西安米家崖遺址出土骨器的實驗考古研究*

朱君孝 馮維偉,2 張翔宇 柴 怡 吳 凡

（1.陜西師范大學歷史文化學院；2.甘肅省文物考古研究所；3.西安市文物保護考古研究院）

西安米家崖遺址經過兩次較大規模發掘，獲得數量較大的骨器遺存，對認識關中地區新石器時代晚期的文化與社會、經濟技術與自然環境等，具有重要的意義[1]。這批骨器主要器型有骨錐、鏃、鑿、針、匕、鏟、魚鉤及蚌刀等生產工具和骨笄、管飾等裝飾器，以及少許卜骨。對骨器類別、形態、功能及制作工藝等進行的觀察分析，得到了初步的認識[2]。為檢驗觀察分析結果，我們設計了模擬實驗，對若干典型骨器的制作工藝進行了復原研究。

一、實驗設計

模擬實驗設計包括研究思路、模擬對象及原材料的選定、觀察儀器與方法三個方面。

（一）基本思路

以前期的經驗觀察為基礎依據，選定遺址出土的幾類常見骨器為模擬對象；根據出土骨器及骨料的形態及動物骨骼鑒定結果，判斷制骨原料的動物種屬及部位；根據石、骨（蚌）工具的觀察，選定骨器加工的工具；將前人研究結果與我們的觀察分析相結合，設定實驗步驟。在實驗過程中，按步驟規范操作，詳細記錄實驗過程與數據。模擬實驗得到的骨器成品，置于超景深顯微鏡下觀察，對比模擬產品與出土骨器表面痕跡，與形態觀察分析相結合，論證和復原骨器制作的工藝流程及操作技術細節。

（二）模擬對象與原材料

1.模擬器類的選擇

模擬骨器對象的選擇，基于代表性原則，即出土數量較多，在先民日常生產和生活中常用的重要器物種類。本遺址出土骨器中，錐有多種，數量較大，有的簡易，有的精細；鏃的數量僅次于錐，制作較規整；笄是出土量最多的骨飾品；針有帶孔和不帶孔兩種，均細致精巧，制作難度相對較大。因此，模擬制作對象選擇錐、鏃、笄及針四類。

2.實驗原料的選擇

模擬制骨材料的選擇，基于兩點。一是米家遺址出土骨器的用材類別。二是當前容易獲得的相同材料。經鑒定，本遺址可能用于制作骨器的動物種類有多種，而以牛骨骼較多。出土骨器的厚度多數大于3毫米，而以往研究認為，現代豬與羊的肢骨骨壁厚度一般小于3毫米，而牛的肢骨骨壁大于4毫米[3]。因此，最終選取兩段牛肢骨（掌骨、跖骨）為實驗原料。

（三）實驗工具

實驗制作工具主要為磨石、蚌刀、石刀、帶尖石片與石錘等。其中，磨石是工業制造的砂石條，蚌刀和石刀是自制品，石錘、石刀原料和帶尖的石片均撿自遺址旁的浐河岸邊。

觀測工具使用ZEISS顯微攝影設備（操作臂、ZEISS CL1500HAL冷光源、ZEISS AXIOCAM105顯微攝影設備）、游標卡尺、三角尺等。

二、實驗過程

綜合前期觀察分析及前人研究成果，將實驗設計為三大步驟[4]。第一步是制作蚌刀與石刀，用作切割骨料的工具。第二步是制備骨料，即使用蚌刀和石刀，將選好的骨原料加以切割加工，又稱截料與開料。第三步是制作器物，即模擬制作選定的器物。

（一）制作蚌刀和石刀

本遺址出土器物中未見鋸，而十余件骨料上有明顯的切割痕跡，推測為刀類所致。從市場購得兩個與出土蚌殼種屬相同的圓頂珠蚌，長約20～21、寬約12～14、厚0.5厘米，分別編號為蚌殼1、蚌殼2。用石塊將蚌殼邊緣部分敲碎，保留中間部分，在磨石上打磨出刀刃，制成兩件蚌刀。蚌刀1，長14、寬8、厚0.5厘米（圖一，1）。蚌刀2，長12、寬7、厚0.5厘米（圖一，2）。

