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优德:轴承与环砥石争议再辨析

时间:2020-08-24 22:23作者:优德88手机版app首页浏览次数:166

内容提要:“轴承说”与“环砥石说”基于不同的原理,其背后是对治玉技术背景的不同理解。但二者在器物形态和磨损痕迹上具有一定的相似性,因此要准确区分,就必须找到二者之间最根本的区别特征。通过两种基于不同认识进行的相关实验考古结果对比,对我们的辨析工作有所启示。具体分析目前发现的该类石器,环砥石说显得更有说服力。史前新石器时代目前尚未发现治玉技术中有确切可信的全圆周运动证据,历史时期记载的治玉机械,也应该是以半旋转运动简单机械为基础改进而成。

玉石器制作工艺研究是玉石器考古的重要内容,其中钻孔技术又是玉石器制作工艺里的关键技术之一,在最近一段时间更是成为中国史前玉石器工艺研究的热点。近年来,不少学者通过观察出土玉石器痕迹、民族学调查以及实验考古开展了不少工作,取得了重大的成绩,使我们对史前社会玉石器制作流程和技术特征有了相当程度的了解。不过其中也不乏一些争议,尤其考古发现中一类玉石器制作工具的辨认,成为了争议的一个焦点。这类工具都与玉石器制作加工有明显的联系,但是却形态各异,功能上也存在一定的差别,从命名上就存在“石钻”、“环砥石”、“研磨器”、“辘轳轴承器”等不同。其中,前三者在命名上虽然差异较大,但使用方式却是基本相近,无论是“钻”、“砥”还是“研磨”,都是以钻、磨作用于要加工的玉器(坯),仅仅在钻孔、扩孔和修整内孔茬口等具体功能方面存在细微的差别;而对于“辘轳轴承器”,研究者则是将其作为旋转机械的一个关键零部件,认为它的功能是顶托轮盘装置,通过轴头减小摩擦,实现轮盘的快速旋转,从而提高玉石器产品的加工能力和效率,显然是将其作为一种间接的加工工具来看待。不少前辈学者已经围绕各自的论点,采用了形态学、痕迹(包括微痕)分析、实验考古验证等方法进行过诸多讨论,本文拟在此基础上,结合自身在实验考古过程中的一些体会,对各自观点做进一步的总结和辨析,尝试确认此类工具的功能及辨认特征。

为便于比较,笔者暂将两种论点分别称之为“轴承说”与“环砥石说”,后者又包括持“环砥石说”、“石钻说”、“研磨器说”等几种略有差异的观点。正如上文所说,此两种论点看起来对同类遗物的功能认识分歧巨大,涉及到玉石器工艺技术甚至科技史的重大课题。“轴承说”涉及的原理比较复杂,是将此类遗物看作是复杂机械动力装置的一部分,其上承接轮盘,系利用“轴承”的惯性,及减少“轴头”与轮盘的接触部位面积,进而减少与轮盘的摩擦力,提高轮盘转速,达到省力省时,以此提高玉石器制作效率的目的。“环砥石”说涉及的原理,则是利用工具自身的石质特性,或者通过加砂加水等媒介,与玉石器毛坯进行摩擦达成对玉石器进行钻孔、修理茬口或者扩孔的目的,比较复杂的情况也需要利用到简单机械动力装置如弓钻、舞钻等。

显然,通过比较两种原理的差异,后者明显更容易被人掌握和利用,从最初的情况看,单纯理解了工具的石质特性(砂岩为主),就可以对玉石器进行打磨、研磨或钻孔,并在生产中逐步发展到加砂加水来增加摩擦,用简单机械来节省动力和时间等更加复杂的程度;前者则需要人类知识水平已经达到一定的认识高度,对工具的形态、力学特性、工具组合方式认识较高的情况下才可能产生,是科技水平的重大进步。因此,持两种论点的学者都比较注意同时期玉石器制作技术的相关发展背景研究。

