工欲善其事，必先利其器田野考古工具纵谈

文 图/石 宁

工欲善其事，必先利其器田野考古工具纵谈

文 图/石 宁

若问起公众对考古的印象，他们大多会不假思索地说洛阳铲。而考古人则往往将手铲作为考古的象征，甚至每每提起手铲会带有一种特殊的感情，例如考古科研单位和考古学生社团的标志中常常有手铲的形象，有的著作和文章就以“手铲释天书”作为标题。人们之所以会形成这样的观念，大概是因为考古学的核心是田野发掘，而使用洛阳铲和手铲是获取考古资料必不可少的手段，由此可见考古工具的重要性。随着中国社会经济的发展，各种先进科技手段已先后被运用到考古工作之中，但在田野考古发掘过程中仍然沿用中国考古学诞生以来一直存在的“原始”工具，尽管这在一定程度上是考古人对传统的继承，但不得不承认这些工具工作效率相对低下。在一些考古发掘现场，我们经常可以见到考古人员根据遗存自身的特点而临时制作、改良的发掘工具，往往更有效率。所谓“工欲善其事，必先利其器”，作为新一代考古工作者有责任和必要对其进行改进，以适应当下考古工作的需要。

田野考古中常用的工具

近年来，遥感技术、三维扫描技术和各种文保技术在田野考古中使用广泛，并得到大家的重视和认可。但是，在考古发掘中最普通且使用频率最高的工具，诸如考古探铲，手铲，用于收集、记录、包装用的一些纸质材料等，却常常忽视它们在使用过程中存在的不便以及改良、创新。

探铲

考古探铲

考古探铲俗名洛阳铲。据传这种探铲起源于洛阳，一直以来以此地制造质量最为优良。探铲整体由铲头和铲身两部分组成，早期的铲头为钢质，前段长约30厘米，直径约6厘米，头端为半筒状，截面呈月牙形，打磨尖锐，后段为长50厘米左右，直径2～3厘米的铁杆，尾端有一个銎。铲身是一个长约1.5米的蜡木杆，粗端插入铲头尾端的銎中，细端有一圆孔，用来系绳子，以加深探测的深度。使用探铲时需身体站直，两腿叉开与肩宽，双手握杆，置于胸前，位于二足尖间，铲头着地，用力向下垂直打探。孔要垂直要圆，不然探孔较深后，探铲会卡住。它的工作原理是提取地下的土层，有经验的考古工作者可根据土层的土质、土色以及夹杂的少量包含物来判断相对形成时代，并进一步确定地下遗迹现象的性质。这就是所有田野考古发掘之前必须要做的钻探工作。

初学者打几米深的探孔，手掌容易磨出水泡，不久便磨出茧子。田野考古钻探时人手一杆在广袤的田地里不停地钻探，寻找地下遗存的蛛丝马迹。这项工作既要大量人力又很费时，当然在不同地区对其使用的成效则根据当地实际情况而不同。以最适合开展考古钻探的黄土高原地区为例，1997～2003年陕西西安北边的汉阳陵陵区内进行过大面积的考古钻探，钻探面积近10平方公里，经测试，一个熟练的探工打1～1.2米深的孔，一天能打一百个左右，如果按一个平方米5个孔的标准，一人一天钻探面积60平方米。一亩（约666.67平方米）地至少需要10人一天才能完成钻探任务。之后，还需要专业技术人员收孔，即在打过的探孔中再打几铲土，辨别地下的遗迹，来确定它的范围、性质、类型等等。

探铲的使用是中国考古史上的一大发明，并对考古学的发展做出重大贡献。早期外国考古学者到中国访问时，对探铲表现出明显的兴趣，同时我们也常将其作为对外馈赠的礼品。但探铲的缺点也很明显，主要是费时、费力、费工以及花费比较大等。虽然探铲从发明到现在，已经过几次改进，但主要是在材质方面，而在节省劳动力方面没有太大的改变。

