Lithische reductie

Lithische reductie is in de archeologie, met name die van het stenen tijdperk, het proces waarbij stenen vanuit hun natuurlijke staat worden omgevormd tot werktuigen door er delen van te verwijderen. Dit proces is intensief bestudeerd en veel archeologische industrieën worden vrijwel volledig geïdentificeerd aan de hand van de lithische analyse van de precieze stijl van hun werktuigen en de opeenvolging van reductietechnieken die ze gebruikten.

De Levallois-techniek van het vuursteenkloppen

Inleiding

Steengroeve Mount William in Australië

Het uitgangspunt is doorgaans de selectie van een stuk steen dat door natuurlijke geologische processen is losgekomen en de juiste grootte en vorm heeft. In sommige gevallen wordt massief gesteente of een grotere rotsblok gewonnen en in kleinere, geschikte stukken gebroken. In andere gevallen kan het uitgangspunt een stuk debitage zijn, een afslag die is verwijderd bij een eerdere bewerking om een groter werktuig te maken. Het geselecteerde stuk wordt de lithische kern genoemd.

Een fundamenteel onderscheid is dat tussen gereduceerde of debitage-werktuigen, en geslepen stenen werktuigen. Bij het bewerken van gereducerde steen wordt een harde hamer gebruikt, zoals een klopsteen, een zachte hamer (gemaakt van hout, been of gewei) of een drevel van hout of gewei om afslagen van de kern los te maken. Naarmate de afslagen achtereenvolgens worden losgemaakt, wordt de oorspronkelijke steenmassa gereduceerd; vandaar de term voor dit proces. Lithische reductie kan worden uitgevoerd om scherpe afslagen te verkrijgen, waaruit diverse werktuigen kunnen worden gemaakt, of om een ruw werkstuk te creëren dat later verfijnd kan worden tot een projectielpunt, mes of ander voorwerp. Afslagen van regelmatige grootte die minstens twee keer zo lang als breed zijn, worden klingen genoemd. Stenen werktuigen die op deze manier worden vervaardigd, kunnen bifaciaal (met afslagen aan beide zijden) of unifaciaal (met afslagen aan slechts één zijde) zijn.

Cryptokristallijn of amorf gesteente zoals hoornsteen, vuursteen, obsidiaan en chalcedoon, evenals ander fijnkorrelig steenmateriaal zoals ryoliet, felsiet en kwartsiet, werden gebruikt als bronmateriaal voor het vervaardigen van stenen werktuigen. Omdat deze materialen geen natuurlijke splijtvlakken hebben, ontstaan er schelpvormige breuken wanneer ze met voldoende kracht worden geraakt. Voor deze stenen wordt dit proces debitage genoemd. De voortplanting van kracht door het materiaal neemt de vorm aan van een Hertz-kegel die ontstaat vanuit het punt van impact en resulteert in de afscheiding van materiaal van het beoogde stuk, meestal in de vorm van een gedeeltelijke kegel, algemeen bekend als een lithische afslag. Dit proces is voorspelbaar en stelt de vuursteenbewerker in staat de krachttoepassing te controleren en te sturen om het te bewerken materiaal vorm te geven.

Het is gebleken dat de indeling in stadia van de lithische reductiesequentie misleidend kan zijn en dat het beter is om de gegevens te beoordelen door ze als een continuüm te beschouwen. De aannames die archeologen soms maken over de reductiesequentie op basis van de plaatsing van een afslag in een stadium kunnen ongegrond zijn. Zo kan er bijvoorbeeld een aanzienlijke hoeveelheid cortex aanwezig zijn op een afslag die bijna aan het einde van de reductiesequentie is verwijderd. Verwijderde afslagen vertonen kenmerken die typerend zijn voor conchoïdale breukvorming, waaronder slagvlakken, slagbulten en soms erailluren (kleine secundaire afslagen die loskomen van de krachtbult van de afslag). Afslagen zijn vaak vrij scherp, met distale randen die slechts enkele moleculen dik zijn wanneer ze een veerachtige afwerking hebben. Deze afslagen kunnen direct als gereedschap worden gebruikt of worden bewerkt tot andere utilitaire werktuigen, zoals schaven en schrabbers.

