40,000 年前的東非人類對赭石的使用

共聚焦技術可有效識別出在不同巖石上研磨出的赭石刻面

術語“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塊到礦石礦物等含有高比例氧化鐵的礦物。在此地點發現的大量赭石碎片顯示出了使用的痕跡，尤其是研磨產生的剝落疤痕和條紋。在發現大多數赭石碎片（Rosso、d’Errico 和 Zilh?o，2014）的同一地區還出土了二十一塊用于加工赭石的磨石（Rosso、Pitarch Martí 和 d’Errico，2016）。

結合更經典的分析技術一起進行的摩擦學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生的刻面的赭石塊（圖 1）。即使這些刻面經常出現在各類文獻中，但目前人們尚未嘗試過去定量地表征它們。在赭石塊上進行的實驗磨削痕跡，與在現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 技術進行了無損摩擦學分析。

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的痕跡診斷（經 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粒度赭石塊，以及三塊分別為極細粒度、細粒度和粗粒度的實驗性赭石塊上進行了研究。每個赭石塊都分別使用石灰巖、石英巖和砂巖磨石進行了研磨。

為了捕獲大面積區域，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 視場的區域。在處理數據后（移除形狀和異常值，填充非測量點），結果曲面如圖 2 所示。

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

運用高斯濾波（截止值為 0.25mm）來僅聚焦于粗糙度，而在測試了多個標準參數 (ISO 25178) 之后，Sq 和 Sdr 成為區分實驗刻面的有效選擇（圖 3）。在某些例子中，結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間在不同的磨石上加工，從而產生少量的赭石粉。并行進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. 與實驗刻面和考古出土碎片的 Sq 和 Sdr 值相關的散點圖。(a) 在由不同巖石制成的磨石上研磨極細粒度的赭石塊（實驗碎片 1）、細粒度的赭石塊（實驗碎片 2）和粗粒度赭石（實驗碎片 3）而得到的結果。(b) 對考古赭石塊上研磨刻面的粗糙度分析而得到的結果。相同顏色的圓點表示在同一碎片上進行的測量。灰色圓點表示考古出土樣品的整體變異性（經 Rosso 等人修改，2017 年）

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

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