探铲结构线图

探铲工作原理示意

考古手铲

考古手铲，这是田野考古人人都必须用到的工具。其材质为钢，主要分为方头和尖头两种，形状呈“Z”，柄部外套圆木，方便手握。铲两侧和头部有刃，方便刮平地面，头部用于戳、凿等。手铲体型小，携带方便。考古工作者在使用其刮平发掘面时，需要手掌紧握手铲柄，手铲刃部和地面形成一定的夹角，伸屈手臂来完成。还可以手握柄部，铲头垂直于地面或发掘面进行戳、凿和划。发掘面较软时操作很方便，遇到较硬的发掘面，使用则很吃力。时间一长手臂都会感到不适。手铲存在的缺点是费力、费时、操作不方便等。

考古人员使用探铲进行勘探

钻探提取土层

纸质工具

考古发掘工地常用的纸质工具，主要是出土器物包装纸、标签纸、记录本等。说到这些，我相信整理过发掘报告的人最有感触，老的传统是用麻纸包裹出土器物，纸质的器物标签放入其中。器物出土时多比较潮湿，这样条件下的包装，时间一长，包裹纸、标签纸很容易腐烂，文物信息亦会随之丢失。有的考古记录本损坏、纸质变色、字迹模糊不清，甚至丢失等情况多有出现，这会给后期的报告整理工作带来很多困难和损失，甚至使报告整理成为烂尾工程。现在田野考古发掘速度很快，通常一个项目几个月，最长一两年就会发掘结束（当然有例外，如陕西秦公一号大墓发掘了10年），而整理报告的速度相对滞后，特别是20世纪后期发掘的一些项目，到目前还没有考古报告出版。造成上述问题的原因有很多，例如人员的变动、经费问题，其中出土器物纸质资料的残缺也是一个不可挽回的损失。现在有些考古工地纸质资料的使用虽然也进行了一些改进，但传统纸质记录工具还在被广泛的沿用。纸质的记录工具缺点很明显，有易丢失、易腐烂、器物易混乱等。

手铲

划线

刮面

发掘

出土器物标签纸

考古发掘记录本

出土器物包装纸

包装纸和标签纸腐烂

对田野考古工具的反思

中国考古工作者使用的工具长期以来少有改进和创新，究其原因是多方面的。首先是考古工作者认识上有误，田野考古人员有专业技术人员（正式职工）、考古实习学生和雇佣人员（临时人员）。专业技术人员文化层次高，技术业务能力强，大多数局限于本专业研究工作，他们去一线亲临现场的时间不是很多，即使在考古发掘现场工作也很少亲自使用工具动手做具体的工作，对工具的性能并不十分熟悉。大多时间里考古实习学生和雇佣人员直接使用这些工具，这些人员流动性大，今天在这个考古队干，明天有可能就到别的地方去了，管理者提供什么工具就使用什么工具，只要不拖欠工资就行，其他什么事情和自己没有多大关系。其次，田野考古工具专业性强、使用量少，形成不了产业，尤其是利润小，社会力量没有参与的动力。考古队要开展工作有时甚至找不到买工具的地方，常常到需要时才去预定或定做。再者，对考古工作者成绩的评价，一直以来主要看的是业务水平和科研能力，发掘出来的遗址是否重要，发表的文章水平如何，以及学历、职称等等。同时，田野考古工作不是以效率取胜，工具的优劣对业务工作来说关系并不太大。人们重视的是笔杆子。所以田野考古工具的好坏对考古工作者影响不太大。

田野考古工具的改进过程很慢。这里存在的逻辑关系我们一定要搞清楚，考古工具对考古工作者个人的确影响不是很大，但对工作进度和国家财产而言，会造成很大的损失，比如延长工作周期、资料损失、造成国家财产损失、考古研究工作滞后等。同时不利于科技在考古事业中推广，与国家提倡的科技兴业格格不入。因此，这些考古工具要改进，是一个时代的要求，也是考古工作者的一种责任。考古工具改进有不小的难度，前面已经提到，若没有社会力量的参与，考古人员没能力、也没有精力。我们要想其他办法来解决问题，借鉴其他行业的技术就是很好的方法。