Technieken

Verhitting

Naast de verschillende slag- en manipulatietechnieken die hieronder worden beschreven, zijn er aanwijzingen dat er in ieder geval soms gebruik werd gemaakt van hitte. Experimentele archeologie heeft aangetoond dat verhitte stenen soms veel gemakkelijker te bewerken zijn, waarbij bijvoorbeeld grotere afslagen worden geproduceerd bij vuursteen. In sommige gevallen verandert de verhitting de kleur van de steen.

Op de Channel Islands (Californië) zijn er gevallen bekend waarbij indianen hoornsteen verhitten om het proces van het bewerken van de werktuigen te vergemakkelijken. Het verhittingsproces geeft de werktuigen ook een glans die hen onderscheidt van niet-verhitte werktuigen.

Percussiereductie

Percussie-reductie, of slagreductie, verwijst naar het verwijderen van afslagen door impact.

De gebruikte methoden zijn:

  • Directe percussie:
    • Het met een hamer of slagwerktuig op de handgehouden kern slaan
    • Bipolaire percussie of bipolaire techniek, waarbij gebruik wordt gemaakt van een aambeeld en een slagwerktuig
    • Projectielpercussie: de doelsteen wordt op een aambeeld geworpen
  • Indirecte percussie: een afslag wordt uit de kern geslagen door middel van een drevel

Handgehouden kern

Over het algemeen wordt een kern of ander objectief stuk, zoals een gedeeltelijk gevormd werktuig, in één hand gehouden en met een hamer of percussie-instrument geslagen. Percussie-instrumenten zijn traditioneel ofwel een kei, vaak een klopsteen genoemd, ofwel een stuk gemaakt van bot, gewei of hout.

Bipolaire percussie

Wanneer het object op een stationaire aambeeldsteen wordt geplaatst en de afslag wordt losgemaakt met behulp van een slagwerktuig, staat de methode bekend als bipolaire percussie of bipolaire techniek. De resulterende afslag vertoont een dubbele slagbult, één aan elk uiteinde. Alternatief, vooral in het geval van een kwartsafslag, zou er aan beide uiteinden sprake zijn van verbrijzeling.

Bij bipolaire percussie wordt het beoogde stuk werktuigsteen op een aambeeld geplaatst, waarna de percussiekracht op de werktuigsteen wordt uitgeoefend. Net als bij projectielpercussie zal de werktuigsteen waarschijnlijk versplinteren in plaats van één enkele afslag te produceren. In tegenstelling tot projectielpercussie biedt de techniek enige mate van controle. Er zijn aanwijzingen dat bipolaire percussie de voorkeursmethode was om bepaalde problemen op te lossen. Bipolaire percussie heeft als voordeel dat er veel scherpe afslagen en driehoekige stukken steen ontstaan die als boortjes kunnen dienen. Bovendien hoeft de maker bij bipolaire percussie geen slagvlak te vinden voordat hij begint, en kan er met bipolaire percussie scherpe afslagen ontstaan die bijna even groot zijn als het oorspronkelijke stuk werktuigsteen. Het gebrek aan controle maakt bipolaire percussie in veel situaties onwenselijk, maar de voordelen betekenen dat het vaak wel bruikbaar is, vooral als bewerkbaar materiaal schaars is. Bipolaire percussie wordt vaak gebruikt om kleine keien open te breken, of om uitgeputte steenkernen, gebroken bifaces en werktuigen die zo vaak zijn bewerkt dat het onmogelijk is om er met traditionele steenbewerking nog bruikbare werktuigen van te maken, een tweede kans te geven. Het eindresultaat van bipolaire percussie is vaak een grote hoop puin met slechts een paar stukken die bruikbaar zijn als kernen of afslagen voor verdere bewerking, maar als andere methoden volledig tot een doodlopende weg zouden leiden, kan bipolaire percussie een optie zijn.

Een voorbeeld van een obsidiaankern waarvan afslagen zijn verwijderd met behulp van bipolaire percussie.

Jan Willem van der Drift bood een alternatieve kijk op de bipolaire reductietechniek, die de suggestie tegenspreekt dat er weinig controle is over de breukvorming.[1] De kenmerken van bipolaire reductie verschillen van die bij conchoïdale breukvorming en worden daarom vaak verkeerd geïnterpreteerd door archeologen en lithische deskundigen.

Harde hamerpercussie

Een voorbeeld van percussie met een harde hamer.

