體和遠離身體的兩端時力度被削弱，使得凹槽兩端的深度和寬度較中部淺窄。凹槽底面有明顯的縱向條痕，但兩側壁磨面較光滑，這是因爲沙漿中較細的沙粒被石鋸帶動摩擦凹槽壁面，使之變得不那麽粗糙。石鋸2磨耗很嚴重，其刃部可見細槽（圖一一），這是砂粒磨耗造成的。
　　
　　2. 鋸切中加水
　　
　　鋸的過程中持續加水很重要，一方面它可以使石料、石鋸降温，另一方面能促進細沙粘結並流入淺槽,增加沙粒與石料的摩擦機會。在推拉石鋸的過程中，施加於石鋸的壓力不必過大，否則會將沙粒推出鋸切面，導致石鋸直接作用於石料，反而降低了效率。
　　
　　 在石鋸的刃面及石料的凹槽内，均可見明顯的縱向痕迹，多數較細，少數較粗，但都很明顯。這正是石鋸帶動沙粒造成的。粗細不同的沙粒造成不同的效果。在操作過程中，加入新沙後，來回推動石鋸可明顯感覺到沙粒在滚動，但它們很快會被碾碎並與石料上磨下來的石末混合成爲沙漿。若所用的沙粒細膩均匀，則不會造成非常明顯的縱向條痕。嘗試使用上述泥沙漿輔助開料，鋸切效果不明顯。筆者曾對實驗用砂進行了取樣分揀，發現顆粒直徑爲0.5-1mm的砂粒鋸切效率最高，但因其顆粒細小，很快會被碾碎，故需要不斷添加新砂。粒徑在2mm及以上的大顆粒功效不高，因爲鋸鋸切時這些大顆粒沙粒會滚動而很少參與磨耗石坯，導致鋸切效率降低。
　　
　　綜上，我們把研磨介質分爲三類：
　　
　　（1）第一類：自然沙。顆粒不是很均匀,大顆粒較多。片鋸切開料時即使用此類，片鋸切時由於接觸面小，剛開始研磨時，砂粒加入後很快就會掉落。
　　
　　（2）第二類：細沙混合物。是沙粒與石鋸石材上磨耗下來的粉末混合，比第一類沙要均匀得多，形成泥沙混合物。
　　
　　（3）第三類：沙漿。使用上述細沙混合物研磨石坯件一段時間後，停止加入研磨新的沙粒，這樣研磨過程中産生的石粉便與顆粒更細的細沙混合，形成極細的沙漿。用它們研磨介質，基本感覺不到顆粒的滚動。研磨後，石坯表面會比較平滑，但是仍然可見細密條痕，視覺上比較粗糙。因此，所謂研磨精細與否不僅僅關乎工藝，也與石器本身材質有關。在研磨程度相同的前提下，質地細膩的石器必然會更顯細膩潤澤。
　　
　　以石錛1爲例，器表較平滑，但細膩不足。磨制時雙手持坯件，向前推壓研磨。由於砥石表面不够平整，對於研磨造成了阻礙，來回推動坯件研磨，導致砥石磨面中間略弧凹，兩側上翹。結果坯件刃緣略弧凸，不够平直，刃緣處還出現了微小的崩缺。
　　
　　在研磨過程中，石器坯料每0.5h的磨失量在9.1~27.5g之間浮動，這主要取决於坯件本身的尺寸，大坯件磨失率必然要高於小坯件。但總的來説，效率還是比較高。實驗結果告訴我們，石器的研磨加工效率可能比我們想象中要高得多。
　　
　　3.石鋸的功效與其岩性及尺寸的關係非常密切
　　
　　以石鋸2爲例，沙岩，厚薄不均，約爲1.8cm。使用前其寬度爲10cm ，刃部横截面形狀近三角形。使用了2.5小時（5個單位時間）後石料的下切深度爲1.97cm，石鋸寬度損耗約3.0cm，兩者的損耗之比爲2∶3，石鋸的刃部横截面變成圓角V形（圖一二）。
　　
　　石鋸3，板岩，平直，厚度均匀，約0.5cm。使用前其寬度爲3.8cm，刃部横截面形狀爲方形 。鋸切1.5小時，石料的下切深度爲2.5cm，石鋸寬度損耗0.8cm，兩者的損耗之比約爲3∶1，石鋸的横截面變成圓角V形 。