螺旋打孔机器

手提式打孔机

联合国教科文组织国际博物馆理事会会员阿方兹·伦吉尔博士（匈牙利裔美国人，长期在美国、法国、德国从事考古教学等工作）在《田野考古知识概要》中讲述，国外考古发掘所需要的工具和我们中国几乎一样，只是比较细化和人性化一点。如在考古发掘工地要有简易的急救站，发掘要有防尘面罩、橡皮跪垫等。

田野考古工具的改进

考古探铲的改进

考古钻探所用的探铲从发明到现在，由铁铲头变为钢质铲头，由木质杆变为铁杆或者玻璃钢杆。操作方式和基本样式并没有改变。我们要改变这种纯人工钻探方式，或许可以用机器代替，目前为止还没有一家考古科研单位这样做，为什么不用机器代替人工？我也询问过很多人，得到的回答是机器钻探会破坏地下土层和遗存，不如人工准确。这个问题其实很好解决。田野考古钻探，到了一个地方，了解本地域的土层结构，必须选几个点打标准孔，通过标准孔，对该地域土层结构有一个明确的判断。这样对我们寻找地下遗存确定了一个相对正确的深度，例如在西安地区寻找汉代的遗址，这个地域汉代文化层大概在深1.5米左右，我们前期的普探工作可以把深度定为1米或者1.2米，负责具体收孔的工作人员一两铲就打到汉代文化层上，既快又准确。机器替代人工可以做前期普探这一部分工作。现在有一种机器采用螺旋打孔方式，多用于植树时挖坑作业，可以对这种机器进行改造，把螺旋杆变细达到我们探孔的要求，机器上多加几个自动调节孔距和孔深的螺旋杆，即可完成钻探的普探工作。有地方机器不好操作的，可以借鉴手提式打孔机。在现实生活中，这种机器也用于挖坑作业，同样道理只需要把螺旋杆变细即可。上述这两种方法改造的机器因螺旋杆细，动力要求小，可使机器小型化，方便打孔操作，也可适应多变的地形，更重要的是经济实惠。还有一种机器也可以改造为钻探机器，平常我们在公路见到的液压式小型打桩机，这种机器打孔的方式与人工打孔形式比较接近，没有螺旋式的效率高。其结构也比螺旋式的复杂，如果用它改造探铲费用比螺旋式的贵，且效率低。如果螺旋式机器改造成功，一个机器携带四个钻头，一次打四个孔，深度1.2米，最多十秒钟时间，人工钻1.2米深的孔，四个一般需要4～5分钟，人工还有疲劳和受土层软硬的限制。一旦改造成功，机器打孔效率将是人工的二三十倍。这样一来可以大大节省人工和费用。

打桩机

改装效果图

考古手铲的改进

现在田野考古发掘中使用的手铲，多为手工制作，工匠师承上辈，除了在材质上有所改进外，样式、功能等都没有大的改变。前面曾提及这种手铲有费力、费时、操作不方便等缺点，我们要针对这些缺点一一改进。费力主要是手铲的样式设计不合理，手铲柄短，位于铲上部，铲身和地面是一个平行关系，用手紧握铲柄使铲与地面形成夹角才能使用，要握、压、拉同时使力方可。如果把铲和地面设计成有一定角度，加长铲柄，刮平地面时只需要下压，拉动铲柄即可，由于铲柄长，铲和地面自成角度，比较省力。这种手铲在考古发掘中也有使用，但极少。我最早在20世纪90年代进行考古发掘时，日本人带过来一批考古手铲，就是这个样子。用的时候效果比我们的手铲好很多。日本的手铲铲身为凹弧面形，头比较尖。刮平地面很好用，但清理垂直壁面不行。所以对这种手铲稍加改进可为我用。这种日本手铲比较大，首先可使它整体缩小一点，铲柄短一点，柄部安装于铲身中部，铲身末端可做为一个不带弧度的直面方头，这样可用来清理垂直壁面，功能和现用手铲的方头功能相同。铲身凹弧面可以不变，刮平地面时方便操作，同时借鉴兵工铲的折叠方式，将铲身和柄连接处做成活动式的，这样铲柄活动到平头一端，可以手握柄，用铲的尖头清理，铲柄活动到尖头一端，可用方头进行清理，铲柄位于中部可以用铲身两边的刃刮平发掘面，也可用两边的平头和尖头进行清理。有多功能和携带方便等优点。这种手铲可以适用大部分田野考古操作，但也有特殊情况。如果要清理很狭小的空间，如在一个小壁龛或者小灰坑中，有一个比较大的器物，这种工具也不适合。我们现在用的手铲反而适合这种情况。所以，两者配合运用便能达到很好的效果。

