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根据英国遗产组织的描述，地学考古（Geoar⁃chaeology）是运用地球科学的原理和方法来理解考古遗存。因此有学者建议叫做地学考古，而不是地质考古，毕竟地质学只是地球科学的一个分支，并不能代表整个地球科学方法体系。出于习惯，有时还是叫做地质考古，但是其涵义并不是简单的用地质学方法研究考古材料。地学考古最终是研究考古学的一种方法。现今绝大多数地学考古的工作都在于解释遗址形成过程和遗址景观变化。通过地学考古的手段，考古学家可以观察各个尺度上地表过程对于人类活动的影响，包括从局部堆积的土壤微形态到整个遗址的钻探调查。 地学考古的研究对象，大体说来，分为两类，土壤和沉积物。土壤是最常见但是却最难下定义的事物，不同的领域对其有不同的看法。考古学或地学考古对于土壤的认识，更突出人类活动对土壤留下的印记，以恢复古代对于土壤的利用过程，从而认识与古代的文化相联系。沉积物是一个更宽泛的概念，包括被一个或多个过程所移动过的物质，这些过程包括自然过程如流水、风力、重力的搬运，也包括人为的过程如平整土地、修建梯田或者建造土木工程。有的时候，也呈现出自然和人力的复合过程，在古代遗址中也是常见现象。 有学者认为，考古学家的“看家本领”就是研究人工遗物，比如陶器。然而，任何人工遗物都包含在土壤或沉积物当中，它们虽然“生不同时”，但“死却同穴”，都经历了人为和自然的改造过程。或者也可以换一种说法，沉积物是一种特殊的人工遗物，其特点必须从它们本身来加以研究。因此，传统考古学家的拿手本领，研究的只是考古遗址中最显眼也是最复杂的对象，同时也说明地学考古永远是考古学的一种方法。现在的考古发掘，是除了土以外的东西全都要收集，而以后的发掘，就得连土都不能放过了。 中外合作是地学考古工作在中国开展的源头之一。最近出版的两城镇发掘报告有专门的一章“地学考古调查与研究”，从景观尺度上复原了龙山文化时期前后的地貌变化，其中提出的景观演进模型为界定遗址范围、指示古气候以及进一步研究龙山文化时期的农业手工业，都提供了重要基础。自1995 年开始，山东大学和耶鲁大学组成联合考古队开始对以两城镇遗址为中心的鲁东南地区进行系统的考古工作。这部报告是田野考古发掘工作成果的全面展示，是中美学者二十多年来长期合作考古工作的结晶，将地学考古作为发掘和研究工作的重要内容，必会引领国内考古学界一股新潮流。上世纪90 年代初期，中国社会科学院考古研究所与哈佛大学张光直等进行的中美合作，包括为寻找商代都城开展的商丘项目，以及后来与明尼苏达大学、英属哥伦比亚大学等合作的安阳项目，地学考古都是其中的重要组成部分。 第四纪和地学工作者的主动参与，也是我国地学考古发展的原动力之一，例如刘东生和周昆叔等人就意识到气候与黄土、古代文化之间存在一定关联，开展过一些环境考古和地学考古的工作。这似乎也奠定了中国地学考古的研究基调，从大处着眼，更关注宏观地貌环境的演变和人地关系。 2011 年以后，地学考古的相关成果才渐渐多了起来，而且还有逐年增多的趋势，研究方法也趋于多样化。如庄奕杰用地学考古的方法研究中国北方新石器时代早期的农业、生态多样性和景观变化。在总结环境数据和考古学文化的基础上，他以陕西的郭北遗址和山东的月庄遗址为研究对象，主要采用土壤微形态的方法，证明了黄河中下游地区在前仰韶时代存在不同的生业模式和土地利用方式，并且由于人口的流动性造成了景观的“斑块化”。他将月庄和西河遗址的地学考古调查结果单独发表，在恢复古代水文环境和地貌的同时，主要阐释了遗址的形成过程和遗址内的人类活动。