圖一 自制蚌刀和石刀

從浐河岸邊撿得一塊大小、形制適宜的花崗巖塊作為石刀原料。將石料較薄一側置于磨石上打磨，加工出刃部，制成石刀。石刀長8.5、寬6.1、厚1.6厘米，基本為原料尺寸（圖一，3）。

（二）制備骨料：截料與開料

制備骨料，可視為骨器制作的預備環節，至少可分為截料與開料兩步。截料，即去除無用的遠端骨關節；開料，是將去掉遠端的骨料沿垂直方向切割、劈開，形成較小的骨料。

將所選牛骨分別編號為1、2號（長寬分別為24.8和23.5厘米，遠端寬7.5和8.2厘米，最窄處5.2和5.6厘米）（圖二，1、2）。骨骼表面的殘留物用石刀剔除干凈后，即可截料。

圖二 牛骨原料與各部位示意圖

1.牛骨1的截料與開料

操作者左手握牛骨，右手持蚌刀2，沿著牛骨遠端營養孔下方橫向切割。切痕深度至3.65毫米時，可見骨腔（圖三，2）。由于切痕寬度限制，改用較薄的蚌刀1繼續切割。切割深度至4.86毫米時，切口深度足夠，擬砸掉遠端。將牛骨置于臺階上，以切割線為界，將遠端懸空，用石錘砸擊遠端，截料完成（圖三，1、3）。

圖三 牛骨1截料圖（去遠端關節）

將去掉遠端的牛骨沿著血槽及背面對稱部位，用蚌刀2沿著縱向切割（圖四，1）。當切割深度約至2.02毫米時停止切割，準備開料。將蚌刀卡在遠端切割槽中，用石錘砸擊刀背，將牛骨管一劈為二，分別編號為骨片①和骨片②（圖四，2、3）。兩片骨片仍較寬，需進一步切割。由于骨骼自帶裂縫，劈裂時多開出兩片小骨料，編為1、2號骨料，可直接用于制作器物（圖四，6、9）。

用蚌刀將①號骨片沿著骨壁內側中間縱向切割，是為二次開料。切割深度約2.24毫米時，仍以劈裂法開出3、4號骨料（圖四，4、5）。4號骨料較寬，繼續切割出4a、4b號料；4b號料在后期制作骨針時，又從中間切割成為兩件骨料，分別編號4b1和4b2號骨料（圖一〇，2、6）。

②號骨片在開料切割時，形成大小懸殊的兩片，定為5、6號骨料（圖四，7、8），可直接用于制作大小不同的器物。經過以上程序，牛骨1開出了編號為1、2、3、4a、4b1、4b2、5和6號共8個骨料。

圖四 牛骨1開料圖

2.牛骨2的截料與開料

截料方法與牛骨1相同，而改用石刀操作。沿著遠端營養孔下方約0.5厘米處橫向切割，至深度約為4.42毫米時，砸掉遠端（圖五，1、2）。去除遠端時，對骨體稍有損傷，導致骨體原有裂縫加寬。于是，舍棄切割法，改用楔劈法，沿著骨料遠端切口處的裂縫，豎直劈裂骨體，獲得6塊骨料，分別編號為7～12號（圖五，3～8）。

圖五 牛骨2截料與開料圖

（三）器物的模擬制作

從骨料到器物成型，一般需要經過制作粗坯和精細修整兩個階段。制作粗坯，即從開好的骨料中選取形態和大小適宜的，使用刮、削、磨等方法，制成骨器雛形。刮，是將骨料固定起來，用石片垂直或稍傾斜于骨料表面，向下加壓作水平移動。削，是用石刀等工具沿著骨料表面，將多余部分除去。精細修整，主要是以礪石打磨法，將骨器雛形進行細致加工，最后成器。此次實驗以現代磨石代替礪石。

