终于，是时候弄脏双手了（经过一番计划）！ 在本章中，我们将探讨挖掘——考古学家（他们总是及时出现以发现宝藏）的电影和电视描绘中提到但很少出现的 “挖掘”。 本章探讨了挖掘过程及其与考古学家研究设计的实施有何直接关系。
托马斯·杰斐逊（Thomas Jefferson）于1784年在弗吉尼亚州进行了第一次真正的科学挖掘，当时他在弗吉尼亚州的一个墓穴里挖了一条战壕，以发现谁创造了战壕以及为什么。 这次挖掘使杰斐逊得以收集数据，这些数据表明美洲原住民是土墩建造者，并表明他们曾多次使用过土堆。
挖掘不是一件容易的事。 首先，就时间和财务资源而言，这是一个昂贵的主张。 但是，更重要的是，这是一种破坏性技术，因为考古记录是不可再生的。 如果在挖掘过程中出现错误，考古学家就无法撤消这项工作，甚至无法重做，挖出的东西会被挖出来。 至关重要的是，应尽可能使用非破坏性方法，并且只有在没有其他方法可以收集实现研究目标所需的数据时才使用挖掘方法。
挖掘可以是小规模，例如前面章节中讨论的 1 米乘 1 米的测试坑，也可以是大规模的，例如整个村庄。 研究的挖掘单位规模是根据研究人员希望解决的问题类型选择的。 最初的挖掘可以回答一些研究问题，这可能需要研究人员改变未来在某个地点挖掘的规模甚至性质。 在这种情况下，考古学家可以使用的一种方法是垂直挖掘，在这种情况下，使用战壕或试验坑来确定考古记录中时间尺度的深度。 他们检查了地层剖面和沉积在地层中的文物，以了解文化在遗址被占用的时间内是否发生了变化。 相比之下，水平挖掘会暴露出一个较大且相对较浅的区域，以了解更大的场地配置和功能问题。 通常，水平挖掘用于研究大型区域区域，以了解环境的使用在不同空间中有何不同。 水平挖掘的深度通常不如垂直挖掘那么深，因为时间深度不是此类研究的关键组成部分。
地层学，即对土壤层的研究，是所有挖掘的重要组成部分，但对于垂直挖掘尤其重要。 地层数据可帮助考古学家将考古记录置于背景中；这些数据提供了一种确定遗址及其内容日期的相对方法，并且可以提供有关遗址废弃后发生的自然形成过程的一些背景线索。 为了科学地使用地层学，研究人员必须做出两个假设，这两个假设都基于十七世纪的地质学家尼古拉斯·斯特诺的著作。 第一个假设是，土壤积聚在平行于地球表面的层中。 这就是所谓的水平定律。 第二个假设，即叠加定律，假设较旧的土壤通常（但并非总是）出现在较年轻的土壤之下（旧土壤将在底部）。 这两个假设使考古学家和其他在工作中使用地层学的人能够了解土壤是如何积聚的，并利用这些层来 “分辨时间”。 考古学家在研究地层学时经常在寻找标记地平线。 标记地平线是不同的层，例如粘土层之间的一层灰烬，为地层剖面或故事提供了额外的背景信息。
一旦考古学家确定需要进行挖掘来回答他们的研究问题，他们就必须采取几个步骤。 第一步是绘制该地点的地图，并创建一个网格系统，该网格系统以一个固定点（基准面）的坐标为基础，用于他们将来的所有测量。 基准面通常是场地的显著地理特征，例如可以粘贴 GPS 点的大型巨石、建筑物或栅栏。 使用不可移动的物体作为基准点，使未来在同一区域进行挖掘的研究人员能够参考先前的工作。
在绘制了场地地图后，选择挖掘方法（如果在最初的规划阶段尚未确定）。 考古学家考虑是在垂直挖掘中挖掘战壕还是深坑，还是在遗址的大面积上进行相对较浅的水平挖掘。 其他挖掘选择可以由考古学家的培训决定。 例如，在美国进行挖掘的大多数考古学家不使用其他国家常用的惠勒箱式网格挖掘方法。 使用这种方法，每个方格单元之间会留下完好无损的碎块（墙），这样可以更容易 “读取” 该地点的地层学。 挖掘结束时，有时会将碎石移走。 在美国，最常用的方法是空地挖掘，单位之间不留残块；网格方块彼此相邻并被完全清除。 通常，自然地理、地层和/或文化层面决定使用哪种挖掘方法。
选择挖掘方法后，即可开始实际挖掘。 考古学家在挖掘时是系统化的，因为如前所述，考古数据无法更新。
你可能在这篇文章以及其他文章和出版物中看到过挖掘的照片，其中 “洞” 是方形而不是圆形的。 为什么孔的形状很重要？ 通过挖一个方孔，考古学家可以很容易地计算出每单位有多少文物和其他物品，在本例中是体积的衡量标准。 由于正方形由两个大小相等的直角三角形组成，因此考古学家使用毕达哥拉斯定理：a 2 + b 2 =c 2 来确保他们挖出的洞完全是正方形。 在绘制地图的初始网格线和建立单个单位时使用此计算将确保每个考古单位都是一个完美的正方形。
下一个可能在挖掘开始之前做出的决定是每层的深度，因为挖掘分为三个维度——长度、宽度和深度。 一些考古学家选择将每个层的深度与遗址的自然地层联系起来，每层代表一个等级。 但是，更常见的是，无论地层如何，考古学家都会选择任意的地层深度，例如10或20厘米。