手铲使用示意

日本考古工作者使用的手铲

改进示意图

发掘工地常用纸质工具的改进

往往这些不起眼的小东西，却是最重要的，考古发掘最终的资料整理和成果表现是以此为基础，这是原始资料的载体。多少考古报告因纸质资料的缺失、损坏而无法编写。纸质工具主要是适应环境较差，易腐烂，上面的文字记录丢失。包装纸腐烂，文物混乱一起，都会给整理工作带来麻烦。同时，这种腐烂变质对文物本体也是一种伤害，为了避免此类情况发生，对这些纸质的记录工具也应该进行改进，具体可分外部环境控制和本身材质的改变。外部环境主要是避免暴晒、不要存放在潮湿等不利的环境中。我们主要说说材质的改变。

考古记录本，目前材质都是纸质的，暂没有新的材质出现，发掘工作要求第一手资料保存到相对安全的环境中，防止发生损坏。当然也可用电子文档备份，纸质记录发生意外后，可查看电子材料。

考古发掘登记表电子版

套在封闭袋中的标签

考古工地用来装标本的塑料筐

标签问题，现在有一种电子标签，这种标签目前在秦兵马俑发掘中有使用，它的体形较大，还没有小型化，大型器物适用，小型器物不适用。并且费用不菲，还没有普及，仍在探索阶段。目前主要还是以纸质标签为主流，这种条件下，有的考古工地把标签纸装入防水防潮的塑料密封袋中，以达到保护的效果，这种方法实用有效。同时对出土器物做影像和文字资料的电子档案，起到双保险的作用。

包装纸问题，目前只有少部分考古工地还沿用纸作为包装材料使用，多数考古工地已采用塑料材质的编织袋、塑料袋或塑料筐来包装承载出土器物。塑料材质有不易腐烂、保湿等优点。但包装出土物时也要注意，防止挤压、暴晒等问题，塑料材质在太阳直射下，几个月甚至十几天也会腐烂。所以现有条件下，用塑料材质作为包装器物的材料，是一个不错的选择，但要防止它的缺点。还有一种铅箔纸包装，这种包装纸有耐腐蚀、防潮、不易腐烂等优点，但价格昂贵，主要用在一些贵重的物品的包装上。目前我国考古中还没有用到，在西方的一些考古中有用到。我想如果是一个重要的考古发掘应该考虑用这种包装纸。

田野考古工作中所用的这些工具虽然普通，却能帮助人们释疑解惑，是寻踪历史真相的最好帮手，多少的惊世发现都有它的见证和功劳，发掘工具虽说不起眼却很重要，如果重要考古因为这些工具原因而发掘滞后或资料无法整理，那无疑是一件憾事，也可能是一次重大的考古事故。随着考古工作的国际合作越来越多，我们使用的这些考古工具和外国同行之间有差距，同时工具性能缺点也越发明显。现在已经是新一代考古工作者需要改变它的时候了，科技的进步，经济的发展为工具的更新换代提供了客观条件。考古工作顺应时代步伐，在提高科研水平的同时，这些工具的革新改变也势在必行。

（作者为陕西省汉阳陵博物馆工作人员）