湖北丹江口水库层系牛黄湾遗址石制品初步研究

湖北丹江口水库层系牛黄湾遗址石制品初步研究

湖北省十堰市的丹江口水库位于汉江上游。位于鄂西北、豫西南交界处的秦岭、大巴山、江汉平原的过渡地带。属于山地盆地水库。正常蓄水位为157m,淹没区面积800多平方公里。南水北调中线工程即从汉江的丹江口水库调水。1994年冬,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所野外考察队受长江水利委员会委托,在当地文物部门的配合下,对南水北调先期工程丹江水库淹没区进行了一次全面的史前考古和古生物化石考察,黄家湾遗址即在这次考察中被发现。2008年春,吉林大学边疆考古研究中心对黄家湾遗址进行了正式发掘,共计200平方米,出土石制品85件,此外在遗址区域内采集6件石制品,共获得石制品91件。本文是对这些石制品的初步研究结果。一、级冲积阶地的地层黄家湾遗址属湖北省丹江口市均县镇铺嘴村黄家湾组,处于南水北调中线工程的淹没区。发掘区西南基点的坐标为:111°04′27.5″E,32°42′36.8″N,海拔152m(图一)。汉江在丹江口市境内的流域阶地共分四级。其中,河床、河漫滩、Ⅰ、Ⅱ级阶地均被丹江口水库淹没,目前仅出露Ⅲ、Ⅳ级阶地和夷平面。Ⅲ级阶地为冲积阶地,上部为棕黄色粘土层,下部为棕红色粘土层。Ⅳ级阶地为基座阶地,阶地上部为河流冲积物,下部为白垩纪地层。冲积物又分为两层,上部为厚度大于2m的砂砾石层,其中砾石磨圆较好,多呈浑圆状,球度较高;分选也好,砾径大多在3~5cm,最大的砾径达10cm。砾石成分较为复杂,多为白色石英岩、石英砂岩、脉石英、黑色的硅质岩、角岩和条带状片脉岩。下层为厚薄不一的黄色细砂层,厚者大于1m,薄者小于10cm。构成夷平面和Ⅳ级阶地的基座均为白垩纪红层:紫红色的细砂岩、粉砂岩、泥岩和局部夹有分选、磨圆均欠佳的白色石英。地层产状近于水平,地层倾角一般在5~10°之间,地层倾向东南。在中更新世也有一次较长的新构造运动稳定和下降时期,形成了分布较广的Ⅲ级冲积阶地。遗址位于汉江右岸的Ⅲ级冲积阶地前缘。发掘区的地层堆积情况以T1西壁的局部为例加以说明(图二)。(1)层:耕土。呈灰黑色,土质疏松,包含植物根茎、生活垃圾、贝壳类动物遗骸以及大量的料姜石等。在该层内出土1件石制品。厚15~20cm。(2)层:红褐色粘土。质地较疏松,该层内包含大量料姜石。有出土石器,年代属旧石器时代早期。厚60~70cm。(3)层:青褐色粘土。土质致密而坚硬,含少量料姜石,不包含石制品。向下发掘的深度约30cm,未到底。二、原料以石英岩为主石制品类型包括石核、砾石(备料)、断块和工具。原料以石英岩为主,占67.0%,其次为石英11.0%、石英砂岩8.8%、角岩8.8%、板岩3.3%和细砂岩1.1%。(一)双面板石核共2件,分为锤击石核和砸击石核两类。锤击石核:1件。08DHT3(2)∶15,原料为石英岩,器身局部粘附有钙质结核,整体呈不规则的半椭球体,背面保留完整砾石面。长6.6、宽4.7、厚3.2cm,重160g。为一件双台面石核,均为自然台面,从砾石上、下两端对向剥片,台面角分别为88°和92°,左右两侧在剥片过程中沿节理发生断裂(图三,1)。砸击石核:1件。08DHT3(2)∶5,原料为角岩,器身局部保留有砾石面,整体形状近似角部略弧的三角形,长0.9、宽1.9、厚0.2cm,重3g。