结合之前的植物考古研究，可以更好地了解后李文化人群的生活方式。他运用同样的方法，通过研究长江下游的茅山遗址水稻田，发现了良渚文化时期人们管理水稻田的方式；结合考古发现改良的农业工具，认为良渚中期到晚期对于水稻田的劳力投入越来越大，暗示背后成熟的政治管理体制。Tristram Kidder 等在河南三杨庄调查了一个最深处达12 米的剖面，时间跨度从更新世晚期一直到现在，是研究气候变化和人类活动的绝佳材料。他们发现黄河中游地区在全新世阶段地貌大部分时间是稳定的，伴有黄河短期泛滥；否定了王青关于黄河在龙山文化晚期改道从山东半岛南部入海的假设，促使考古学家重新考虑山东龙山文化至岳石文化过渡的环境和文化原因；对考古调查也十分有意义，汉代的地层在遗址表面5 米以下的位置，因此在黄泛区进行聚落调查时，应该考虑方法和结论的局限性。他们详细描述了所有地层单位，并利用粒度分析和烧失量，把人类活动与发育的古土壤层相对应，在得出以上结论的同时，也阐明了遗址的形成过程。温证聪等专门利用地球化学分析来研究田螺山遗址的水稻田变化，通过在不同地层采样，总碳含量指示出水稻田的位置和荒废后植被变化，特征化合物可以指示不同的植被来源，甚至可能的除草行为，这对地学考古中的地球化学分析有指导意义。 这期间还有很多关于遗址时空分布与地理要素关系的文章，本文认为这些应属于古地理的范畴，并不属于地学考古，但或许也可以作为聚落考古研究的一种方法，因为聚落考古的目的之一就是发现并揭示不同时代人类行为与特定区域之间的联系。 虽然地学考古逐渐受到考古学家的重视，普遍认识到地学考古在解决考古学问题中的作用以及其他方法所没有的优势，尤其在了解遗址形成过程和复原古代地貌上，但是地学考古在中国还处于起步阶段，目前仅有少量的考古遗址中运用了地学考古的方法，尚且不够系统，往往是从大尺度入手尤其是从遗址和区域的层次上研究古代的人地关系。在田野实践中，通常遗址发掘将结束，才邀请环境考古学家去工地参观指导，无法全程参与，使得地学考古的研究工作难以深入。 在以后的田野考古工作中，地学考古应当同植物考古、动物考古一样，成为田野发掘的有机组成部分，进一步拓展考古学材料的利用空间。从调查开始，记录遗址周边的地貌环境和地质构造，选取合适的剖面记录；可以多利用地球物理勘探，无损采集遗址信息（可能更适合主动发掘项目）；在有条件的情况下，钻探获取的钻芯要保存，以备之后做地球化学或其他环境指标的分析；在发掘过程中，要随时记录剖面和地层性质，碰到特殊遗迹或地层变化要及时采集土壤微形态样品和全样。地学考古的方法和指标丰富多样，并不是分析的时候越多越好，而应当因地制宜，根据遗址的特点，在发掘前或发掘中做好规划，有的放矢。土壤微形态作为地学考古中的一个重要研究手段，国内的考古学家也早就认识到它的应用前景，尤其在了解遗址形成过程中的作用。 土壤微形态与野外观察的区别在于，它的分辨率更高，所以用微形态观察相当于在显微镜下重新进行发掘，在薄片制作质量较好的情况下，可以长期保存，反复“发掘”；而且可以运用诸多仪器分析的手段（如傅里叶变换红外光谱FTIR 和气相-质谱联用GC-MS）进行多种分析。然而这也是它的缺点，因为薄片只能是二维的，会缺失很多信息，因此在取样和制作薄片时，要尽量选择典型剖面和完整序列；制作薄片时要高质量完成，因为考古材料和方法的特殊性，一旦破坏就失去了样品的价值。（作者单位：山东大学历史文化学院） （原文刊于：《中国文物报》2017年5月19日6版） （责编：李来玉） (责任编辑：admin) |