持“轴承说”的邓聪先生,就同高锦鳞等一道,首先考察了“史前滚动轴承”的原理。同时,邓聪将史前“轴承”的发展变化,依据考古发现,梳理出了一个从7500年至2500年的发展序列。邓先生认为,史前轴承的发展可以分为三个阶段:轴承技术距今7500年起源于东北,首先出现固定轴承,轴头形态多样,体型硕大,与东北玉文化有着密切关系;距今6000多年前,长江流域的马家浜文化发现较早的滚动轴承,并在黄河、长江中下游一带扩散,红山、良渚文化大量巨型复杂的钻孔技术,可能与轴承技术的发展有关;在距今4000年后,岭南一带出现发达的环玦文化圈,轴承技术向南覆盖远及东南亚大陆及岛屿。

同时,轴承作为承托轮盘装置的部件,轮盘的起源和演变也为轴承论者所关注。邓聪结合李文杰、赵晔对陶、木器制作技术的研究后认为,玉、陶、木器在中国新石器时代中期至晚期阶段,已经出现轮轴机械加工,轮轴机械在陶器和玉器的时间和空间,有相对吻合之处。他更将兴隆洼成对出现的玉玦饰,推测为对精准正圆形的追求,并认为对环玦内沿加工,直接启示了对轮轴机械的发明。他将轮轴技术视为玉器在长江流域大发展的关键技术,“环玦玉器所及之处,也是辘轳机械传播之范围,玉工辘轳是东亚轮轴机械传播最重要的使者”。

相对来说,持“环砥石说”论者主要从个别遗址出土遗物的具体实证研究角度出发,主张不能将所有此类器物都称之为“轴承”,从而较少系统地论述整个技术演变的体系,但也并非全不涉及。否定轴承、管钻的出现能够早到新石器中期,以及在新石器晚期并未如此发达和广泛利用,就是在对其所处技术背景表示怀疑。方向明等就认为管钻的出现是在距今6000年前后而不是更早,澳门黑砂遗址出土的“轴承”也可能是抛光工具,对将东亚玦饰分为辘轳玦饰体系和非辘轳玦饰体系也尚有一定的保留,都可以看着是对这一技术背景的怀疑。孙周勇虽然赞同邓聪关于中国早期环玦类生产技术可分为辘轳系和非辘轳系两个系统,也基本赞同对辘轳轴承使用的认定有着极大的合理性,但他据陕西周原齐家环玦作坊发现的工具,又主张不能依据形体一概而论,建议这类器物及功能需要根据实际情况而定。

在此,我们也必须认识到,“轴承说”中的三期演变说,尽管其视野宏大,但也是以“轴承”技术为基础的演绎,而并非一定就是完全的事实。虽然一些器物形态上似“轴承”,但也有很多细节差异表明其并不一定作为轴承来使用,整个玉器制作技术很可能被高估。兴隆洼文化玉器不能单单以形体近圆来估计是否管钻,从而将管钻历史提前了近1000多年。桯钻以及较规整的内环打磨工具都能够制作呈现近圆的形状,管钻最典型的标志只能是钻芯的发现。目前公认比较明确的最早玉器管钻技术,发现在距今6000年前后的马家浜文化时期,而被普遍采用应该是在距今5500-5000年前后。而兴隆洼文化时期以前普遍可见的,是以减薄、琢钻技术、桯钻技术为主。如果我们将类似器物均定为“轴承”,那么玉器制作中桯钻工具的钻头、内沿研磨工具环砥石又将从何处去寻找呢?研究显示,新石器玉器制作技术可能并非那么先进和复杂,其玉石器制造工艺,呈现出以材质不同采用不同技术手段的特征,恰恰才更符合人类对技术利用的普遍规律。倘若我们仔细重新梳理整个新石器时代中国玉石器制作工艺,钻孔技术的确在不断进步,但是更符合从减薄琢钻、石片钻、实心桯钻过渡到琢钻、桯钻、管钻并用的逐渐演进过程。如果仅以玦的有无来区分两大系统,那么在整个新石器时代中原地区都罕见玦的发现,却也发现有类似“轴承”的器物出现在中原地区,其结果仍然是难以解释得通的。以“辘轳系”和“非辘轳系”来强行将玉器制作技术分成截然不同的两大系统,显然与同期各文化类型存在的广泛文化交流相矛盾。

