田野与实验室考古的创新措施

2011年,江西省南昌市新建县墩墩山上发现一处西汉时期的墓园。经过数年考古调查与发掘,2016年下半年,当墓主人——海昏侯的身份确定后,关于海昏侯墓的考古发现便在考古圈成为热议焦点。其中,不得不提的是海昏侯墓的考古中运用的实验室考古,多位专家评价认为,这一考古方式的运用“将成为中国考古学和文化遗产保护技术完美结合的范例”。那么,实验室考古到底是一种什么样的考古方式?它的运用将对文物发掘保护起到怎样的作用呢?

时间:2016年2月29日

田野考古的延续和补充

来源:法国国立预防性考古研究所(Inrap)

实验室考古,顾名思义是将文物遗存放进实验室而进行的考古发掘。那么,在什么样的情况下,考古发掘会采用这种方式呢?据中国考古学会理事长王巍介绍,当在田野考古发掘现场遇到不容易清理和易损坏的遗迹和遗物,如丝织品、漆器、木简等时,就应该采用实验室考古的方式。这种考古方式是将木质棺椁及周边回填土体一起套箱提取,通过异地迁移至室内,在创造的安全技术条件和良好环境中进行发掘清理和研究,这能最大限度并有效保存、还原墓葬原始状态信息,达到文物安全保护、发掘完整最大化的目的。它是田野考古的一种延续和补充。

翻译:阡陌

实验室考古兴起于何时?复旦大学文物及博物馆学系教授高蒙河曾在一篇文章中提到,早期考古发掘中,也闪现出类似于实验室考古的做法。如上世纪30年代在河南安阳殷墟发掘甲骨坑时,曾经把甲骨堆积装入大木箱,运往实验室清理了约半年。

链接:http://www.inrap.fr/des-demarche …
n-laboratoire-9849#

据考古专家介绍,实验室考古应追溯至上世纪80年代,在北京房山琉璃河西周墓地的发掘活动中,曾将贵族墓葬出土的大量精美漆器套装提取,在室内进行仔细有序的发掘清理,使之近3000年前的十余件精美漆木器精准提取,开始了践行田野考古与实验室考古相互配合、相互作用、相得益彰之路。

译者按:本文为法国国立预防性考古研究所(Inrap)网站所编所载,实际意在宣传推广机构本身,主要介绍其预防性、抢救性考古发掘过程中所使用的“创新”措施和方法,此处之创新,立足于技术层面;然而不论外化,在组织和思维层面,本文也值得我们思考。文中所记述之方法、科技未必先进于我国,可促成相关举措的思想以及规程化和一致性,甚至考古发掘的组织、记录、传播与公利、公益、公众性质的切合,或可采撷以作他山之石。Inrap所用之口号——“NOUSFOUILLONS
C’EST VOTRE
HISTOIRE”,意为“我们发掘的是你们的历史”,也试图唤起公众对考古发掘、考古研究的社会和历史意义的理解与重视,因而此处之“你们”可以是“我们”——“我们”也同样可以是“你们”——更如小站所秉持的信念——是“全人类”所应给予和获得之“关怀”。

之后,随着科学技术的不断发展,国家对文物保护的不断加强,考古工作要求改变原来粗犷的工作方式,推进精细化考古发掘,将文物保护提前介入考古发掘中,于是,注重以最小资源消耗获取最大信息量,充分运用考古发掘和文物保护科技手段的实验室考古工作逐渐受到重视。“常规的考古发掘没有和文物保护有效地衔接,这就会使一些出土文物离开原有的埋藏环境后发生变化,有的会导致无法挽回的损失,因此越早将文物保护介入考古发掘中,对出土文物越有利。”一直从事实验室考古的中国社会科学院考古研究所副研究员李存信说。

作为预防性考古研究的核心参与者,Inrap主张在其工作中使用创新方法与举措以发掘更加高质可靠的信息。研究所致力于持续提高和改进团队所遵循之技术流程(勘探、剥离、登记、取样、筛选等等),并优化调整从勘测到多样史料考证等各环节中使用的方法。

因此,采用实验室考古就是将文保手段介入考古发掘的过程,也是一种把田野考古发掘与实验室样品分析检测、保护处理三个基本工作要素融为一体的考古手段。

从数据的采集到最后的传播,Inrap的考古研究工作经历了全线的、巨大的数字化变革。所有收集到的数据都须进行登记储存,以方便后续研究的顺利展开,因为考古学家们必须不断回溯核查其工作过程,以期在漫漫历史长河里漂浮的蛛丝马迹中找到最贴近真实的线索。