Bij het verwijderen van grote afslagen worden doorgaans harde hamertechnieken gebruikt. Vroege vuursteenbewerkers gebruikten vaak keien van zeer harde steen, zoals kwartsiet. Deze techniek kon door vuursteenbewerkers worden gebruikt om brede afslagen te verwijderen die tot kleinere werktuigen kunnen worden verwerkt. Men gelooft dat deze productiemethode werd gebruikt om enkele van de vroegste ooit gevonden stenen werktuigen te maken, waarvan sommige dateren van meer dan 2 miljoen jaar geleden.

Het is het gebruik van percussie met een harde hamer dat het vaakst resulteert in de vorming van de typische kenmerken van een schelpvormige breuk op de losgeraakte afslag, zoals de slagbult en de compressieringen.

Zachte hamerpercussie

Een voorbeeld van percussie met een zachte hamer.

Bij het slaan met een zachte hamer wordt een staaf gebruikt, meestal gemaakt van hout, bot of gewei, als slagwerktuig. Deze zachtere materialen zijn gemakkelijker te vormen dan stenen hamers en kunnen daarom tot preciezere gereedschappen worden gemaakt. Zachte hamers vervormen ook rond de scherpe randen van bewerkte steen in plaats van erdoorheen te breken, waardoor ze geschikt zijn voor het bewerken van steen die al enigszins bewerkt is. Zachte hamers hebben natuurlijk ook minder kracht dan harde hamers. De afslagen die met zachte hamers worden geproduceerd, zijn over het algemeen kleiner en dunner dan die van harde hamers; daarom wordt het slaan met een zachte hamer vaak na het slaan met een harde hamer gebruikt in een lithische reductievolgorde om fijner werk te verrichten. Daarnaast kunnen zachte hamers langere afslagen produceren, wat bijdraagt aan het behoud van materiaal omdat ze een langere snijkant per eenheid verloren massa opleveren.

In de meeste gevallen is de hoeveelheid druk die bij het slaan met een zachte hamer op het objectstuk wordt uitgeoefend niet voldoende voor de vorming van een typische schelpvormige breuk. In plaats daarvan worden met een zachte hamer afgeschoten afslagen meestal geproduceerd door wat een buigbreuk wordt genoemd, zo genoemd omdat de afslag letterlijk van het objectstuk wordt afgebogen of "afgepeld". Een buigbreuk kan ook met een harde hamer worden veroorzaakt. Afslagen die op deze manier worden verwijderd, missen een slagbult en onderscheiden zich in plaats daarvan door de aanwezigheid van een kleine rand waar het slagvlak van de afslag van het objectstuk is losgekomen.

Projectielpercussie

Percussie kan ook worden uitgevoerd door het objectstuk tegen een aambeeldsteen te gooien. Dit wordt soms projectielpercussie genoemd.

Het afbreken van steen door middel van projectielpercussie is zo eenvoudig dat het niet als een "techniek" wordt beschouwd. Het houdt in dat de steen naar een stilstaande aambeeldsteen wordt gegooid. Deze methode biedt vrijwel geen controle over hoe de steen zal versplinteren, waardoor er veel scherven ontstaan en weinig bruikbare afslagen. Het is moeilijk te zeggen of deze methode van steenbewerking ooit een gangbare praktijk was, hoewel het opmerken van scherpe randen aan een gebroken steen vroege mensen er mogelijk toe heeft gebracht het belang van steenbewerking te erkennen.

Indirecte percussie

Vaak worden afslagen uit een kern geslagen met behulp van een drevel, waarbij de bewerker nooit daadwerkelijk contact maakt met het doelstuk. Deze techniek wordt indirecte percussie genoemd.

Indirecte percussie houdt in dat er gebruik wordt gemaakt van een drevel en hamer. Met de drevel en hamer kan er op zeer kleine oppervlakken van een stenen werktuig een grote kracht worden uitgeoefend. Indirecte percussie wordt daarom vaak gebruikt voor detailwerk aan kleinere werktuigen.

Omdat indirecte percussie zo nauwkeurig kan worden uitgevoerd, is het slagvlak bij op deze manier verkregen afslagen vaak veel kleiner dan bij andere methoden voor het verwijderen van afslagen. Indirecte percussie vereist uiteraard twee handen om de percussie-instrumenten vast te houden: de hamer en de drevel. Moderne hobbyisten moeten daarom een derde voorwerp gebruiken om het beoogde stuk steen vast te houden tijdens het slaan. Vaak wordt hiervoor een soort klem of bankschroef gebruikt. Er is nog geen bewijs gevonden voor het bestaan van dergelijke instrumenten in de archeologische vondsten, deels omdat ze doorgaans van vergankelijke materialen gemaakt zouden zijn en deels omdat ze sterk konden variëren in ontwerp.

