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只知道洛阳铲你就OUT了考古设备大揭秘

2019-11-09 11:44:48来源:励志吧0次阅读

“工欲善其事,必先利其器”,考古学根植于田野,要做好田野工作自然离不开各种装备、工具。它们既在考古调查、发掘、研究、保护中发挥过不可替换的作用,又各具其能、自有专攻。从老资格的洛阳铲到高精尖的考古机器人,考古装备的升级换代是一个家族不断壮大、功能不断完善的发展历史。

要点速览:

1、众所周知的考古工具是洛阳铲,学名探铲,除此之外,考古还会用到手铲等实用工具。

2、考古工具不断升级,遥感与航空摄影、地质雷达、GpS等都提高了考古测绘的效率和科学性。

3、探取古墓内部原始信息的考古机器人、对出土文物进行现场保护的考古试验车也进入了考古工地。

1、探铲

你也许不知道土地是一层层堆积起来的,或许没想过器物是可以分型定式的,但你一定听说过“洛阳铲”的大名。洛阳铲既是公众眼中考古学神秘形象的代表,又是考古人手里探访地下遗产的利器。作为考古调查中用于钻探的基本工具,探铲的前身是明末清初洛阳一带盗墓者使用的工具“连箍铲”,更早的明代文献如《广志绎》中还把它叫做“铁锥”。1949年前的考古发掘,多采取开挖探沟的方法了解地下遗存的埋藏情况,这种做法不但费时费力,人力本钱还高。

只知道洛阳铲你就OUT了考古设备大揭秘

只知道洛阳铲你就OUT了考古设备大揭秘

到了上个世纪50年代早期,探铲在古代遗存遍及的洛阳考古工作中得到广泛使用,并被俗称为“洛阳铲”,名声大噪。有人估算过,在一样的范围做调查,用探铲比挖探沟,最少能提高工效1、2十倍,而且它还有破坏性小的优势。到了70年代,考古界还给它加装了导向支架,为适应各种黏湿土和风化岩石又发展出多种铲头;80年代则改进出装配式钻探铲。可见,探铲脱胎于草莽而“进化”为一门严谨的现代学科的基本工具,因需而生,应时而变,无不出现出考古学科学化的历史转变进程。它在考古大地上留下的一个个探孔,不正是考古学筚路蓝缕、考古人一路走来的坚实脚步么?!

2、手铲

手铲素有“考古界的瑞士军刀”之美称,无所不显其能,在考古工具大家族中,具有元老级、爷爷辈的地位,至今仍在考古发掘第一线发挥着不可或缺的作用。手铲基本的形制是桃形铲和平头铲。桃形铲两侧锋利的长边刃用于刮面,尖头用于挖土,后身宽,且为圆角,用于回带土屑和刮凹面。窄条平头铲则用于找遗址的原始边壁。目前最常常使用的是这种宽身平头铲,它集桃形铲与窄条平头铲之所长,刮面、找边、划线、剔土,样样拿手。另一方面,作为考古学的标志性工具和意味,手铲的结构简单,造型简约,乃至还有人想把它设计成考古奖杯,名之为“金手铲奖”。可以说,每一把沾满泥土却磨得光可鉴人的手铲,都宛如一只只翻阅人类历史天书的巧手,都镌刻着一位位考古人平凡而又传奇的人生诗章。

只知道洛阳铲你就OUT了考古设备大揭秘

三、其他田野发掘实用工具

常言道一个好汉三个帮,手铲虽然万能,但实际工作中往往需要具有特定功能的工具来辅助,才能达到事半功倍的效果。照片中从左至右分别是三角形刮,它是刮面、划线的利器;半圆形刮,专职刮面;手锄,用它找边得心应手;花卉锄,可用来刮面、划线。它们大多不是考古学“出身”,而是从田野农耕、园林花圃引进嫁接而来,到了考古工地便摇身一变成了手铲的“分身”和“助手”。