轴承作为承托转盘的载体,需在轮盘中部掏空以盛放轴承的顶端,或将其嵌入轮盘的顶塞结合使用,否则轮盘很容易滑落或跑偏,其省时省力的需求就难以达成。同时,轴承需要一定的硬度,承接来自轮盘施加的压力。一般来说,为利用轮盘的惯性,轮盘自身需要一定的重量,倘若用于治玉,则其所受向下的压力还必须更大。而作为嵌套在套筒与顶托,置于轮盘之下的轴承来说,磨耗过快也必然造成频繁更换的麻烦,这也会对轴承的材质硬度和密度产生一定要求。“轴承说”虽然也提到了轴承的材质,但并未给以足够的重视。当然,目前推测可能为“轴承”的不少石器,材质相对较硬,有的为硬度较高的石英岩,即便是砂岩,也多是以较致密的砂岩、细砂岩或胶结压实较好的粉砂岩、石英砂岩为主,但是也有不少例外。例如最近邓聪等对查海遗址出土的几件“石钻”,推测可能为“轴承”,就未曾考虑其“木化石”、“页岩”材质是否适合用作轴承。浙江桐庐方家洲遗址出土的几件“轴承”,都是“粗砂岩”材质,颗粒粗,结构较松散,方向明就已经注意到其“作为研磨尚可”,“显然不合适”用作轴承。这类结构酥松的材质,用作随手的手持研磨工具尚可理解,用于轴承则其承重能力明显不足,更何况其发现时的形态显示,其尖端部位直径仅1-2厘米,明显连轮盘自重都恐怕难以承受,更何况旋转时还要产生更大的向下压力和离心力。

“轴承说”还将一些接近自然形状的同类器物作为轴承起源的最初阶段来理解。邓聪以轴头的形态差异为依据,分为“榫状”、“山状”和“尖状”三类,其中不少“山状”、“尖状”是较为接近自然的形态,且不少还是歪尖。倘若用作轴承,尚需将其位置摆正,倾斜置于套筒和顶托中,再用楔子等进行填充校正才能放置平稳,显然十分麻烦。方家洲遗址的TN2W2①:12,一端自然歪弧,要摆正后用作轴承,非常不便于放入套筒,即便勉强放入,势必留下大量的空洞,需充填更多的楔子等才易稳固。轴承说常常强调一些“轴承”经过预先的打琢,何以仍有不少明显影响到其放置平稳的近自然状态的“轴承”,不经稍加打琢抑或者干脆就挑选更规整的砾石呢?而且,方家洲遗址就发现过不少较为规整的手持砺石残块,用作轴承使用几乎只需略做修整,但并未被如此利用,反而普遍使用近自然状态的砾石,也不太合乎常理。轴承的利用,本身是为提高效率而产生的需求,实在没理由在组装成复杂机械系统之前,不对其形态做基本的选择或简单加工。况且,在方家洲遗址500平方米发掘范围内,发现的此类器物就已经达到17件,这还只是第一期发掘范围内的初步整理结果。依据出土位置示意图,发现“石钻”的探方,每100平方米内,这样的器物就达到了至少3件,有的还更多。倘若作为“轴承”来解释,或者说明其生产能力实在是惊人,短短距离内就有几组轴承机械同时工作;或者说明其消耗程度本身就不太合理,需要频繁更换轴承,这与提高生产效率的要求无疑会自相矛盾。因此,恐怕只有将其当作随手的简单手持加工工具,才能解释得通其既唾手可得,无需预制加工,又不必过于珍惜,故而可以随用随弃。

笔者在2015年曾经做过使用环砥石对石环进行琢孔和扩孔、研磨的实验,积累了一定经验(图一、二)。次年,黄超博士也曾和我单位技师王法成一道,做过玉石器的切割、大型钻孔等方面的实验,笔者曾常去观摩,了解掌握了一些利用弓钻法进行大型玉石器钻孔的情况。2017年,香港中文大学博士徐飞在邓聪等先生指导下,又做了较多轴承钻孔实验,徐飞博士实验非常成功,也同我进行过一定交流,其成果的一部分现已发表(图三)。通过对我与徐飞所做两次实验考古的成果加以对比,我们可以发现一些比较重要,研究时可能容易忽略的问题,试做分析如下。

