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2.2: 考古研究方法

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    203926

    • David G. Lewis, Jennifer Hasty, & Marjorie M. Snipes
    • OpenStax
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    学习目标

    在本节结束时，您将能够：

    • 描述发现文物的考古技术。
    • 解释背景在理解人工制品方面的重要性，并描述研究人员在野外工作时如何记录内容。
    • 描述考古学领域使用的叠加定律。
    • 描述考古学家使用的不同类型的相对测年方法.
    • 确定并简要定义四种绝对或计时测年方法.

    许多人对人类的过去有着内在的迷恋。 也许这种迷恋源于这样一个事实，即人们在以前生活过的人留下的物品中认出自己。 过去文明的遗迹，以人造文物、寺庙和墓葬遗迹的形式出现，是我们开始理解古代民族思想和世界观的手段。 为了了解这些古代社会，人类的好奇心有时会引发关于巨人类、巨龙甚至外星生物种族的奇幻神话。 在考古学领域，使用较少的投机方法来研究人类的过去。 科学方法和技术是当今考古学的基础。

    考古技术

    在考古学中，进行实地研究的第一步是对有可能发现地表文物或文化遗迹的区域进行调查。 调查可以通过简单地穿过田野来完成，也可能涉及使用各种技术，例如无人机或谷歌地球，来寻找不寻常的地形和难以从地面看到的潜在结构。 发现的文物可能成为该遗址考古发掘的基础。 对挖掘单元或试验坑进行随机抽样可以根据发现的文化材料数量确定遗址的潜力。 通常收集每块文化遗迹的全球定位系统坐标，以及关于在现场发现的特定动植物的注释，这些记录可以作为潜在自然资源的指标。 步道、道路和房屋坑道等@@ 特征已记录在案，并包含在一整套实地记录中。 政府机构对什么构成考古遗址有不同的协议；许多地区的标准是发现的六件文物彼此非常接近。

    在准备挖掘场地时，考古学家将使用网格系统将整个遗址划分为正方形部分，这涉及在场地表面上用绳子将测得的正方形用绳子绑起来。 这种网格系统使考古学家能够记录和绘制在原地（原始位置）发现的所有文物和特征的地图。 所有未发现的物体和特征都被分配了目录号或入藏号，这些编号写在标签上并贴在文物上。 如果从网站上移除人工制品，这些标签尤其重要。

    挖掘是一个缓慢的过程。 考古学家使用抹子甚至牙刷，仔细清除脆弱骨头和其他文物周围的泥土。 可以收集土壤样本进行花粉研究。 在某个地点发现的 Eco facts（自然来源的物体，例如种子、贝壳或动物骨头）可以由其他专家进行检查，例如研究动物遗骸的动物考古学家或专门分析花卉（植物）遗骸的考古植物学家对长期以来植物与人之间的历史关系感兴趣。

    每个文化和自然物体和特征都全面记录在实地记录中，并以网格系统为指导，将其确切位置和坐标记录在地图上。 这些坐标表示对象的主要上下文。 如果发现的物体在记录之前被移动，考古学家将丢失该物体及其相关数据的考古背景。 考古背景是考古学原理和实践的关键基础。 为了了解文物、特征和生态事实的重要性甚至年代，人们需要了解它们在原地发现时的背景以及与其他物体的关系。 已从其主上下文中移除的对象被认为位于次要上下文中。

    仔细和正确的文件至关重要。 这些信息成为考古记录和指南的一部分，有助于未来的研究和分析。

    有四个人在挖掘现场挖掘。 他们部分发现了一座古建筑的石头基础和地板。 背景中可以看到两个方形的石头结构。
    图 2.2 这个位于英格兰温多兰达的挖掘场出产了公元 85 至 370 年罗马占领者留下的数千件文物。 （来源：Groucho/Flickr 之子的《挖掘考古学 4》，CC BY 2.0）

    考古约会方法

    确定文物的年龄是考古研究的重要组成部分。 确定遗址和其中发现的文物的年龄是了解人类文化如何随着时间的推移而发展和变化的关键。 其他科学领域，例如古生物学和地质学，也使用测年技术来了解古代的动植物物种以及地球和动物物种如何随着时间的推移而演变。