4、浮选仪

随着考古学的发展,对田野发掘中信息收集完整性的要求越来越高,本来随着土壤一起挖掉的碳化植物等细小遗物现已日渐得到重视,这有赖于水选法和浮选法的广泛应用。水选法就是运用水对泥土的溶解分离作用来提取细小遗物的一种手段,所需条件和设备比较简易,主要是盛水容器和不同孔径的筛子。浮选法则需要特制的装置,比如这类“水波浮选仪”,浮选完成后可在细筛中得到碳化植物遗骸,在粗筛中得到许多使用常规发掘方法很难取得的珍贵细小文化遗物。或许可以说,浮选装备虽然与手铲、竹签等先辈长的大相径庭,但它其实是将泥土中的“漏网之鱼”一扫而光的“第二梯队”。

5、全站仪

科技进步为考古学工作方式带来巨大改变,这些年电子全站仪的强力加盟就可谓考古设备发展史上的一个“革命性”的变化,改变了考古工作者本来拉皮尺丈量距离的传统,精准度也比以往大大加强了。它兼具电子经纬仪和光电测距仪的功能,能方便快捷地丈量角度、距离,取得被测点位的坐标和高程,只要安置1台仪器就可以完成在该测站上所有的丈量工作,因此得名 “全站仪”,它的原理是利用电磁波的反射,通过电磁波在两点间来回的时间得到两点间的距离。 根据所用技术的区别,可分为脉冲法测距和相位法测距,全站仪的使用大大提高了考古测绘的效率和科学性。而随着产品开发和价格下调,它己进入了普及推行的快车道,那些己经陪伴了考古几十年的常规测绘工具如基线罗盘、卷尺、水平尺等。虽不能说行将功成身退,可退居二线成为辅助手段己在所难免。

6、GpS

GpS的全称是Global positioning System,中文名“全球定位系统”。它是以卫星为基础,以无线电为通讯手段,根据天文大地测量学的原理,实行全球连续导航和定位的技术系统。最初因美国的军事国防需要而诞生的GpS,而今早已走入寻常百姓家。自1986年开始,GpS被引入我国测绘界,引发了测绘技术的一场革命。它能实现高精度的三维定位,满足各种考古测量的要求;设计布点方便灵活;能突破地理条件的限制,全天候作业;工作效率高,是考古测绘中与全站仪并驾齐驱的又一得力干将。除美国的GpS,已投入运行或正在发展的卫星定位系统还有俄罗斯的全球卫星导航系统、欧盟的伽利略和中国的北斗卫星导航系统,或许在不久的将来,我们的考古学家就能用上“国货”。你看,谁说考古与航天没有交集?

7、遥感与航空摄影

20世纪初,随着人类飞向蓝天,航空摄影等遥感技术便开始应用于考古工作中;至60年代,高速发展的空间科学和光电技术,推动了遥感技术的进步。当遥感遇见考古,考古工作者们从航天飞机、卫星、飞机等不同空间位置上,运用摄影机、扫描仪、雷达等成像装备,获取考古遗址的影象资料,然后通过“解释标志”——对影象的色调、纹理、图案及其时空散布规律进行研究,从而判定遗址或现象的位置、散布、形状、深度等特征,进行遗址探查、考古丈量、古地貌和古遗址复原等工作,进而为考古资源的管理计划服务,为古代文化遗产保护计划和利用服务。

这些年来,我国已进行了许多遥感考古工作,如河南偃师商朝古城区遗址、陕西秦始皇陵等项目,尤其是对内蒙古元上都遗址的航空考古,不仅探明了元上都遗址当年壮盛时期的城市布局,而且根据航空考古所得到的大量第一手材料完成了对这1遗址的研究。考古人感慨道,他们做元上都的地面调查工作将近十年,只是零零星星对它们有一些认识,而在天空的短短几分钟就构建起一个非常宏伟、深入的印象,发现了在地面难以发觉的宏观结构。如此算来,若说探铲使田野调查的效率提高了20倍,那末航拍可以增加效率多少倍?可真是“天上一日,地上一年”了!