Druktechniek

Een voorbeeld van drukafslaging

Druktechiek is een methode om de rand van een stenen werktuig bij te werken en kleine afslagen te verwijderen door met een scherp instrument op de steen te drukken in plaats van erop te slaan met een percussie-instrument. Deze methode, waarbij vaak drevels van bot of gewei werden gebruikt, bood een betere controle over de richting en de hoeveelheid toegepaste kracht dan zelfs bij de meest zorgvuldige percussie-afslaging. In de kopertijd werden om dit proces te vergemakkelijken veelvuldig koperen retoucheerinstrumenten gebruikt, en deze kunnen daarom in verband worden gebracht met de Klokbekercultuur in Noordwest-Europa.

Het doelstuk wordt doorgaans in de hand van de vuursteenbewerker vastgehouden, waarbij een duurzaam stuk stof of leer de handpalm van de vuursteenbewerker beschermt tegen de scherpte van de afgeslagen afslagen. De punt van het afslaggereedschap wordt tegen de rand van het stenen werktuig geplaatst en stevig aangedrukt, waardoor een kleine lineaire of maanvormige afslag van de tegenoverliggende zijde wordt verwijderd. Het proces omvat ook het regelmatig voorbereiden van de rand om betere slagvlakken te creëren voor het afdrukken van scherven. Dit wordt meestal gedaan met schuurstenen gemaakt van een grofkorrelige steen zoals basalt of kwartsiet. Er moest grote zorgvuldigheid worden betracht, zodat er geen afwijkende breuken ontstonden die het hele werktuig breken. Soms ontstonden er uitgaande breuken wanneer de kracht zich over en door het werktuig verspreidde, waardoor de gehele tegenoverliggende rand wordt verwijderd.

Het gebruik van de druktechniek maakte de vroege productie van scherpere en gedetailleerdere gereedschappen mogelijk. Druktechniek stelde gereedschapsmakers ook in staat cannelures te creëren waarmee het beoogde onderdeel steviger aan de schacht van het wapen of gereedschap kon worden bevestigd, waardoor de bruikbaarheid van het object toenam.

Een archeologische ontdekking in 2010 in de Blombosgrot in Zuid-Afrika plaatst het gebruik van druktechniek door vroege mensen om stenen werktuigen te maken terug tot 73.000 v.Chr., 55.000 jaar eerder dan voorheen werd aangenomen. De eerder geaccepteerde datum, niet meer dan 20.000 jaar geleden, was gebaseerd op het vroegste beschikbare bewijsmateriaal, dat afkomstig was van vondsten uit het Solutréen van het laatpaleolithicum in Frankrijk en Spanje.

Basisstenen en voorvormen

Voorvorm van een bijlkop uit het laatneolithicum

Een basissteen is een steen van geschikte grootte en vorm om tot een stenen werktuig te worden bewerkt. Basisstenen vormen het beginpunt van een lithisch bewerkingsproces en werden in de prehistorie vaak vervoerd of verhandeld voor latere verfijning op een andere locatie. Basisstenen kunnen stenen of keien zijn, zoals ze door natuurlijke processen zijn achtergelaten, of het kunnen stukken uit steengroeven zijn, of afslagen die overblijven na het maken van een ander werkstuk. Wat hun oorsprong ook is, volgens de meeste definities zijn er nog geen verdere stappen ondernomen om ze vorm te geven, of ze worden een voorvorm.

In de volgende fase ontstaat een voorvorm, een ruw gevormd stuk steen, dat waarschijnlijk de uiteindelijke vorm van het werktuig laat zien, maar nog niet compleet is. Voorvormen kunnen ook worden vervoerd of verhandeld. Een voorvorm is doorgaans het gevormde overblijfsel van een lithische kern. Groter en dikker dan het beoogde werktuig, mist het de uiteindelijke afwerking en verfijning die in het voltooide artefact aanwezig zijn. Soms zijn basiskenmerken zoals stelen en inkepingen al aangebracht. In de meeste gevallen verwijst de term naar een onvolledige projectielpunt.

Zie de categorie Lithic reduction van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.