中國西北舊石器時代早期晚期遺址：水洞溝的一件雕刻文物
認知和象徵性思維被看作是現代人類行為的重要特徵。雕刻的物品被看作是認知和象徵主義的標誌，甚至是語言的證據。
從非洲、歐洲、黎凡特甚至西伯利亞的舊石器時代遺址出土的累積證據包括雕刻的骨頭、赭石、鴕鳥蛋殼和石器。但在東亞的舊石器時代，很少發現這方面的考古證據，包括珠子、裝飾品、墓葬、表演的物品和雕刻的物品。
本文報告了在中國西北部水洞溝遺址舊石器時代早期水平出土的一個雕刻石製品。它是在1980年SDG1下層文化單元的發掘中出土的，但在2011年，本文的第一作者觀察了存放在寧夏回族自治區考古研究所的1980年發掘的藏品，以進一步進行詳細的石器分析，從而確認了它的身份。
這件石器是中國發現的第一件舊石器時代的刻紋非器物。為了弄清刻痕的細節並記錄人類有意的修改，我們使用KEYENCE VHX-600數碼顯微鏡對所有的刻痕進行了三維透視測量和觀察。
透過比較自然裂縫和分析切口的許多細節，我們認為這件石器上的切口是古人類有意為之的結果。同時，我們排除了其他可能的原因，包括動物引起的破壞、沉積後的現象和無意的副產品。
結合所有這些特徵，我們認為這些刻痕是由有意的行為造成的，而且可能具有非功利性。由於中國其他大多數刻劃物的性質是有爭議的，我們無法得到一個關於現代人類行為在華北地區出現和進展的清晰情景。但我們推斷可能存在一種計數或記錄系統，或其他象徵性行為，這反映了東亞舊石器時代早期晚期相當程度的認知能力或現代人類行為的發展。
本文報告了水洞溝遺址舊石器時代早期晚期［18］層的一件刻劃石器，該遺址位於寧夏回族自治區銀川市的一個外圍縣——靈武。它位於黃河以東約18公里處。該遺址包括12個地點，其年代從舊石器時代早期到舊石器時代晚期［19-21］。
在所有這些地點中，1號地點是中國最早發現的舊石器時代遺址，由於其有大量的細長毛坯生產成分和類似萊瓦盧瓦的技術，在華北舊石器時代工業中獨樹一幟。在20世紀20年代、60年代和80年代，在SDG1進行了四次發掘，發現了大量的石製品、鴕鳥珠和爐灶。
這些材料中的大部分已經在一些專著和論文中報道過［19，22，23］。我們注意到，在分析1920年的發掘中出土的材料時，布雷爾在矽質卵石的表面觀察到一些平行的切口。他推斷，這些切口是由毛刺造成的［22］。遺憾的是，他並沒有提供關於這些切口卵石的更多細節。
2011年8月，為了進一步詳細分析石器，本文第一作者觀察了存放在寧夏回族自治區考古研究所的1980年發掘的藏品。這裡報告的物品就是在這次研究中發現的。這件石器是中國發現的第一件舊石器時代的刻紋非有機物。這一發現也驗證了布雷爾的早期觀察。
SDG1的年代學和石器工業
對水洞溝遺址的地層和環境進行的一系列多學科研究已經有了報道［24-28］。從考古學角度看，水洞溝1號地層可分為兩個文化單元（圖1）。剖面中部的礫石層包括第1和第2層，屬於全新世，包括上層文化單元。第二層，包括第3-7層的礫石層被稱為下層文化單元，可以追溯到晚更新世。雕刻的文物來自下層文化單元。系統的年代學工作表明，SDG1下層文化單元的年齡約為30000 a BP ［19，27-29］ （表1）。
然而，2011年8月，在觀察地層剖面時，我們從下層文化單元的上部採集了一個木炭樣本，並提交給美國喬治亞大學應用同位素研究中心進行AMS 14C測定。新的結果顯示，下層文化單元的年齡在校準前為36200±140 a BP。儘管這是SDG1在30000 a BP之前唯一的14C資料，但結合同一單元的U系列年齡［30］，它對SDG1可能的年代範圍提供了一些啟示。
在1980年的發掘中，SDG1出土了6700多件石器和63件哺乳動物化石，代表15個物種；大約5500件石器來自下層文化單元［19］。石器還原過程的重點是使用Levallois的經常性技術製造細長的薄片和刀片。工具包包括刮削器、點、鏨子。
其中，側刮刀是最主要的工具型別（圖2）。詳細的技術-經濟分析將在另一份出版物中介紹。
SDG1的石器工業具有歐亞大陸西部舊石器時代早期集合體的特徵，它與鄰近的蒙古和阿爾泰地區的集合體相似，其年代為30-40 ［31］。
雕刻的文物
雕刻的文物是一個在矽質石灰岩上製作的岩心，最大尺寸為68。2毫米×35。57毫米×22。7毫米，其原始尺寸難以估計（圖3a-c）。核心有三個表面，包括一個剝落面和兩個皮質面。
這三個表面在橫截面上形成一個三角形的形狀。岩心的剝落面有疤痕圖案，是雙向剝落的特徵（圖3c）。在剝落面可以看到四個疤痕，其中最大的是57。3毫米×34。6毫米。兩個相對的平臺都被修飾過，平臺的角度是72°和79°。
其中一個皮質面（62。09毫米×26。09毫米）有8條線，肉眼清晰可見，它們被刻在厚厚的皮質上（圖3a，b）。