离不开先进的科技手段

遗迹的发掘与呈现

2001年,陕西考古研究院在西安理工大学新校区发掘出土唐代公主李倕墓,其间由于出土的冠服佩饰不易清理,于是将其整体打包运进实验室,在实验室中,国内外专家共同清理、复原完成,使大量珠宝和华冠等珍贵文物成功呈现于世人面前。这一考古活动被视为一次典型的实验室考古实践。

在田野或是在实验室,考古研究都开始于研究目标的定位。实地干预一旦进行就是不可逆的,所以专家需要提前分析所有可以使用的技术手段以选取最佳的遗址发掘方案。从诊断阶段的全局总揽到发掘阶段的分别细化,Inrap的考古学家们需要不停地关联各式信息,以便检测、鉴定和充分了解有利于古物保存的特定环境。

随后,河南偃师二里头遗址宫殿区三号宫殿院落贵族墓的发掘、浙江瓯海西周土墩墓的考古发掘等,实验室考古逐渐展示出其不可或缺的作用。

勘测和初步研究

那么,这时候采用的实验室考古与过去把发掘对象迁移至室内,或在考古现场搭建帐篷做延续考古发掘有哪些区别呢?李存信认为,实验室考古更注重运用各种科技手段,及时有效地在第一时间对出土遗迹遗物进行分析检测和处置保护。

传统的步行勘测与空中勘测如今在Inrap已经较少使用了,取而代之的方法包括:地球物理勘探,可以用于厘清人类居住范围及相应自然环境的延伸与变化;LIDAR(光学雷达)数据分析,主要用于在少受农耕文明影响或被森林覆盖的区域内寻找可能存在的与人类活动相关的微地形。

2014年,在贵州遵义播州土司杨价墓田野考古发掘现场,当考古人员准备对杨价墓棺椁进行清理时发现,木质棺椁腐蚀严重,仅靠考古现场的设备很难保证墓葬的有效发掘。因此,经过专家的多次研究决定,将杨价墓棺椁整体套箱运往北京,实施实验室考古操作。在社会科学院考古研究所搭建的考古实验室内,在三维扫描、透射影像、红外影像等多种科技考古手段的运用下,杨价墓出土的珍贵文物终于得以现世。

文献研究旨在收集信息以获知一个地区的潜在的考古研究可能性,这一方法如今依然能其到决定性的作用,尤其是在古老的城市中心。www.88bifa.com 1
Vallée de l’Oise地区的电磁勘探.

因此,实验室考古的正常开展,离不开多种先进考古技术的运用。用来考古的实验室也不是一座空荡荡的房子,而应是一座配备相关发掘设备、检测和保护设备的科研基地。

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这种方法使得我们了解土壤粘粒的变化信息,并有助于了解古代地貌。 Guillaume
Hulin, Inrap, 2012

海昏侯墓的发现不仅创下秦汉考古史的多个第一,也成为实验室考古“大显身手”的成功范例。且不提在以往的实验室考古中用到的红外影像技术、拉曼光谱、显微分析等十余种科技考古手段,海昏侯墓的发掘还配备了国内最先进的考古设备。其中,低氧工作间的配备可谓绝无仅有,在国内尚属首次。“低氧工作间具有抽真空充氮功能,配合专用储藏袋可将已清理完的文物及时进行低氧包装。此外,低氧工作间还具有高压空气充瓶、视频闭路监控、抑菌、净化及增氧等功能。低氧储藏柜和古尸低氧储藏柜可对清理好的出土文物实现长期低氧储存。”李存信说。

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专业设施有限复合人才缺乏

2012年在Touzeau(萨尔特省),使用液压挖掘机在一组冶金炉遗址中作业。
Alexandre Ray,
Inrapwww.88bifa.com 4
在照片记录前进行精细发掘和吸尘器沉积物收集。  Hervé Paitier, Inrap

在今后的考古发掘中,实验室考古必将成为越来越重要的考古方法。然而,缺少各类人才一直是当前考古事业发展的重要瓶颈。

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Aube物流园区的筛沙站。 Vincent Riquier, Inrap, 2006

考古界专家普遍认为,传统的考古人才面临总量不足、知识结构单一的情况,科技人才普遍缺乏,科技考古、测绘和地理信息系统、文物保护专业、实验室考古等领域专业人才短缺,限制了新技术的应用和考古工作科技化水平的提升。