    相对约会

    最早的测年方法采用相对测年原理, 在地质学中发展. 地质学家观察峡谷中裸露的悬崖边，注意到不同类型的石头层，他们称之为地层（单数地层）。 他们假设底部的地层比上层更旧；这被称为叠加定律。 根据叠加定律，假设更深层中的物体比上层中的物体更旧，不仅可以为地质层，而且可以在地质层中找到的物体分配相对年龄。 将叠加定律应用于考古实地考察有时被称为地层叠加。 这种方法假设在地层中发现的任何文化或自然文物，或者在交叉关系中穿过两个或更多地层的文物或自然文物，都比阶层本身年轻，因为每个层都需要很长时间才能形成，除非受到干扰，否则会保持稳定很长一段时间了 可能对地层造成干扰的力的例子包括火山或洪水等自然力以及人、动物或植物的干预。

    叠加定律最早由丹麦科学家尼古拉斯·斯特诺于 1669 年提出。 学者们对该定律的一些首次应用根据巨型动物（大型动物，最常见的哺乳动物）和恐龙骨骼在地球上的位置提供了它们的年龄。 已确定哺乳动物巨型动物和恐龙骨骼相隔数万年沉积，而恐龙的年龄要大得多。 化石遗迹真实年龄的这些初步迹象表明，人们对地质时代的规模有了革命性的新认识。

    最终确定，如果在多个地点和足够大的区域内注意到一组特定的地层和顺序，则可以假设该地区不同位置的相同地层的年龄将相同。 这种洞察力使地质学家和考古学家能够利用土壤和岩石的结构根据其相对位置对整个地区发现的现象进行测年。 考古学家称这种方法为考古分层，他们寻找分层的文物层来确定人类的文化背景。 在文化层下发现的地层为确定年龄提供了依据，假定上面的层比下层更新。

    描绘了想象中的地球地下横截面的地层剖面图的草图。 箭头表示靠近底部的物品较旧，而靠近顶部的物品则较新。 标有 Stratum E 的最低关卡显示为包含篮子碎片、陶器碎片和石箭点。 上方显示了地层 D，其中包含沙子和砾石。 向上移动的下一层是 Stratum C，它包含两个弹壳纽扣和一颗子弹。 除此之外，Stratum B 包含一个马蹄铁、一个钢罐和一个玻璃瓶。 最上层的 Stratum A 包含一个汽车牌照、一个铝罐和一个塑料瓶。
    图 2.3 根据叠加原理，在更深层（称为地层）发现的物体比上面发现的物体更旧。 在这幅插图中，可以假定 Stratum E 中的陶器碎片比 Stratum C 中的贝壳纽扣还旧。离表面最近的物体（铝罐、塑料瓶）显然是最新的。 （CC BY 4.0；莱斯大学和 OpenStax）

    考古学家使用的另一种测年方法依赖于类型学序列. 此方法将创建的对象与其他外观相似的对象进行比较，目的是确定它们之间的关系。 考古学的许多子学科都采用这种方法来理解常见物体之间的关系。 例如，通常对土著人民创建的矛点进行类型学排序，方法是比较在不同地点发现的点的类型，并根据他们在考古遗址中的相对位置分析它们随着时间的推移而发生的变化。

    另一种类型学测序形式涉及序列化过程。 序列化是一种相对定年方法，在这种方法中，一旦确定文物具有相同的文化，就按时间顺序放置. 英国埃及学家，弗林德斯·皮特里（Flinders Petrie）在19世纪引入了系列学。 他开发了自己发现的埋葬日期的方法，该方法不包含日期的证据，也无法通过地层学进行测序。 为了解决这个问题，他开发了一种基于陶器的测年分层系统（见图 2.4）。