1.骨錐的模擬制作

選擇兩種骨錐進行模擬：一種是保留肢骨關節的，一種是去掉關節的肢骨條制成的。

（1）保留肢骨關節的錐。以標本2010ⅢT0203③:5為模擬對象（圖六，1）。5號骨料長16.1、寬4.4、厚2.3～0.8厘米，形態與模擬對象接近。第一步，手持骨料寬端，沿骨體長軸方向，在磨石上來回打磨，將側邊毛茬磨去；將窄端稍傾斜，與磨石呈銳角，來回打磨，直至出尖，制成雛形。第二步，手持粗坯的窄端，將寬端的毛茬磨去，直至手握時無不適感，骨錐制成（圖六，2～4）。

（2）去掉關節的肢骨條錐。9號骨料與出土標本2010ⅢT0103H4②:1（圖六，5）形態較為接近。仍按兩步操作。第一步，將骨料兩側邊、窄端和頂端（寬端）依次在磨石上磨去毛茬，形成粗坯。粗坯長12.8、寬2.2厘米。第二步，將器表稍加修整，特別把尖端打磨到位。9號骨錐成品與粗坯相比，形態變化不大（圖六，6～8）。

圖六 骨錐的制作

2.骨鏃的制作

骨鏃器體較小，可以靈活選用骨料，模擬多種標本。實驗選取三棱有鋌鏃、扁平有鋌鏃、四棱無鋌鏃和扁無鋌鏃共四種主要類型，進行模擬操作。

（1）三 棱 狀 有 鋌 鏃。模 擬 標 本2010IIT0403②:1（圖七，1）。6號骨料尺寸較標本大許多，仍按既定步驟進行。第一步，先將寬端磨制成略呈三棱錐狀的鋒，再將窄端磨成圓錐狀鋌，形成有鋒、脊和鋌的雛形。第二步，將鋒部細磨成規整的三棱狀，并將鋌部和鏃體打磨，接近模擬對象，制成6號鏃（圖七，2～4）。

（2）扁平有鋌鏃。以標本2011ⅠT0202⑤:1為模擬對象（圖七，5）。12號骨料長7.5、寬2、厚0.9～0.5厘米。第一步，打磨骨料寬端的兩側邊，使其呈現出鏃體及鋒部輪廓。第二步，加工較窄的一端，磨制出鋌。在加工側邊的同時，對上下兩面進行打磨，使之平直，制成雛形。第三步，精磨鏃尖，使之呈規整的三棱狀；細磨鋌部；通體打磨修整，制成12號骨鏃（圖七，6～8）。

圖七 有鋌鏃的模擬制作

（3）有棱無鋌鏃。以2號骨料模擬標本2010ⅢT0402②:4（圖八，1）。第一步，將骨料一端打磨成橫截面呈菱形的鏃體和鋒。第二步，打磨兩側邊，使整體形狀接近標本。第三步，打磨上下兩面，降低厚度至適宜程度。因骨料形體較厚，先磨出鏃鋒、后降低厚度為宜。第四步，細磨鏃鋒，使之規整；通體打磨修整，制成2號骨鏃。成品長6.1、寬1.1、厚0.7～0.5厘米（圖八，2～4）。

（4）扁平無鋌鏃。選擇11號骨料，模擬標本2011ⅢT0302H72:9（圖八，5）。因骨料遠大于標本，先從一端砸掉一部分，使骨料接近標本尺寸。第一步，確定骨料的窄端為尾部，兩側打磨出尖。第二步，將寬端兩側打磨出尖，形成雛形。第三步，精磨鋒部，使之更規整鋒利；通體打磨修整，制成11號骨鏃。長5.3、寬1.6、厚0.5～0.1厘米（圖八，6～8）。

圖八 無鋌鏃的模擬制作

3.骨笄的制作

骨笄分無帽和有帽兩型。有帽型笄形態稍復雜，因時間關系未進行模擬制作。無帽型又分為扁平體和圓體兩種，分別選取標本2011ⅠT0302④:4（圖九，1）和2010ⅢT0303③:13（圖九，5）作為模擬對象。

