40,000 年前的東非人類對赭石的使用

共聚焦技術(shù)可有效識別出在不同巖石上研磨出的赭石刻面

術(shù)語“赭石"是指各種具有紅色或黃色或條痕表征的巖石，其范圍包括從土壤團(tuán)塊到礦石礦物等含有高比例氧化鐵的礦物。在此地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的大量赭石碎片顯示出了使用的痕跡，尤其是研磨產(chǎn)生的剝落疤痕和條紋。在發(fā)現(xiàn)大多數(shù)赭石碎片（Rosso、d’Errico 和 Zilh?o，2014）的同一地區(qū)還出土了二十一塊用于加工赭石的磨石（Rosso、Pitarch Martí 和 d’Errico，2016）。

結(jié)合更經(jīng)典的分析技術(shù)一起進(jìn)行的摩擦學(xué)分析是為了更好地了解赭石塊的加工和使用方式。

分析的樣品包括帶有因打磨而產(chǎn)生的刻面的赭石塊（圖 1）。即使這些刻面經(jīng)常出現(xiàn)在各類文獻(xiàn)中，但目前人們尚未嘗試過去定量地表征它們。在赭石塊上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)?zāi)ハ骱圹E，與在現(xiàn)場出土的由不同巖石制成的磨石上的磨削痕跡相似，這讓我們能夠建立一個比對框架。

我們記錄了通常用于表征刻面的變量（大小、是否存在凹槽或條紋、碎片上的定位等），并使用 3D 技術(shù)進(jìn)行了無損摩擦學(xué)分析。

圖 1. 通過磨削（左上）和刮擦（左下）修飾的赭石碎片，其近攝圖說明了所用技術(shù)的痕跡診斷（經(jīng) Rosso 等人修改之后，2017 年）

研究人員對十九塊具有一個或多個刻面的考古出土細(xì)粒度赭石塊，以及三塊分別為極細(xì)粒度、細(xì)粒度和粗粒度的實(shí)驗(yàn)性赭石塊上進(jìn)行了研究。每個赭石塊都分別使用石灰?guī)r、石英巖和砂巖磨石進(jìn)行了研磨。

為了捕獲大面積區(qū)域，我們利用具有 20 倍明場物鏡的 Sensofar S neox（Z 范圍為幾毫米）測量了 5×5 視場的區(qū)域。在處理數(shù)據(jù)后（移除形狀和異常值，填充非測量點(diǎn)），結(jié)果曲面如圖 2 所示。

圖 2. 使用共焦技術(shù)測量的實(shí)驗(yàn)刻面（A、B、C）和考古出土刻面（D 到 L）的 3D 渲染（經(jīng) Rosso 等人修改，2017 年）

運(yùn)用高斯濾波（截止值為 0.25mm）來僅聚焦于粗糙度，而在測試了多個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù) (ISO 25178) 之后，Sq 和 Sdr 成為區(qū)分實(shí)驗(yàn)刻面的有效選擇（圖 3）。在某些例子中，結(jié)果突出顯示了在屬于同一塊赭石的不同刻面上記錄下的粗糙度值間的顯著差異。

這表明某些赭石碎片可能在不同的時(shí)間在不同的磨石上加工，從而產(chǎn)生少量的赭石粉。并行進(jìn)行的色度和粒度分析表明，得到的粉末在顏色和粒徑各不相同，并且無論是在功能性還是在象征性意義上，均是被用于不同目的（Rosso、d’Errico 和 Queffelec，2017 年）。

圖 3. 與實(shí)驗(yàn)刻面和考古出土碎片的 Sq 和 Sdr 值相關(guān)的散點(diǎn)圖。(a) 在由不同巖石制成的磨石上研磨極細(xì)粒度的赭石塊（實(shí)驗(yàn)碎片 1）、細(xì)粒度的赭石塊（實(shí)驗(yàn)碎片 2）和粗粒度赭石（實(shí)驗(yàn)碎片 3）而得到的結(jié)果。(b) 對考古赭石塊上研磨刻面的粗糙度分析而得到的結(jié)果。相同顏色的圓點(diǎn)表示在同一碎片上進(jìn)行的測量。灰色圓點(diǎn)表示考古出土樣品的整體變異性（經(jīng) Rosso 等人修改，2017 年）

共聚焦技術(shù)可有效識別出在不同巖石上研磨出的赭石刻面.研究結(jié)果有助于增進(jìn)我們對 40,000 年前居住在 Porc-Epic 洞穴的中石器時(shí)代人類的對赭石的加工和使用的理解。

將相同的方法應(yīng)用于出土于其他中石器時(shí)代遺址的赭石件，可以發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，赭石的改性方式會發(fā)生變化，這提供了有關(guān)赭石在這些社會中所發(fā)揮的功能的關(guān)鍵信息，并能幫助確定在人類的歷史長河中，顏料是在什么時(shí)候被第一次象征性地使用的。