首先,轴承与钻、环砥石扩孔器、研磨器等本质上都是与他物产生旋转摩擦,其接触的部位,不管是环玦的毛坯,还是轴承的顶塞或轮盘内孔,都呈现较为相似的形态,都将在磨耗过程中大致从不太规整的近圆形向规整的圆形转变。其次,石质轴承组合的顶塞为增加润滑,也往往添加砂粒,或者自身砂质颗粒脱落参与摩擦,与环砥石加砂研磨造成的痕迹,必然有诸多一致之处。最后,无论是轴承还是环砥石,多利用近纺锤形器物的一端或两端,因此其使用的部位也大致相同。

就轮轴而言,轮轴旋转部位磨耗最多最严重的部位,当是与轮盘顶托或套筒底托接触最紧密之处。从理论上说,这个接触最紧密的部位,既可能位于轴顶或轴颈,也可能位于第一、二旋转面上。倘若是尖状轴头,仅以轴顶支撑旋转,容易形成中空晃动,石质顶尖也很快会被磨损或折断,造成轮盘下落并与轴颈接触,才可能达到相对稳定状态,因此我们可以想见,尖状轴头其实很难独立存在,除非其顶塞也恰好掏空成倒尖锥状。如果以轴颈为承重部位,则在使用过程中,或者因颈部坡度较陡,颈部会被逐渐磨耗,承重部位就会下移;或者因颈部材质较软,坡度较平缓而形成棱线,产生第一、二旋转面。因此,轴承在第一、二旋转面磨耗程度最高的可能性最大。但是这也并非绝对,关键还是要看是哪一部位在真正承托轮盘。倘若轴头呈面宽又较平缓的较大弧面,材质又够坚硬耐磨,与顶塞能够紧密贴合,则无疑顶部才是磨耗最多的部位。倘若轴头在顶塞之内基本处于悬空或半悬空状态,则其基本不会产生多少磨耗。

但是,如果是作为环砥石使用,其顶端部位同样会较少有磨损痕迹。顶端产生磨损痕迹的可能性只有两种:一是采用琢孔法时,孔未完全琢透;或者是采用管钻法时,局部还留有茬口,而环砥石头部直径大于茬口直径,不能直接穿透,因而环砥石也兼有部分钻的功能;二是环砥石研磨扩孔时,局部与解玉砂或者承托玉器毛坯的石砧接触,也可能产生少量痕迹。同样,近椭圆或圆柱体的环砥石在扩孔时,如果其使用部位坡度较陡,即坡度角较小时,容易渐进向下部宽处磨损,磨损程度相对比顶部略强,但也不会太重。如果环砥石在扩孔过程中,研磨到一定程度,原经打琢减薄的琢窝或者修整茬口的近壁部位将变得越来越厚,研磨扩孔的时间会加长,就会在环砥石使用部位的底部形成一个持续的研磨面,与“轴承”的第一研磨面十分类似。由于环砥石扩孔的半径变化在一个相对有限的范围内,当环砥石上部坡度较陡的地方经过使用后变窄,有的就不再适合扩充更大口径的毛坯,因此只有近似旋转面的位置可以持续利用,还可以作为研磨器来打磨、抛光环玦的上、下壁,磨损程度也就更加明显,有的甚至呈现抛光的状态。倘若环砥石的一端孔径较大,坡度也较大,则持续的磨耗会保持扩张的凸弧形,又恰与“轴承”第二旋转面的磨耗现象一致。