　　石鋸8，板岩，平直，厚度均匀，約0.8cm。使用前其寬度爲8cm ，刃部横截面形狀爲較鋭的圓角V形。鋸切0.5小時，石料的下切深度約1.1cm，石鋸寬度損耗約0.6cm，兩者的損耗之比爲2∶1，石鋸的横截面變成較鈍的圓角V形 。   
　　
　　圖一　石料上的凹槽（内有小凹槽）
　　圖一一　石鋸2刃部（小凹槽）　　
　　圖一二　石鋸2消耗漸變圖

　　對比石鋸1、3、8的相關數據，可知石鋸的岩性及尺寸對其使用功效有很大影響。石鋸1質地較軟，帶動沙粒時自身磨耗嚴重，較厚的厚度也增大了與石料的接觸面，鋸切造成的凹槽寬度近2cm，這是非常不經濟的。而石鋸3、8質地更堅硬且厚度較薄，帶動沙粒效果更佳，與石材接觸面小，造成的凹槽更窄。從石材與石鋸的損耗比可以看出，硬度較大厚度較小的石鋸具有明顯的優勢。
　　
　　3. 鋸切後的凹槽
　　
　　單面鋸切會在石料上形成了横截面爲圓角“V”字形的凹槽。兩面對鋸之後石板上的凹槽爲亞腰形，石料斷開後則會形成一個折角的側邊（圖一三-1）。在後期加工中順勢研磨，則可造成弧凸的石錛側面（圖一三-2）），在一些出土的石錛上可以觀察到類似的弧凸側面。
　　
　　1.鋸鋸切造成的亞腰形斷面
　　2.就材料形態磨成的弧面
　　
　　圖一三
　　
　　三、小　結
　　
　　 這次實驗的收穫可以歸納爲以下幾點：
　　
　　 1.石片是石器製作過程中進行開料的有效工具，作爲鋸切工具的石片應當厚度適中，硬度大而平直。
　　
　　2.沙粒和水是鋸切石料和研磨坯件不可缺少的重要介質，沙粒是磨耗石材的，而水是聚合沙粒以及給石料和石鋸降温的。
　　
　　3.製作磨制石器並不像想象中那麽困難。以石錛1爲例，它長 14.2、寬 7、厚2.8cm，從開料、打制到最後研磨成形，總共耗時約9小時，其中磨制時間爲3小時。製作全部7件石器，共耗時約21.3小時，平均每件約4.2小時。若開料順利，效率會更高。
　　
　　這次模擬製作石錛的實驗爲今後研究石錛的製作和使用提供了很好的對比資料。
　　
　　表1　開料信息一覽表
　　表2　磨制信息一覽表
　　
　　注釋：
　　〔1〕黄建秋：《石錛研究方法》，《東亞人文學會》第十一輯，2007年6月。
　　〔2〕林惠祥：《福建長汀河田新石器時代遺址的調查》，《考古學報》1957年1期；林惠祥：《中國東南區新石器時代文化特徵之一：有段石錛》，《考古學報》1958年3期。
　　〔3〕傅憲國：《論有段石錛和有肩石器》，《考古學報》1988年1期。
　　〔4〕佟柱臣：《仰韶、龍山文化的工具使用痕迹和力學上的研究》，《考古》1982年6期。
　　〔5〕李仰鬆：《中國原始社會生産工具試探》，《考古》1980年6期。
　　〔6〕 楊鴻勛：《論石楔及石扁鏟——新石器時代考古中被誤解了的重要工具》，載《建築考古學論文集》，北京：文物出版社，1987年。
　　〔7〕 肖夢龍：《試論石斧石錛的安裝與使用——從溧陽沙河出土的帶木柄石斧和石錛談起》，《農業考古》1982年2期。
　　〔8〕趙曄：《良渚文化石器裝柄技術研究》，《南方文物》2008年3期。
　　〔9〕郭曉輝：《型式學之外——磨制石器的研究應當加强》，《農業考古》1996年3期。
　　〔10〕 黄建秋：《石錛研究方法》，《東亞人文學會》第十一輯，2007年6月。

　　（時蕭，南京大學；黄建秋，南京大學，教授。）