石核上、下两端都有因砸击而形成的破损痕迹,自然台面,打击点明显,放射线较清晰。台面长1.9cm,台面角为87°(图三,2)。(二)德石矿物金岩共13件,多呈不规则椭球体状或不规则多面体状,长1.4~17.6,平均8.78cm;宽0.7~15.3,平均6.78cm;厚0.3~10.0,平均4.19cm;重3~2952g。平均602g。砾石的岩性以石英岩为主,共7件,此外还有板岩、角岩和石英砂岩各2件。砾石整体的磨圆程度较好,未发现人工打制痕迹。考虑到遗址所在区域的地质特征以及砾石的岩性特征,遗址内出土砾石可能并不是因简单的自然堆积作用而埋藏于地层中的,而是由早期人类采集到此处的。这些砾石既可以作为打制工具所需的备料,也可能直接被用作石锤或石砧。遗憾的是发掘面积所限,在本次发掘中并未发现此类工具。(三)化石英岩断块遗址内出土了一些无法划归入石核、石片或工具等任类之中的石制品,这类石制品多呈不规则多面体状,并不完全是因自然作用而形成,本文将这类石制品统称为断块,遗址内共出土断块45件。断块的岩性以石英岩为主,占73.3%,其他还包括石英、角岩和石英砂岩,分别占20.0%、4.5%和2.2%。这些断块又可划分为大断块和小断块两类(其划分标准是:长、宽、高三项测量值均小于2cm者为小断块,凡有一项或一项以上的测量值大于或等于2cm者则为大断块)。小断块共17件,多呈不规则多面体状。长0.5~1.7cm,平均1.33cm;宽0.2~1.3cm,平均0.9cm;厚0.2~0.9cm,平均0.51cm;重1~8g,平均4g。这类断块的岩性以石英岩和石英为主,还包括角岩。大断块共28件,多呈不规则多面体状,长2.0~9.1cm,平均3.99cm;宽1.0~6.3cm,平均2.96cm;厚0.6~5.0cm,平均1.93cm;重7~179g,平均54g。这类断块的岩性以石英岩为主,如标本08DHT5(2)∶5、标本08DHT5(2)∶8(图版三,6),还包括角岩、石英和石英砂岩。遗址内出土大量断块,特别是大量的石英岩断块,其原因主要与石料的岩性有关,石英岩硬度高,脆性强,所以在打制石器过程中,非常容易断裂或崩裂下来很多断块。经笔者的模拟打制实验表明,在打制和修理石器过程中,可以形成十几个甚至数十个断块。这些在打制石器过程中产生的断块大小不等,形状各异,有些呈块状,有些呈片状。个体相对较大的断块还可以进一步进行加工修理而成为工具。根据这类断块的特点,可以观察到有关技术特点的潜在信息。此外,这些断块的发现也有益于石器的拼合研究。(四)砾石与统一加工的类型本文沿袭陈全家的分类方法,将工具分为三类:一类,天然砾石未经加工而直接使用者,即石锤、石砧等;二类,未经进一步加工修理而直接使用的为石片;三类,片状毛坯经过第二步加工或块状毛坯直接加工成工具者。本遗址未发现一类工具。1.石英岩刮削器图8本文将二类工具的范围拓展——不仅包括未经加工而直接使用的石片,还应包括未经加工而直接使用的石块。亦即二类工具包括使用石片和使用石块。本遗址中发现的二类工具仅1件,为单直刃刮削器,标本08DHT1(2)∶10,原料为石英岩,器身局部粘附有钙质结核。器物整体略呈梯形,边缘少部保留有砾石面,长4.5、宽4.3、厚1.0cm,重26g。毛坯为一断块,未经任何加工而直接使用。右侧可见因人工使用而形成的细密的小疤。刃长4.1cm,刃缘角为22°(图四,1;图版三,1)。2.典型样品加工工艺共30件。