总之,从力学上说,我们也可以将“轴承”(主要指固定轴承)当做一种特殊的实心钻头,只不过其作用的对象,是带中孔的轮盘或套在轴承上嵌入轮盘中孔的顶塞,所以与一般的实心钻、环砥石等的使用痕迹也会有不少相似之处,这也是判定这类器物具体功能时容易产生分歧的主要原因。所以,石器一端或两端有旋转磨损痕迹,“轴头”或“环砥石”使用部位也都会有从头部到颈部再到旋转面,使用磨耗渐进增加的现象。因此这些现象,只能作为辨认此两类器物的必要条件,却并非详细区分二者差别的可鉴别特征。这是目前两个较为成功的实验所能带给我们的一些启示,要彻底弄清“轴承”与“环砥石”之间的根本区别,尚需从其他可鉴定特征去寻找。作为“轴承”,与手持工具相比,应该注意以下特征:1.轴承带动转盘是连续旋转运动,必须找到连续的环绕数周的完整磨损痕迹。2.不管轴承如何安装,即便最初有所倾斜,一旦固定,其轴心就会相对固定;其与轮盘中孔或顶塞接触部位的下部,连成的数个支撑点会形成大致与轮盘平行或连接的水平面,且会与轴心近垂直相交;即便轴心略有倾斜摆动,也不可能达到手持工具那样可以随意的程度,而且很快就应该得到校正,将倾斜面重新调回成与中轴接近垂直的状态。3.通常来说,由于轴承与轮盘材质质地相对均一,以平稳、连续旋转为主的状态运动,轮盘孔心或顶塞直径会逐渐规整并扩大,因此造成的磨损痕迹,应该是渐进的,其“榫头”应该逐渐呈上小下大的较规整的弧顶状态;如果因局部晃动等原因形成台阶式磨耗面,磨损面应位于一侧或呈螺旋逐步推进,“榫颈”的直径也应该是渐次向肩部扩大,而不应该内凹缩小。4.轴承通常不可能穿透顶塞,而环砥石的乳头则没有这种限制,穿透之后一旦重复利用,可在持续磨耗状态下形成内凹的“束颈”。5.正如前文所诉,治玉的轴承要承接轮盘和较大的向下压力,轴心必须足够面积支撑,材质也需要一定韧性和硬度。另外,随着治玉技术发展,一些钻头或研磨器,也一样会有提高效率,利用简单机械的要求,其产生的痕迹要进行分辨就更为困难一些。

环、玦、璧、琮类器物内壁,治玉工具使用部位以及管钻石芯外壁留下的各类痕迹,是研究治玉工艺最好的材料。迄今为止,这些材料的公布都非常有限,对我们研究史前治玉工艺存在很大的限制。一方面,玉石器及其制作工艺“操作链”中的一些遗物,本身由于修整打磨抛光等影响,会掩盖掉一些制作痕迹;而且,砂岩等材质也不易于留下清晰可辨的痕迹,研磨等重复动作会造成前期痕迹的消失,久而久之呈现出磨光状态。另一方面,埋藏环境对一些器物痕迹也会造成侵蚀和磨损,使得不少痕迹难以清晰辨认。而已公布的材料,又多以研究论文的方式出现,对其中一些痕迹的理解,有的还存在很大问题,需要重新进行审视。

对于这类痕迹,据形成原因不同,可区分为打琢、手持研磨或者机械旋转摩擦产生的不同种类的痕迹。史前石器还往往存在一器多用的现象,区分辨认各种原因产生的痕迹性质,也是器物功能确认的关键之一。因此其中涉及的问题较为复杂,限于篇幅,本文在此仅例举部分与制作工艺密切相关、较为清晰的痕迹个例进行辨识。

查海遗址出土的石器T0408②:1,被认定是目前发现的最早的“轴承”,我们认为此结论仍然值得商榷(图四)。首先,我们也同意这件器物自身是相对完整的,在使用之前应该还经过一定打琢,其中含有简单打琢以便于制成手持研磨器的设计,但不认为其含有一系列复杂的设计目的。我们并不认为,其是通过磨制出斜面预先“区分出器身与榫颈处界限”。因为倘为有意磨成此种形状,为何不干脆从两侧磨得更对称一点,以便承接转盘更平衡,而非要将一侧磨成近28°的倾角来呢?因此,我们认为这件器物原是由一件砺石改制而成,斜面是以前研磨时形成的形状,而非后来有意制成。其次,其肩部有两道明显的磨损凹槽,凹槽内痕迹呈多周弧线状,近似绕中部轴心做旋转运动。由于中部过扁,转动时无法磨损到,因此仅可以观察到可能为整圈旋转的两小段磨损痕迹。加上材质是页岩,形成的磨损痕迹呈断续的弧线,且缺少同心圆状分布现象,手持摆动摩擦也会形成类似的痕迹,因此不能以此断定就是圆周运动。再次,作为“轴承”,或者是直接通过“卯眼”承接轮盘,要在轴承旋转面磨出凹槽,只可能轮盘本身有凹凸不平的突起,不然应该在整个器物的肩部磨出一个弧面或近似的平面,而非凹槽;或者是套有套接“轴承”的顶塞,且顶塞向下突出,低于轮盘,在旋转面剐蹭才可能形成,而这种情况导致的剐蹭,会令轮盘根本难以顺畅旋转;即便是轮盘稍显凹凸不平,在轴承承接其重量的边缘部位,也应该经过磨损呈近弧或平的状态,而不应该是从顶视图上可看到的,棱角清晰、凹凸不平的两条边棱。最后,通过观察所谓“榫头”形状,虽然有一定的弧度,但是无论如何摆放,各面的弧度都难以对应,有的还稍显棱线,绝对不可能是曾被长期使用的轴承该有的形态,而只能是手持工具在研磨或扩孔时,随意摆动倾斜造成的结果。因此,我们认为,更合理的推测,此器物应非轴承而是环砥石或研磨器,肩部凹槽是由于手持环砥石同环玦毛坯直接摩擦而形成的。兴隆洼遗址中曾经出土过不少的玦,其内壁剖面有的呈两面减薄,边缘又有明显棱线的“”形,此为实心钻或研磨、扩孔器对环玦毛坯内孔壁进行两侧对磨(或钻)的典型形态,应该就是利用类似工具完成的。