    大量陶器的草图，包括花瓶、碗和骨灰盒，物品根据设计分组排列。 具有共同特征的陶器彼此靠近。 陶器的形状和样式从图像的底部移动到顶部都有明显的变化。
    图 2.4 Petrie 的埃及陶器系列化方法建立在风格会随着时间的推移而变化的观察结果之上。 Petrie 根据风格特征将陶器文物分成相似的组，并根据这些特征将它们放置在相对的时间轴上。 （来源：W. M. Flinders Petrie 和 A.C. Mace/Wikimedia Commons 的 “埃及史前陶器风格的演变，从纳卡达一世到纳卡达二世和纳卡达三世”）

    陶器、石器和其他在考古遗址中存活的物体的类型学序列不仅用于提供日期估计。 他们还可以揭示文化、社会结构和世界观随着时间的推移而发生的变化。 例如，在农业时代或新石器时期，大约在公元前12,000年，地层学发生了重大变化。 这些变化包括倾斜土壤的出现、表明正在种植特定植物的花粉、久坐不动的生活模式的证据，以及随着食物和谷物的储存变得越来越重要，陶器的使用越来越多。 考古证据还表明，人口不断增长，文化和经济体系正在发展更加复杂，这涉及牛和土地的所有权以及贸易的开始。 当与一个地点相关的陶器类型出现在附近或遥远的其他地方时，可以确定贸易活动。 认识贸易中使用的物品之间的联系可以揭示邻近社区和定居点之间可能存在的经济和政治相互关系。

    计时约会方法

    计时测年法，也称为绝对测年法，是依赖于对考古物体特性的化学或物理分析的测年方法。 使用计时方法, 考古学家可以将物体标定到比通过相对测年方法所能达到的更精确的范围. 放射性碳测年, 使用放射性同位素碳14 (14 C), 是用于对有机材料进行测年的最常用方法. 一旦活生物死亡，其中的碳就会开始以已知的速度衰变。 可以测量剩余的残留碳量，以便在50年的误差范围内确定生物何时死亡。 该方法仅对300至50,000年前的有机组织样本有效。 为确保准确性，收集的用于测试的物体会立即密封在无孔容器中，这样灰尘、花粉或细菌等大气有机物质就不会影响结果。

    测量铀原子衰变或钾分解为氩气的测年系统用于对岩石等非有机材料进行测年. 放射性物质的衰变速率是已知的，可以测量。 放射性衰变时钟从元素首次产生时开始，可以测量这种衰变以确定过去物体是在何时创建和/或使用的。 火山物质对于测年地点特别有用，因为火山会在广阔的区域沉积熔岩和火山灰，而且喷发产生的所有物质都将具有相似的化学特征。 一旦灰烬过时，也可以根据文化材料相对于灰烬沉积物的位置来确定其日期。

    树木年代学技术依赖于测量树木年轮来确定由木头制成的古建筑或住宅的年龄. 树木年轮每年发育一次，宽度根据特定年份中可用的养分和水的数量而有所不同。 交叉定年是通过匹配从不同地点的相似树木中采集的岩心样本之间的宽环和窄环图案来完成的. 然后，可以将这些信息应用于对含有木材的考古遗迹（例如柱子和横梁）进行测年。 新墨西哥州查科峡谷的普韦布洛·博尼塔考古遗址使用树木年代学来帮助确定公元800年至1150年间普韦布洛人占用的房屋建筑物的年代。 位于图森的树木年轮研究实验室是世界上最古老的树木年代学实验室。 去树环探险吧！

    对考古物体进行测年的最有效方法是应用各种测年技术，这使考古学家能够对数据进行三角测量或关联处理。 关联多种测年方法为考古遗址的特定时间段提供了有力的证据.

    表 2.1 计时约会技巧
    策略 它是什么 它是如何看待的 它是如何阅读的 假设
    树木年代学 树环宽度图案 生命中的成长，戒指 计数戒指并测量 1 个环 = 1 年；没有重复或遗漏的戒指；区域可比性
    14 C 放射性衰变和原子计数 死后腐烂 计数 beta 衰减量或每单位体积 14 C 已知 14 C-12 C 衰变的半衰期；与大气交换和产量恒定