分为刮削器、砍砸器、砍斫器、雕刻器、尖状器和手斧等共6类。(1)刮削器20件,原料以石英岩为主,占70%,其他还包括角岩15%、板岩5%、石英5%和石英砂岩5%。器物的平均长、宽、厚分别为5.25、3.44和1.62cm;平均重量为43.2g。刃缘部分均为单刃,按刃口形状可分为直刃、凸刃和凹刃三类。平均刃长3.84cm,平均刃缘角48°。直刃刮削器:12件,原料大多为石英岩,毛坯以断块为主。均采用锤击法进行加工和修理,以单向加工为主,少量采用双向加工。一般修理得比较粗糙,呈现出一种相对原始的面貌。选取典型标本介绍如下:标本08DHT1(2)∶7,原料为石英岩,局部粘附钙质结核。器物整体略扁,呈不规则多面体状,少部分保留砾石面,毛坯为一断块。长4.8、宽4.0、厚1.4cm,重30g。右侧刃部采用锤击法单向加工,大部分为双侧疤,刃缘直而薄锐,刃长2.0cm,刃缘角为54°(图四,2;图版二,5)。标本08DHT4(2)∶8,原料为石英岩。器物整体略呈半圆形,背面保留完整的砾石面,毛坯为一沿节理面断裂的断块,长3.9,宽2.6,厚1.5cm,重14g。刃部采用锤击法由砾石面向节理面单向加工,多层疤。刃部较平直,有因人工使用而形成的破损痕迹。刃长2.6cm,刃缘角为55°(图四,3)。标本08DHT5(2)∶1,原料为角岩,局部夹杂有细腻的结晶。器物整体呈三角形,右侧局部保留砾石面,其毛坯为一断片,长8.4、宽4.2、厚1.8cm,重62g。刃缘采用锤击法由砾石面向破裂面单向加工而成,右侧有连续的修疤,多为两层疤,局部有多层疤,刃缘上端未见修理疤痕。刃部较平直,局部有因人工使用而形成的崩痕。刃长5.4cm,刃缘角为58°(图四,4;图版三,4)。标本08DHT6(2)∶5,原料为石英岩,局部粘附有钙质结核。器物整体呈不规则的三角形,边缘局部保留砾石面,毛坯为一个个体较小的断块。长2.1、宽1.5、厚0.8cm,重4g。右侧刃部采用锤击法双向加工,单层疤,刃缘平直且较薄锐,刃长1.9cm,刃缘角为52°(图四,5;图版三,7)。标本08DHC∶4,采集品,原料为角岩,节理较发育,局部粘附有钙质结核。器物整体呈长方形,毛坯为一个体扁平的断块。长5.4、宽6.6、厚1.6cm,重63g。刃部采用锤击法由砾石面向节理面单向加工而成,修疤连续且分多层。刃缘平齐,稍钝,刃长4.6cm,刃缘角为53°(图四,6)。标本08DHC∶5,采集品,原料为石英岩,器物整体略呈楔形,毛坯为一断块,器物周身局部有破损痕迹。长7.5、宽2.9、厚2.0cm,重42g。刃部采用锤击法单向加工而成,经过细致修理,大部分为两层修疤,刃缘较薄锐,刃长2.1cm,刃缘角为31°(图四,7;图版二,3)。凸刃刮削器:6件,原料多为石英岩,毛坯包括断块和断片。一般采用锤击法进行加工和修理,单向加工为主。选取典型标本介绍如下:标本08DHT1(2)∶6,原料为石英岩,器物整体呈略扁的三棱锥形状。器身少部分保留有砾石面,毛坯为一沿节理面断裂的断块。长2.7、宽2.0、厚1.6cm,重12g。右侧刃部经锤击法单向加工修理,大部为单层修疤,刃缘略向外凸,较为薄锐。刃长2.3cm,刃缘角48°(图五,1)。标本08DHT3(2)∶1,原料为石英岩,器物整体近似扇形,毛坯为一断块。长3.4、宽2.3、厚1.2cm,重11g。刃部采用锤击法单向加工而成,修疤致密。