（1）扁體笄，選擇1號骨料制作。第一步，骨料整形。用蚌刀將骨料側邊多余部分劈掉，使之盡量接近標本形狀。第二步，右手持骨料在磨石上磨制。先磨制兩側邊，至各邊寬度接近時，打磨出笄尖，制成雛形。第三步，先細磨笄體頂部，再通體打磨，最后修整尖部，制成1號骨笄。長14.5、寬0.6、厚0.5厘米（圖九，2～4）。

（2）圓體笄，選擇4a號骨料模擬制作。第一步，右手持骨料在磨石上沿著縱向打磨，使之整體上接近圓柱體。第二步，在一端磨制出笄尖，形成粗坯。第三步，細磨修整頂部，然后細磨通體，使表面光滑。4a號骨笄長12.6、直徑0.7厘米（圖九，6～8）。

圖九 骨笄的模擬制作

4.骨針的制作

（1）有孔骨針，選擇4b1號骨料，模擬標本2010ⅢT0101③:2（圖一〇，1）。第一步，右手持骨料，左手持磨石，將寬端打磨成寬扁形，形成針尾。第二步，將器體打磨成四棱柱狀，再將窄端磨出針尖。第三步，制作針孔。先確定位置并標記號，然后左手持骨料，右手持尖狀小石片，在記號處鉆研；兩面對鉆出孔，制成骨針雛形。第四步，修整針尖，使之規整；打磨尾部較寬處，使接近體寬；最后通體打磨，制成4b1號骨針。長11.1、寬0.6、厚0.4厘米；針孔外徑0.25、細處約0.1厘米（圖一〇，2～4）。

（2）無孔骨針，選擇4b2號骨料，模擬標本2011ⅢT0403②:15（圖一〇，5）。第一步，右手持骨料，在磨石上磨制成圓柱狀。第二步，在較細一端磨出針尖，制成雛形。第三步，修整針尖和針尾，再通體打磨光滑，制成4b2號骨針（圖一〇，6～8）。

圖一〇 骨針的模擬制作

三、實驗結果及結論

通過上述步驟，制成錐、鏃、笄、針四種10件新品。將目測、手摸和顯微鏡下觀察相結合，比較出土樣品與模擬制品的形態、紋樣、痕跡及光澤度等，進一步確認制骨的流程及技術細節。

（一）制成品與同型出土器物的比較

仍按上述模擬制作的器類順序，作如下簡要分析。

1.錐的比較分析

5號錐與出土標本比較，形制均為一端保留關節端，一端磨成錐尖，體表可見原始骨管凹槽。磨制痕跡相似，均呈左斜向。兩者差異是，標本表面磨痕稀疏、稍寬深，錐尖光滑明亮；新品表面磨痕密集、細淺。

9號骨錐與出土標本比較，形制與器表痕跡基本相同。刮磨后的骨條表面已基本不見原始骨管凹槽；器表均可見左斜向磨痕。不同之處是，出土骨錐表面磨痕多見于一側，稀疏且寬短，還有少量劃痕，錐尖較光滑明亮。9號骨錐表面磨痕較為密集，紋路較為細長。