方家洲出土的多件研磨器中,方向明先生认为个别与轴承形态相似,但最后都认为并非轴承。这些器物在论文中发表了多角度的照片和线图以及形状尺寸及石质介绍,是非常好的研究材料。因为不少器物之间的特征有相似之处,这里仅举一些较典型的器物进行分析。

TN3W1③S6:71,粗砂岩,研磨部位长4厘米,顶端一侧有一块磨痕,余研磨部位磨圆度不等,弧曲度也不一样(图五)。原做磨石使用。该器物照片看不出有线图那样明显的线痕,因此暂不考虑其作为轴承应该如何放置才能水平的问题。从其顶面为斜面来看,不管轮盘如何放置,此顶面都未经大的损耗,可以当成是其原始高度。比较突出的是,此类粗砂岩材质,较为酥松,其研磨部位长有4厘米,按照轴承渐进向下磨损的规律,此器在逐渐下磨的过程中,实际就是轴承顶塞或轮盘中孔有较大的下降,可能被这种粗砂岩直接钻进起码至少2-3厘米;或者整个轮盘孔深原就达4厘米才有可能,而轮盘厚度当超过此数值至少1-2厘米,如此厚的轮盘,不管是木质材料还是石质材料,都会比较重,如果再加上治玉从上施加的压力,反而砂岩本身长度没怎么磨损,都是不可能的。同样,像TN2W1②S37:1657,也为粗砂岩,其乳突呈尖锥形,歪向一侧,长1.2-1.3厘米,也显然承受不了轮盘旋转的离心力,倘无其他支撑,轮盘可能会飞出;如有专门车椿,即便轮盘不飞,此器物不可能支撑住旋转(图六)。TN2W2②:220,乳突尖锥形,长达3厘米,亦为粗砂岩,更不可能承受轮盘压力及旋转的离心力(图七)。

TN2W2②S2:47,三棱状圆柱体,方向明先生介绍“似经过打磨”,我们认为其原本应该就是棒状砺石,本身形状相当规整。然而其乳突细小,且严重偏向一侧,不太可能是“轴承”旋转使用磨损所致,只能是手持工具研磨修整环玦毛坯孔壁而形成(图九)。

另外,“轴承”不管与顶塞或轮盘中孔如何安装,都应该保持成水平或近水平状态,其旋转摩擦的痕迹,尤其是摩擦部位的底线,或者接触点都必须可以连成一个近似的平面,并与轴心垂直。而除TN3W1S23:1140较为吻合外,几乎所有已发表方家洲遗址出土的研磨器中,我们都可以发现其底线呈多处弧形,不可能连接成一个平面,就更能说明这些器物不可能是当作“轴承”使用。而较为规整的TN3W1S23:1140,仅为众多此类器物的唯一特殊者,与其余器物存在各种相似性,其功能性质也应该大致差不多。

因此,我们总体认同方向明对方家洲遗址出土这类器物功能的判断,可以称之为研磨器。其中一些器物使用痕迹较短,表面又多明显线痕的,主要是用于修整环玦管钻后的茬口;对于那些磨损面较长,直径变化较大的器物,以及研磨面呈束颈状,有的还有近似磨光痕迹者,则应该还兼有研磨器物内壁及扩孔功能。