刃缘较薄锐,局部有因人工使用而形成的崩痕,刃长4.0cm,刃缘角为53°(图五,2)。标本08DHT3(2)∶14,原料为石英岩,器物整体呈不规则的扇形,背面左侧局部保留有砾石面,毛坯为一断片。长4.3、宽2.2、厚1.8cm,重18g。右侧刃部采用锤击法由砾石面向破裂面单向加工而成,局部多层修疤,但局部无修疤。刃部略外凸且薄锐,刃长4.9cm,刃缘角为54°。局部有因人工使用所形成的崩痕(图五,3)。凹刃刮削器:2件。标本08DHT4(2)∶5,原料为石英岩,器物整体呈不规则的梯形,毛坯为一断块。长3.8、宽2.2、厚1.5cm,重16g。刃缘略向内凹,采用锤击法单向加工,较为薄锐,刃长1.9cm,刃缘角为40°。刃缘局部有因人工使用而形成的崩痕(图五,4)。标本08DHT5(2)∶4,原料为石英岩,夹杂有少量的细腻结晶。器物整体略呈三角形,由一断块加工而成,左侧边缘局部保留砾石面。长4、宽3.6、厚1.8cm,重19g。刃部采用锤击法单向加工而成,略向内凹,修疤连续,多为单层疤,局部有两层疤。局部有因人工使用而形成的崩损疤痕。刃长2.9cm,刃缘角为52°(图五,5)。(2)砍砸器3件。选取典型标本介绍如下:标本08DHT1(2)∶5,原料为石英砂岩,局部夹杂有细腻的结晶。器物整体呈不规则体,其毛坯为一椭球体的砾石,正面下部和背面大部保留有砾石面。长10.1、宽7.8、厚5.5cm,重555g。刃部采用锤击法复向加工而成,较粗糙,局部经过简单的修理。刃长10.4cm,刃缘角为62°。刃缘尖部因人工使用而稍残损(图六,1;图版二,4)。标本08DHT8(2)∶5,原料为石英砂岩,夹杂有细腻的结晶。器物整体略呈不规则的椭球体,由一椭球体砾石加工而成,正面下部和背面的大部保留有砾石面。整体长10.7、宽8.0、厚5.3cm,重530g。刃缘加工简单,采用锤击法斜向打片后形成一个弧形刃缘。刃部较钝,刃缘疤多层。刃长11.1cm,刃缘角为54°(图六,2;图版三,5)。(3)砍斫器2件。(本文区别砍砸器和砍斫器的依据是:砍砸器在器形上略呈椭球状,器物在使用过程中更偏重于“砸”;而砍斫器在器形上略呈扁平状,器物在使用过程中更偏重于“斫”。)标本08DHT7(2)∶7,原料为石英砂岩,器身表面附着有较多的钙质结核。器物整体略呈较扁的不规则状,正面左侧和背面保留有砾石面,毛坯为一扁体的砾石。整体长18.3、宽13.6、厚6.3cm,重1522g。刃缘部分采用锤击法加工而成,修疤宽大,局部有细致修理而形成的小疤,刃缘较薄锐,不平齐,有因使用而形成的崩痕。刃长18.2cm,刃缘角33°(图六,3)。标本08DHC∶2,原料为石英砂岩,夹杂有少量细腻结晶。器表附着较多的钙质结核。整体器型呈不规则的圆饼状,局部保留有砾石面。整体长15.2、宽12.9、厚2.8cm,重723g。刃缘单向修理,局部有两层修疤,刃部较为锐薄,刃长11.1cm,刃缘角32°(图六,4)。(4)雕刻器2件。标本08DHT3(2)∶3,原料为石英岩。器物整体略呈不规则的三角形,毛坯为一断块,背面右侧局部保留有砾石面。长6.4、宽3.8、厚1.2cm,重11g。其刃口采用锤击法单向加工,共打片两次而形成雕刻器的刃口。刃缘的长度为0.8cm,刃角34°,刃部边缘局部有因人工使用而形成的凹坑(图七,1)。标本08DHT8(2)∶8,原料为石英岩,表面粘附有少量钙质结核。器物整体略呈梯形,毛坯为一断块。长4.5、宽2.8、厚1.3cm,重18g。