2.鏃的比較分析

6號鏃與三棱有鋌鏃標本形制相同，器表均有左斜向磨痕。出土標本上磨痕略少，較寬、較深，器表較為光滑。磨痕的寬度與深度應該與磨石的顆粒粗細度有關。

12號鏃與扁平有鋌族標本，均為扁平器體，橫截面略呈橢圓形，鋌部較長。器表都有一些左斜向磨痕。區別是，出土骨鏃上磨痕較稀疏、深而寬。

2號鏃與四棱無鋌鏃相比，平面均呈長條形，鋒端截面為菱形，鏃身截面為矩形。器身均有左斜向及少量豎向磨痕。出土標本器表磨痕較寬深，鋒部分較為光滑。

11號鏃與模擬對象的形制與器表痕跡基本相同。區別是，出土標本上的磨痕較少且不明顯，器表較光滑。

3.笄的比較分析

1號笄與出土標本形制基本相同，均為細長體，截面呈圓角方形，錐狀尖，頂部磨圓。差異是，新品有左斜及少量縱向磨痕，而標本器表光滑明亮，基本不見磨痕。

4a號笄與出土標本形制基本相同，均為細長體，橫截面近圓形，錐狀尖，頂部稍細。制成品可見左斜向及豎向磨痕，而出土標本器表基本不見磨痕，且光滑發亮。

4.針的比較分析

4b1號骨針與模擬對象形制基本相同，針孔痕跡相似，但體表痕跡有差異。制成品表面可見左斜向及縱向磨痕；出土標本器表光滑，不見磨制痕跡。

4b2號骨針與模擬對象均呈細長體，橫截面近圓形。制成品針體略粗，因為打磨時間不夠，表面可見左斜向及縱向磨痕。出土骨針器表光滑，基本不見磨痕。

總體上看，模擬品與模擬對象之間，多少存在著寬窄、長短、粗細程度的差別。這是模擬制品打磨時間較短所致。痕跡方面的差異具有較強的共性，大多數新品表面磨痕清楚，而出土標本更為光滑，磨痕不明顯或較淺疏。磨痕深淺與寬窄，一方面可能與磨具有關，另一方面可能是標本長期使用的結果。

（二）基本認識

米家崖遺址常見骨器的制作流程，由四個基本步驟構成。第一，獲得原料。動物資源，基本上取自聚落周邊環境。部分系由狩獵和捕撈得到，如哺乳動物、鳥類、介殼類動物，食其肉，飲其血，衣其皮毛，利用其骨骼。部分應當取自家養動物，這是較為穩定的骨料來源。第二，制備骨料。又可分為幾個小的步驟。用石刀、蚌刀等，以片切割加錘擊的方法，截去牛肢骨等較大骨料的一端或兩端關節，是為截料。以片切割或楔劈法，將管狀骨料縱向裂解成二片、四片甚至八片，是為開料。依器形及大小需要，將較大的片狀骨料縱橫切割，得到適宜的骨料；或直接從劈、砸開的骨骼碎片中挑選適宜的骨料。這是二次開料。第三，制作雛形。以刀和礪石為主要工具，使用刮、削及磨等方法，將坯料加工成骨器雛形。第四，精細加工。使用礪石、石片等，將雛形骨器進一步打磨修整，最終成器。

從方法手段看，主要為切割、刮削、劈砍、砸擊、鉆孔和打磨（有壓磨和挫磨之分）。使用的工具主要是刀（石刀、蚌刀等）、錘（石錘、木錘）、礪石、尖狀石片等。片切割法截料及開料，適用于體型細長且對形態規整度要求高的加工對象，是得到適宜骨料和有效利用骨資源的重要方式。刮削和打磨是重要的成型方法，而打磨又是細加工的主要手段。

整體來看，本遺址骨器制作工藝和方法，既有相對簡單的，也有較為細致的，因器類功能的差異而有所不同。器體細巧、注重整體效果的骨笄、管狀飾等裝飾品需要美感；骨鏃需要配合弓使用，必須考慮準確度，對力學性能要求較高；骨針和部分錐，需要較好的穿透力。因此，這幾類骨器制作相對考究，形制規整，打磨細致。至于骨鏟、鑿和匕等體量較大的器類，注重對實用且對整體造型沒有嚴格要求，而側重刃、尖等局部的作用，一般利用劈開的動物肢骨或肩胛骨，只對一端稍加刮削打磨即可成器，所以制作步驟相對簡單。

四、余論

在模擬實驗過程中，發現了幾個未能預料到的問題。如骨原料干濕度對制作過程及成品率的影響、器物表面痕跡反映的制作者使用左右手習慣、骨器生產效率以及古人制骨實踐中的技術理念等。