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专业设备不齐全、多学科人才缺乏,成为当下制约实验室考古发展的主要问题。据了解,我国任何一家从事实验室考古的单位与机构,无不受困于硬件设施的缺乏,就连中国社会科学院考古研究所的实验室考古主要操作间都只是临时搭建的“棚子”。实验室考古人员基本上是从考古和文物保护等不同学科领域转过来的,多学科复合人才相当缺乏。在专家看来,如何有效解决专业设施和多学科人才缺乏的问题,关系到实验室考古事业的未来发展。(原文刊于《中国文化报》2018年7月18日08版)

Noyon项目(Seine-Escaut运河工程)中进行平板电脑上录入。 Marjolaine de
Muylder, Inrap

诊断、调查与发掘

机械钻探活动中的绝大多数发现都得益于革命性的液压挖掘机使用。沉积物的剥离使我们得以找到最具价值的痕迹。考古工地上小型工程机械(挖掘机、翻斗车)和诸如吸尘器、扫帚或者手提钻等工具的使用不断完善。实际上,不论使用哪种技术方案,作业过程中取得的科研材料质量的高低,关键取决于我们能否正确地使用这些技术。各类器材的使用范围根据情况的不同经常被重新定义或扩展,Inrap的考古学家需要了解其类型、特点和使用条件。

异地作业(实验室考古?)

筛分是异地作业的一种形式,大量沉积物被从原环境取出,并进行筛选过滤,以甄别出其中的自然部分(鱼鳞、种子等)和人造部分(微晶等)。这一过程涉及到专门的设施和作业组织,也需要具有前瞻性的研究策略。

最常用的异地作业是整体提取迁移(之后在实验室进行研究)到更为合适的环境中:温度、湿度、测量、取景、电脑记录以及参考资料的获取等。比如外科学介入、X光成像分析、计算机断层扫描分析等手段使我们在实际发掘阶段前就可以进行深入的诊断。

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铁制的嚼子和其X光成像,
Claraiserie栖所,公元前2世纪至公元1世纪,Ossé地区(Ile-et-Vilaine省),2013年。高卢人以马为坐骑,而此物也可套牛以耕地。  Emilie
Godet, Inrap

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电子计算机断层扫描(CT)哈尔施塔特文化末期火化现场(Guipry地区”La
Bizaie“项目,Ille-et-Vilaine省,负责人L.
Aubry)以及其中遗留的衿针。定量计算机断层摄影所获得的放射密度数值表对应多种不同材质。遗存中提取的衿针和其3D打印副本。
Inrap, Image ET, IRISA, IRMA计划

采集工具与方法

在Inrap, 数据采集是基于多种技术工具和方法的有机结合的:

·        地形(位置、海拔)

·        地球物理(地下结构)

·        摄影

·        绘图(手动、矢量)

·        3D扫描(摄影测量、激光扫描)

www.88bifa.com,·        土地信息数据库

·        地理信息系统(GIS)

·        统计

·        提取及相关技术(沉积物、文物、生态证据)

·        分析(成分、组织、测年等)

数据的处理

收集到的数据可以使我们妥善保存实地观察所得的讯息以及相对应的解读,它包含多种不同形式,构成了后续研究单一遗址或遗址群整体的原始资料,其形式包括:单元记录描述(地层单元、事件、结构、集合等)、照片、提取,以及复制与测绘(地测、绘图、激光扫描、摄影测量等)。

为了达到更科学、有效的处理效果,这些数据必须符合一项相对一致且久经考验记录原则,即协同操作性。

在工地,数据录入可以直接通过平板电脑进行。而遗址的摄影成像,通过高空或者航拍的形式进行,可以用以制作2D和3D的复原。

在考古作业的每一个阶段,我们收集的数据足以使我们进行各式分类和选择,同时生成相应的数据表格(考古报告的技术数据汇总)以及地图和平面图(遗址的细节分布图)。

研究所的重点

对于Inrap来说,这种从田野调查到发掘报告入库上报的一体化考古数据处理方法提供了双重质量保证——数据本身的质量,以及相应的解读与还原的质量。

它还开拓了考古的发展前景,使得考古资料得以永久存档,且有利于其面向学界乃至于其他各界人群的传播和再利用。

考古文物

文保的预防性也决定了其所用方法的科学性。依据各自出土的环境背景不同,不同的考古文物被鉴别并单独登记保存。而某些特殊材质的稳定则需要外部实验室的介入(比如亚铁)。同时,沉积物取样也被用于多种不同的研究:古环境学、寄生虫学、测年(碳-14)。
www.88bifa.com 10  分选室。  Hervé
Paitier, Inrap