所有的切口都與岩心的長軸緊密垂直。兩個切口是交叉的，其他是平行線。除最右邊的線外，這些切口幾乎延伸到由兩個皮質表面構成的脊上（交角約為90°），其中兩條線（第2和第7線）甚至延伸到另一個皮質表面（圖3e）。
為了明確切口的細節，並獲得更多的資料來描述線條的形式，我們使用KEYENCE VHX-600數碼顯微鏡來觀察切口。此外，我們還利用該顯微鏡重建了切口的三維影象。這種新的方法和技術比用肉眼觀察提供了更多的資訊。
首先，我們發現了一些沾染了部分切口的銅化和侵蝕痕跡（圖3d）。這表明，在這塊石頭被切開之後，發生了一個後沉積過程。這也證明了這些切口並不是在發掘過程中或發掘之後才產生的。
所有的8個凹槽都非常直，而且切口是連續的，沒有斷裂，這意味著每個切口都是在短時間內切開的。我們在不同的位置測量了切口的長度、深度和寬度。
結果顯示在圖3e和表2中。在所有切口中，L2最長，L8最短；它們分別為25。15和11。2毫米。雖然大多數切口都很輕，但它們並沒有到達皮質覆蓋層下的石灰岩。
最深的切口是P14，為0。254毫米，最深的線是L5，平均深度為0。177毫米。最寬的線是L1，平均寬度為1。791毫米。雖然這些線條在寬度和深度上表現出一些內部變化，但這並不是明顯的模式。例如，P10和P21的深度都是0。053毫米，但寬度分別為0。398和1。025毫米。
第二，在SDG1中，有許多矽質石灰岩具有天然的表面瑕疵。將刻痕岩心的刻痕線和SDG1的鵝卵石的天然瑕疵進行三維比較，我們發現它們在截面形狀上完全不同。刻線是V型的，而自然缺陷是U型的（圖4）。
另外，自然缺陷的深度比刻痕線更多，後者主要集中在0。1-0。2毫米之間。此外，我們還發現自然缺陷常常追蹤到卵石的內部連線處。所有這些都支援我們的論點，即文物上的切口不是自然造成的。
此外，矽質石灰岩比骨、鹿角或象牙等有機材料更硬。因此，動物引起的損傷不可能產生如此深的溝槽，而且矽質石灰岩的硬度對啃咬和咀嚼的吸引力較小。另外，溝槽的形態與食肉動物啃咬痕跡的不規則形態也不相似［32］。產生溝槽的另一種可能是沉積後的現象，如踐踏［33］。踐踏的痕跡通常都是隨機的，沒有明確的方向。
但是SDG1岩心上的切口幾乎都與岩心的長軸緊密垂直，其中兩個切口（L3和L4）是交叉的。除了這八條線之外，沒有觀察到更明顯的溝槽。SDG1的刻紋核心的所有特徵都與踐踏的特徵相反。所以我們也排除了踐踏的可能性。
然而，當排除了除人類行為以外的其他原因後，還有一個問題，即它是代表故意的行為還是無意的副產品？SDG1的刻畫物件是一個小核心。它的大小和質量削弱了對它是一個砧板或砧板的解釋，而砧板或砧板本來是人類留下無意痕跡的可能表面。
最後，結合所有這些特徵，我們認為這些切口是由一種有意的行為造成的，而且可能具有非功利性的特點。
討論和結論
關於 “現代人類行為 ”的爭論的問題是：現代人類行為的出現是否是一場革命，它是否透過逐漸的進化變化或鹽化進行，以及它是否只限於智人［34］。
無論哪種標準被視為證明所謂 “行為上的現代 ”行為的證據，符號和認知始終是焦點。許多學者用雕刻的物品來分析古代人的認知能力。儘管他們推斷刻印物與語言、象徵、藝術［5，6］，甚至月曆［4，35］有關，但對這些刻印物的解釋仍然是相當開放的。
很難說SDG1的岩心切口線構成了抽象的或描繪性的影象，就像西歐Aurignacian到Magdalenian時期的刻骨、卵石和鹿角［4］，甚至Blombos洞最早的刻赭石［8］和興隆洞的刻象牙［16］。
考慮到該器物是作為叩擊用的石芯，這與其他大多數刻紋器物不同，除了切口外沒有更多的人類行為，也就是說石芯不是專門用於雕刻的，我們認為SDG1石芯上的切口不應該被看作是裝飾。
但事實上，透過一系列有意的行為形成的切口線強烈地暗示了設計的因素。雖然我們不能確定這些切口的功能，但每條線的直線形狀表明，它是在很短的時間間隔內切開一次，沒有重複切割，這意味著當時有可能進行計數或記錄。
此外，這表明可能存在著複雜的交流系統，如語言。在中國，來自更新世背景下的刻畫物很少被報道。
到目前為止，最早的雕刻品是在中國南方的興隆洞發現的。這是一個雕刻的象牙，U系列的年代約為120-150 ka BP ［16］。在華北地區，Pei［36］首先在周口店遺址的上洞發現了一個刻紋鹿角。You［14］報告了來自石峪遺址的刻骨，被認為是約28-32 ka BP。Bednarik［15，37］報告了來自龍宮洞的一個刻紋鹿角，其年代約為13065±270 a BP。
但這些文物的性質仍有爭議，需要進一步分析［15，17］。因此，現在確定這些非功利性的物品是否代表了一系列的行為，或者中國的證據是否支援關於現代人類行為出現的任何特定情景還為時尚早。
無論如何，不能否認的是，在中國西北部舊石器時代早期，SDG1中的人具有相當程度的進化的認知能力或現代人類行為［38］。