其刃口采用锤击法双向加工而成,从正面的左端和背面右端各打一片而形成雕刻器的刃口。刃部的夹角为37°(图七,2)。(5)尖状器1件。标本08DHT3(2)∶4,原料为石英岩,器物整体形状接近锥形,毛坯为一石片,下端局部保留有少量砾石面。长6.1、宽4.4、厚2.3cm,重58g,尖角51°。采用锤击法由劈裂面向背面单向加工而成,修理粗糙,修疤较大,多为两层。尖部因使用而略有残损(图七,3;图版三,2)。(6)手斧2件。黄家湾遗址内未发掘到手斧,在遗址范围内采集到2件手斧。标本08DHC∶1,原料为石英砂岩,有节理发育。尖部略有残缺,器物整体形状近似龟背状,正面局部保留少量的砾石面。整体长18.8、宽13.2、厚7.8cm,重1850g。器型较规整,采用锤击法修理,通体加工。正面略凸,背面相对较平。尖部因使用而较为平钝(图七,4;图版二,2)。标本08DHC∶3,原料为石英岩,有节理发育。器物整体呈不规则多面体状,正面和背面的下部都保留有砾石面。整体长11.1、宽9.8、厚6.3cm,重785g。采用锤击法复向加工修理而成,整体加工较粗糙。尖部因长期的使用而非常平钝。在汉江流域以往的旧石器考古工作中也发现过类似的器物(图七,5)。有学者将这类器物命名为“原手斧”,笔者认为尽管与典型的手斧相比,汉水流域发现的手斧显得比较笨拙和粗糙,但是考虑到手斧的性质和形制特点,这一类器物似还应被定义为“手斧”为妥。三、分析与讨论(一)工具类型材料1.原料以石英岩为主,占67.0%,其次为石英11.0%、石英砂岩8.8%、角岩8.8%、泥质页岩3.3%和细砂岩1.1%。根据石制品特征及周围地貌情况分析,石器原料应取材于附近的河漫滩。2.石制品类型多样,包括石核、砾石(备料)、断块和工具。3.遗址内出土了大量的断块,占到石制品总数的49.5%。这些断块的形成主要与石英岩的岩性有关。4.遗址内发现的砾石(备料)并非完全由自然作用形成。5.石核包括锤击石核和砸击石核各1件,打片技术不甚成熟。6.工具包括二、三类。第二类工具由使用石块组成,仅1件;第三类工具占绝大多数。7.第三类工具的类型包括刮削器、砍砸器、砍斫器、雕刻器、尖状器和手斧等,占到石制品总数的33.0%;其毛坯包括砾石(如08DHT4(2)∶6,图版三,3)、断块(如08DHT8(2)∶3,图版三,8)、石片和石核等。以砾石和断块为主。8.工具修理方法一般都采用锤击法修理。修理方式以单向加工为主,另有少量的双向加工和复向加工。(二)石器及制品特征黄家湾遗址虽然发现了大量石制品,但因为缺少伴生的动物化石,所以对于遗址年代的判定必须综合其他一些方面的因素。鄂西北地区旧石器遗址较多,比较典型的代表是郧县人遗址。该遗址除了发现2件人类头骨化石外,还有200余件石制品和20多种动物化石,学界目前认为郧县人的时代为中更新世早期,距今80万年左右,属旧石器时代早期阶段。郧县人遗址的地质地貌特征和石制品特征与黄家湾遗址的情况比较相近。以往的研究结论表明汉水沿岸旧石器文化具有如下特点:Ⅰ级阶地上的旧石器文化属于旧石器时代晚期,Ⅱ级阶地者为旧石器时代中期,Ⅲ级阶地者为旧石器时代早期。据以上两点,我们推断黄家湾遗址的年代应属于旧石器时代早期。此外,鄂西北地区旧石器时代文化的一个特点是石器组合的变化。晚更新世早期以前的石器组合的整体面貌硕大粗壮,以各种大型砾石石器为主。砍砸器占有非常重要的地位,大尖状器和手斧