在邯郸百家村遗址,1982~1983年,“发现一处总长约5米、宽约2.5米、高约0.6米的石器堆,相似器形被堆放在一起,即生产、加工工具相近摆放,而一些石环残片及半成品也相近堆放”。显然应该是一处石环加工场所的遗迹。其中发现的两件“内研磨器”,一件“粉色粗砂岩,两端钝圆,中部有棱,中部截面近方形,两端截面为圆形。通长15.2厘米,两端截面直径分别为2.6厘米、2厘米,中部截面最大径为6厘米。一端有多条环形平行线状磨痕,柱体表面黏有粗砂”。另一件“略大,通长16.1厘米,两端截面直径分别为4.5厘米、4厘米,中部截面最大径6.9厘米。两端有环形平行线状磨痕,一端以及器体中部周围黏有许多粗砂”(图十一)。这两件器物,器形较规整,已经有意识经过一定加工,有打琢痕迹,琢制可能是为了增加对砂粒的附着力。如果是用于“轴承”,这些部位琢制后,对轴承旋转而言,反而增加了与轮盘的摩擦力,并不利于轮盘顺畅旋转。从出土场景观察,与石环毛坯共存,应该就是用于加工石环。从毛坯石质描述看,可能就是普通灰岩,琢钻法治孔,其上均附有粗砂,当为用加砂法钻、研磨、扩孔的工具。较小的“内研磨器”一端有钝尖,较适合用于直接对琢钻的部位进行钻孔及打磨扩孔;其另一端及另外一件研磨器,则较适合用于研磨扩孔。其直径也能明显看出由小到大之间递增的趋势。相对来说,硬度较低的石环制作不需要太复杂的工艺技术,其孔径也恰好是渐变的,与周原齐家石钻主要用于制玦,其“钻头”直径明显大得多,同时也正好与石环孔径较大相对应。关晓武等对珠海宝镜湾遗址出土环砥石乳突直径、环砥石直径与同出石芯(相当于环玦扩孔、修整茬口前大致直径)进行比较,其相关性非常明显。由于使用管钻,这些玦较少需要扩孔,主要用于修整茬口,因此其相关性呈现出较为明显的一致性。

到目前为止发表的史前环砥石类器物,目前尚未见有一件可以形成完整清晰闭合同心圆(或螺旋近平行线)的痕迹,因此也很难证明这些器物是全圆周运动的。良渚反山玉璧M20:5的端面痕迹,常被当作是全圆周运动即轮盘转动的证据,但是仔细观察就能发现,其近同心圆的平行环线长度实际只占整个环面圆周的约1/3(图十二)。而直到历史时期,周原遗址齐家环玦作坊出土的圆柱形、多棱形钻头,显然已经发展到规整化的阶段,其旋转使用痕迹仍然是不甚流畅的断断续续的同心圆环线,或许说明玉石器加工技术中,未必就采用了和陶器制作相似的轮盘技术。良渚塘山遗址出土的玉芯00LTJT14④:1,中部圆心位置有小孔,似中部有专门的定孔装置,可能采用的是一种类似圆规一样的双石片/刀旋截钻法(图十三)。而在历史时期的记载中,如《诗经·小雅·鹤鸣》:“它山之石,可以为错。它山之石,可以攻玉”,均为用石头慢慢磋磨;《天工开物》记载的治玉机械中,我们也并没有见到过轮轴的身影,治玉的“水凳”,其动力采用的仍然是半旋转运动的形式,应该是对弓钻、舞钻一类的改进。(图十四)而弓钻、舞钻,本身也应该是在实心钻头规整化及管钻之后,通过加长钻杆,绕绳牵拉旋转,从而发展出来的;相较而言,轴承技术则复杂得多,其逻辑演变脉络还不清楚。因此,史前治玉技术也许会利用到简单旋转机械,但更有可能采用的或许还是弓钻和舞钻之类,类似后来木工、玉工采用的技术,而与制陶的轮盘关系不大。作者曾与黄超博士尝试过用弓钻对玉器进行大型钻孔实验,虽然实验可能还存在各种问题,但使用弓钻完成玉器大型钻孔任务是完全不成问题的。当然,此处的看法还更多是停留在假设阶段,尚需在今后做进一步的深入研究来证实或证伪。



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