在项目负责人的领导下,各考古队科研活动的顺利展开也依托藏品管理员网络,而后者专司处理考古文物日常管理中所涉及到的所有工作(清洗、卫生检测、环境调节等)。也正是这些管理员在研究告一段落之后,依现行法律,将全部考古资料移交国家。

注释:

译者注:此处原文所使用的表达是“fouille différée”,从字面直译是
“延迟发掘”之意,“延迟”此处为形容词。然而根据后文,其表达的意思实际上是指不在工地实时完成作业全过程,而是有选择的采集、提取后带回实验室进行后续研究,而此处原文只介绍了两种形式,一是筛分,一是整体提取迁移。从广义上讲,后者可以理解为现在逐渐被接受和倡导的“新”的实验室考古的定义(将在田野考古发掘现场不容易清理和易损坏的遗迹和遗物如丝织品、漆器、木简等,与木质棺椁及周边埋土一起套箱提取,通过移至在室内创造的安全技术条件和良好环境进行发掘清理和研究,最大限度并有效保存、还原墓葬原始状态信息,达到文物安全保护、发掘完整最大化。此处可参见海昏侯相关新闻);而前者却可以是遗存提取保存环节的一部分,而非是如原文所说的“一种形式”。为了兼顾原文和国内实际用词,故选择相对直白的翻译,采用了“异地作业”的翻译,仅作为字面解释,包括前期现场提取和转移后的实验室保护研究两部分,其中有不恰当之处,敬请见谅;如有更合适的译法,更欢迎读者批评指正。

译者注:此处筛分一词取原文“tamisage”翻译而成,仅从广义上理解,有筛选分类之意思。如果从考古中使用的专业术语“筛分”一词所对应之含义出发,原文所表达的意思世纪相对广泛一些(比如浮选)。此处也许是因为两国田野工作规程理念和操作有差异。同样欢迎读者提出更合适的译法。

译者注:此处原文是“interopérabilité”,可以理解为“联合操作性”、“
协同作业能力”、“共同运作”、“互通性”等等,故请根据文章意会。

原文:

Acteur central de l’archéologie préventive, l’Inrap privilégie
lesdémarches innovantes, afin de produire une information de qualité
lors desopérations archéologiques qu’il engage. L’institut veille ainsi
à améliorer sesprocédés techniques (prospection, décapage,
enregistrement, relevés, tamisage,etc.), et à adapter de façon optimale
ses méthodes d’investigation à ladiversité des contextes observés.

Depuis la collecte jusqu’à la diffusion des données, l’Inrap s’appuiesur
la formidable évolution du numérique en archéologie. Toutes les
donnéesrecueillies font l’objet d’un enregistrement, de manière à en
optimiserl’exploitation. Car, pour mettre en évidence les traces les
plus pertinentes dupassé, l’archéologue doit sans cesse les réinterroger
tout au long de sestravaux.

DéCOUVERTE ET MISE EN éVIDENCE DES VESTIGES

Sur le terrain ou en laboratoire, la recherche archéologique commencepar
le ciblage des objectifs scientifiques. L’intervention sur le terrain
étantirréversible, le responsable scientifique analyse au préalable
l’ensemble destechniques à mettre en œuvre pour obtenir la meilleure
exploitation possibledes vestiges. De manière globale lors du
diagnostic, et plus détaillée lors dela fouille, les archéologues de
l’Inrap ont sans cesse à corréler desinformations de natures diverses.
Ce afin de détecter, caractériser etcomprendre les contextes favorables
à la conservation d’occupations anciennes.

Prospections et études préalables

Les prospections traditionnelles, pédestres et aériennes, ne
sontpratiquement plus en usage à l’Inrap. S’y substituent notamment :
desinvestigations géophysiques, pour préciser l’extension et l’évolution
d’uneoccupation humaine, ainsi que son cadre naturel ; des analyses de
données LIDAR(télédétection par laser), en particulier dans les zones
peu touchées par la cultureagricole ou sous couvert forestier, pour
repérer des microreliefséventuellement liés à des activités humaines.

Les études documentaires, consistant à collecter des informations surle
potentiel archéologique d’un secteur, peuvent encore jouer un rôle
déterminant,notamment dans les centre-villes anciens.