当挖掘机到达自然或任意地层的底部时，会发生几件事。 首先，考古学家通常会测量整个广场的挖掘深度，以确保整个广场的挖掘深度完全相同。 这很重要，因为开始挖掘的地表通常自然不平坦，但地层的底部应该是平坦的。 而且，由于地面很少平整，因此在进行测量时通常使用铅锤或线状水平仪。 然后，考古学家和工作人员绘制了挖掘层及其地层剖面的草图，并拍摄了整个单元、地层剖面和土壤的重要特征，以记录地层学。 一张照片记录了该单位在网格系统中的位置以及使用标牌和工具（例如指向北方的抹子）挖掘出的层的深度，以便于日后确定单位的方向并确定其位置。
这个过程一直持续到考古学家从该单位收集到所有可能的信息，遇到意想不到的事情（例如地下水位），或者项目结束为止。 在回填单元之前，他们会拍摄高质量的照片并绘制草图。 有时候，在回填遗址之前，考古学家会在挖掘出的最后深度放置一些现代的东西，例如现代汽水罐。 对于将来在那里恢复挖掘的考古学家来说，这表明了他们的停留点。 考古报告中指出了深度，当然还有标记。
随着挖掘的进行，使用筛网对移除的材料进行分类。 使用的筛选方法因情况而异，包括基质或土壤的类型以及他们期望发现的文物或其他考古遗迹。 通常，屏风由木制框架组成，底部贴有窗纱材料。 土壤被放入筛箱，然后工作人员通过筛网筛选土壤，这会留下更大的块和物体。 屏幕的尺寸因考古学家感兴趣的文物而异。 网孔大小可以从一半到十六英寸不等。
当考古学家对寻找花粉或其他小型植物遗骸特别感兴趣时，他们可以使用一种称为浮选的水筛工艺，即通过水筛冲洗挖出的物质，这样较轻的材料就可以漂浮到地表，从而使它们很容易漂浮到水面恢复。 水筛有时也用于包裹在基质中的较大物体，这种基质主要是粘土或其他密集或潮湿的土壤。 在这种情况下，使用软管或水桶冲洗物体上的污垢。
关于使用湿法还是干法筛选方法以及要使用的筛网大小的决定会对可以回收的文物种类及其被检索的条件产生巨大影响。 如果屏幕太大，小文物会随着时间的推移而丢失，水管施加的压力可能会损坏甚至摧毁脆弱的文物。 因此，这些看似微不足道的决定是规划挖掘的关键部分。
在筛选过程中，工作人员筛选材料并提取文物和生态文物。 每件物品都先放入一个袋子里，袋子里清楚地标明了其来源（三维坐标信息，包括其层次及其相对于表面的具体位置——被发现的深度）。 最终，将创建一个实地目录，记录在现场发现的所有内容。 团队返回实验室后，将完善发现的识别和目录的创建。
重要的是要意识到，挖掘遗址后还有很多工作要完成——许多考古学家会争辩说，大部分工作是在他们从野外返回后完成的！ 与实验室相比，在野外花费的时间分解的常见估计值为 1 到 5。 考古学家预计每花1周在实地挖掘中花费至少5周的时间在实验室处理他们发现的东西。 一些考古学家在文物返回实验室时会对其进行清洗；另一些考古学家则不愿清洗它们，因为他们有兴趣获取 DNA 或其他类型的微量材料进行分析。 每件文物和考古材料都有一个目录号，该目录号与永久目录中的清单相对应，该目录是根据实地目录建立的。 永久目录通常是计算机数据库，它记录了物品的来源数据及其简要描述，通常还包括一张照片。 目录号用永久档案墨水写在文物上。 这些数字需要在不显眼但引人注目的地方清晰地写出来。 所以，很明显，不是戴着 Pakal 面具的脸！ 有了这样的口罩，目录号很可能会写在口罩的内表面上。 然后将物品放在袋子里，袋子外面写有来源信息，通常还写在袋子里的小标签上。 这种看似重复的信息至关重要，以防袋子上的信息被擦掉或者文物上的数字出现问题。
出于显而易见的原因，用于水下挖掘的过程略有不同。 水下挖掘通常不是为了找回文物而设计的；相反，任务是记录在湖底或海底可见的所有文物。 将文物浮出水面既困难又昂贵，而且，一旦暴露在空气中，许多文物，例如包裹有金属盐的金属，必须在实验室中进行稳定，以防止其变质。 微型潜艇、潜水船、潜水装备和其他技术使考古学家能够看到水面之下。
侧扫声纳还可用于定位沉船和水下的其他考古遗址。 侧扫声纳与激光雷达类似；声波被发送到海底，扫描仪测量声波返回需要多长时间，从而创建地板表面的地形图。 但是，侧扫声纳测绘非常昂贵，而且用于渔船定位鱼类的一种不太复杂的声纳技术已成功用于考古考察。
当水下考古学家确实收集文物并将其带到水面时，需要额外的技术，例如吸水软管和装有气球的篮子。 使用的工具取决于水深和被移除的文物类型。
你应该知道的条款
- 任意阶层
- 数据
- 实地目录
- 发行股份
- 水平挖掘
- 水平定律
- 叠加定律
- 标记地平线
- 自然地层
- 空地挖掘
- 永久目录
- 毕达哥拉斯定理
- 侧扫声纳
- 地层学
- 垂直挖掘
- 惠勒箱子网格
学习问题
- 描述考古学家在挖掘过程中可能遇到的一些陷阱。 考古学家可以做些什么来避免这些陷阱？
- 水平挖掘和垂直挖掘有何不同？
- 何时以及为什么将浮选用作筛选过程的一部分？
- 为什么对地层学形成的假设对考古学家很重要？
- 现场和永久目录的作用是什么？ 它们是如何创建的，它们存储什么样的数据，以及实验室以后如何使用这些数据？