8、地质雷达

地面的遗址现象我们可以通过遥感航拍取得影象资料,那么埋藏在地下的古代遗址是不是只有通过全面发掘揭穿,我们才能完全知道它的样貌?有没有“无损”的方法能实现这1目的呢?现代物理学的发展给我们创造了这样的可能,即所谓的“物探法”,全名勘探地球物理学,广义的遥感即包括了这类技术方法。用地质雷达进行田野勘探就是其中之一,它又称探地雷达、透地雷达,通过发射天线向地下发射高频电磁波,然后由接收天线接收反射回地面的电磁波,电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的界面时便会产生反射,根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特点转化成雷达图形,显示地层或目标的所在位置和散布特征,再通过专门的软件处理所得探测数据后可生成三位雷达图形,使进一步的分析和解释变得十分便捷。

地质雷达适合于对砖石结构或具有空洞的墓葬、建筑基址、夯土遗址、城墙等考古遗址的勘探,它在铜绿山古铜矿遗址、金沙遗址、秦始皇陵等许多考古调查中都发挥了重要作用。另外,物探法还有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、放射性勘探、地热丈量、地震勘探等。

九、考古机器人

还记得十年前那次吸引了全球眼球的埃及胡夫金字塔考古直播么?还记得那个作为“先遣部队”帮助考古学家进入金字塔内部进行探索的机器人“金字塔漫游者”么?通过电视荧屏,我们第一次领略了考古机器人的风采,知道了原来考古也能这么“潮”。其实,机器人技术也已悄然进入了我国的考古工地,如陕西省考古研究院对汉朝张安世家族墓地的发掘,就轰动一时。

作为“考古发掘现场智能预探测系统”研究项目的成果,考古机器人目前主要应用于古代墓葬,可以在并未完全揭穿墓葬的情况下预先探测取得古墓内部的各种原始信息,不但有利于考古人员的人身安全和制定更加科学的发掘预案,而且能为重要文物出土后的保存条件的研究提供参考根据。为适应考古发掘需求,如墓穴的出入口大小、内部光线条件、需检测气体的种类,这部机器人有着量身定制的“体形”、“视觉”和“嗅觉”。而当我们把视线从陆地转移到水下,一样能看到机器人穿行其间的身影。考古机器人的应用大大拓宽了我们探索的视野和边界,为考古学家打开了1扇充满新的惊喜和困惑的窗户。

10、考古实验车

考古学是一门充满遗憾的科学。田野发掘中,怎样尽量地对出土文物进行现场保护?如何最大限度地详细记录下这本,只能读一遍的无字天书? 现在这辆被我们亲切地唤作“考古车”的 移动实验室,正向我们驶来。它将信息收集、智能预探测、分析检测、现场提取和应急处置与保护等功能单元,集成搭载在车辆上。因此,传统的实验室和保护修复室随着车轮进驻考古发掘现场,它不但配备有智能控制、传感器、计算机、传输、数据处理和空间技术等多学科技术和设备,还可以通过现场视频、温度、湿度监测和无线数据传输系统等,精确掌握文物埋藏的环境,实现对出土文物在第一时间检测分析和文物出土环境数据收集。对于考古人来说,这未尝不是1辆承载着考古学更美好明天的梦想之车。

时至今日,考古学者的手中不再只有探铲、手铲、竹签、刷子、地图、罗蛊、铅笔、尺规而设备起了各式各样上档次的高端用具。遍及海陆空,让人不由生出鸟枪换炮的今非昔比之感。但是当我们为时期进步带给考古种种便捷而欣喜振奋之际,也不免寻思,考古设备变迁的背后是怎样的一段段考古学方法、观念、思想的发展史?而面向现实和未来,工具和技术手段的不断更新对我们的学术目标提出了怎样的要求?我们在“拿来主义,为我所用”的同时,是否是有滑向技术至上的潜在倾向?考古学如何在日渐加强的多学科,跨学科交换合作中,更科学地创建真正属于自己的方法、理论、思想?或许,今天我们介绍和回顾考古设备变迁史的更重大意义正在于此吧。

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博物官Vol.002

供稿\戎静侃 中国文物报

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