Diagnostics, décapages et fouille

L’essentiel des découvertes a lieu lors des campagnes de
sondagesmécaniques, révolutionnés par l’adoption de la pelle
hydraulique. Le décapagedes sédiments révèle les traces les plus
pertinentes. La manipulation de petitsengins de chantier (mini-pelles,
motobasculeurs) et de machines tellesqu’aspirateurs, balais-brosses ou
marteaux-piqueurs est constamment affinée.Quelles que soient les
solutions techniques déployées, la qualité scientifiquedes observations
reste en majeure partie liée à un savoir-faire très pointu. Lepanel des
engins à utiliser selon les différents contextes est
régulièrementredéfini et augmenté. Les archéologues de l’Inrap en
connaissent la typologie,les caractéristiques et les conditions
d’utilisation.

Fouille différée

Le tamisage est une forme de fouille différée, les sédiments
étanttraités à l’écart de leur contexte. Filtrer de grandes quantités de
sédiments,pour en extraire des lots d’éléments naturels (écailles de
poissons, graines…)ou fabriqués (microlithes…), implique une
infrastructure et une organisationtrès spécifiques, et des stratégies
d’étude à la pointe de la nouveauté.

La fouille différée la plus courante est le prélèvement d’un
ensemblecohérent (étudié par la suite en laboratoire), dans les
conditions les pluspropices : température, hygrométrie, mesures, prises
de vue et enregistrementinformatisés, accès à des collections de
référence… Tout comme lors d’uneintervention chirurgicale, certaines
analyses (radiographie X, tomographie)permettent d’approfondir le
diagnostic de ces ensembles avant même la phase defouille.

ACQUISITION ET EXPLOITATION DES DONNéES ARCHéOLOGIQUES

Outils et méthodes d’acquisition

à l’Inrap, le recueil des données s’appuie sur un assortiment
d’outilstechniques et de méthodes adaptés à leur mise en œuvre :

•             Topographie(positions, altitudes)

•             Géophysique(structure du sous-sol)

•             Photographie

•             Dessin (manuel,vectoriel)

•             Numérisation 3D(photogrammétrie, lasergrammétrie)

•             Bases de donnéesd’enregistrement de terrain

•             Systèmesd’information géographiques (SIG)

•             Statistiques

•             Prélèvements ettechniques associées (sédiments, artefacts,
écofacts)

•             Analyses(composition, organisation, datation, etc.).

Exploitation des données

Les données récoltées permettent de conserver une trace desobservations
effectuées sur le terrain et des interprétations qui en sonttirées.
Prenant des formes variées, elles constituent la matière première
desétudes portant sur l’interprétation d’un site ou d’un ensemble de
sites :description des unités d’enregistrement (unités stratigraphiques,
faits,structures, ensembles…), photographies, relevés et levés
(topographie, dessin,lasergrammétrie, photogrammétrie…).

Pour être efficacement exploitées et croisées selon des
méthodesscientifiques, ces données doivent répondre à des principes
d’enregistrementrelativement homogènes et éprouvés : on parle d’«
interopérabilité ».

Sur le terrain, leur saisie peut être réalisée directement sous
formenumérique, à l’aide de tablettes PC. Les relevés photographiques de
sites, enhauteur ou aéroportés, offrent des restitutions en 2D ou en 3D.

à chaque étape de l’opération archéologique, les données
engrangéespermettent d’effectuer toutes sortes de tris et de sélections,
et de produiredes tableaux de données (inventaires techniques des
rapports d’opération) ainsique des cartes et des plans (répartition fine
des vestiges).

Un enjeu pour l’institut

Pour l’Inrap, cette nouvelle approche intégrée des
donnéesarchéologiques, du terrain jusqu’au versement des archives de
fouille à l’état,offre un double gage de qualité : celle des données
elles-mêmes, et celle desinterprétations et des restitutions qui en sont
issues.

Elle ouvre également la perspective d’un archivage pérenne des
donnéesarchéologiques, profitable à leur diffusion, et à leur
réutilisation parl’ensemble de la communauté scientifique ainsi que par
les divers publics.

Mobiliers archéologiques

La démarche scientifique est conditionnée par le traitement et
laconservation préventive des mobiliers archéologiques. Ces derniers
sontidentifiés et enregistrés individuellement en fonction des contextes
dont ilssont issus. La stabilisation de certains matériaux nécessite
l’intervention delaboratoires extérieurs (ex : objets ferreux). Des
prélèvements sédimentairessont réalisés en vue de différentes études :
paléoenvironnement, parasitologie,datation (carbone 14).

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