（一）骨料干濕度對成品率的影響

骨骼材料是重要的資源，提高原材料的利用率應當是古人生產實踐中的追求。本次實驗所用牛骨，曾在干燥通風的環境中放置了較長時間，骨骼中的水分基本已經散失。在制作過程中，僅手感所及，因干燥導致的骨體質脆、易開裂、崩尖及掉落時摔斷等狀況，時而發生。如牛骨2在去掉遠端后，骨骼表面出現了四條裂縫；3號骨料在制作骨笄時，骨料從半米高的操作平臺掉落，一端發生斷裂。與此形成對照，2018年7月由北京大學考古文博學院舉辦的“骨器制作模擬實驗”班實踐中，選用了濕度較大的新鮮骨骼，在截料、開料至制坯過程中，均未出現開裂或斷裂情形。有研究表明，失水后干燥的骨料，用前先用水浸泡一段時間，使水分增加百分之七左右，有益于后續加工成器[5]。

實驗再次證明，制骨材料的干濕度對骨器原料的利用率與成品率有著直接影響。骨骼濕度略大時，對骨骼原料的截料與開料等實施更為順暢，加工速度也更快，原料破損率較低而成品率越高。骨骼濕度越小，加工過程中骨料越容易裂縫和折斷，制器的成功率降低而原料浪費率提高。然而，究竟骨骼濕度處于什么區間時最為有利，尚無確切答案。

（二）痕跡方向反映操作者的用手習慣

模擬制作過程中，由兩位操作者分別采用兩種方式打磨骨器，以觀察左右手使用習慣。一種方式是將骨料（器）固定，兩個操作人員分別以左右手握持磨石，沿垂直方向打磨操作。另一種方式是固定磨具，而操作者分別以左右手持骨料，在磨石上來回打磨。鏡下顯示，右手操作者留在骨料上的打磨痕跡主要呈左斜方向及少量豎直方向（圖一一，左），左手操作者留在骨料上的打磨痕跡主要為右斜向及少量豎直方向（圖一一，右）。

圖一一 模擬制作骨器表面痕跡方向

米家崖遺址出土骨器表面的磨痕，絕大部分是呈左斜向的。由此推測，當時骨器制作者以習慣使用右手者為主。

（三）骨器制作理念問題

有研究者提出，“因材作器”是新石器時代骨器制作的一個顯著特征[6]。此次實驗，一方面證實了這一點，即人們根據骨料的自然形狀，或者利用無意間形成的骨料形狀，稍作加工，即可制成器物。另一方面也揭示出一種不同的情形，即“因器制料”（或“按需作器”），是指古人能夠根據器物形制需要，選擇適當骨料，進行深度加工，制成所需器物。這兩種不同情形，應當是遠古人類在長期的生產實踐中形成的兩種制器理念或者技術模式。前者體現先民對原料資源的認識水平和較低的設計性，反映著人與自然關系中的被動性。后者則反映出人們較高的認知能力和技術水平，體現了較強的設計性和人與自然關系中的主動性。兩種模式并非對立關系，而是統一關系，常常共存。人們通常能夠根據器物功能、資源特征和技術條件，尋找最佳契合方案。

本次實驗，將牛骨1多次開料，制成纖細精巧的骨針、骨鏃及骨笄等器物，是功能導向下的“因器制料”模式。牛骨2截料后，只經一次開料，重點加工刃部，可以制成帶骨節的錐（鏟、鑿等相同），屬于原料導向下的“因材作器”模式。當技術熟練時，“因器制料”模式對原材料的利用效率較高，但花費的勞動量大。“因材作器”模式節省人力，對技術要求低，耗費原料較多。但在技術不熟練時，對原料干預程度淺，一般不會損壞原料；即使骨料中途折斷，仍可進一步利用，制成形體較小的骨器。米家崖遺址出土骨器成品較多而骨料數量極少、粗加工器物數量多而細加工器物少，主要是“因材作器”技術理念的產物，僅有少數器物屬于“因器制料”。關于這兩種模式，我們已有另文探討[7]。至于骨料干濕度對制作效率和原料利用率的影響，器表痕跡反映的制骨工匠的年齡、性別、左右手使用習慣以及勞動效率的高低等方面的問題，還需要更多的實驗研究。