Identificatie van vuurstenen en stenen werktuigen

Deze beginnersgids voor de identificatie van vuurstenen en stenen werktuigen is geschreven door Barry Bishop en maakt deel uit van een reeks inleidende gidsen gepubliceerd door het gemeenschapsarcheologienetwerk, Jigsaw.

Het doel van deze gids is om te helpen bij het herkennen van vuurstenen werktuigen en bij het onderscheiden van opzettelijk gemodificeerde van natuurlijk voorkomende gesteenten.

Waarom zijn stenen werktuigen belangrijk?

• • Mensen zijn de enige dieren die regelmatig werktuigen maken en de manier waarop ze dat doen varieert van cultuur tot cultuur. Door de techniek van het gereedschap maken te bestuderen, kunnen we onszelf en anderen beter begrijpen.
  • Stenen werktuigen behoren tot de vroegste bewijzen van wat we als menselijk gedrag kunnen beschouwen en zijn min of meer continu gemaakt sinds de eerste mensachtige voorouders verschenen. Stenen werktuigen verschijnen ongeveer 3 miljoen jaar geleden voor het eerst in Afrika en de oudste tot nu toe in Groot-Brittannië bekende werktuigen, uit Happisburgh in Norfolk, zijn bijna 1 miljoen jaar oud. Het regelmatige gebruik van stenen werktuigen ging daarna door tot in de IJzertijd, ongeveer 2000 jaar geleden. Ze werden nog steeds voor speciale doeleinden gebruikt: als slagwapens, voor het bewerken van leisteen en meer recent als vuurstenen. Vuursteenknollen worden nog steeds als decoratieve bouwsteen gebruikt en vuursteen knutselen blijft een populair tijdverdrijf.
  • Gereedschappen van steen spelen een bevoorrechte rol in de archeologie omdat zij uiterst duurzaam zijn en de meeste omstandigheden overleven. Paleolithische werktuigen hebben honderdduizenden jaren overleefd, hebben herhaalde ijstijden doorstaan en zijn door rivieren weggespoeld, maar we kunnen ze nog steeds oprapen, zien hoe ze zijn gemaakt en dingen zeggen over hun makers. Zelfs voor recentere perioden betekent het effect van het weer en het ploegen gedurende duizenden jaren dat stenen werktuigen vaak het enige overgebleven bewijs zijn voor waar mensen leefden en wat ze deden.
  • Een andere reden waarom stenen werktuigen belangrijk zijn voor archeologen is dat ze in enorme hoeveelheden werden gemaakt. Een enkele episode van knappen kan duizenden stukken opleveren; vele miljoenen stukken geslagen vuursteen moeten nog worden gevonden, elk in staat om zijn eigen kleine deel van het verhaal van ons verleden te vertellen.

Werksteen

Er zijn er dus heel veel, en ze zijn over een lange periode gemaakt. Maar wat kunnen we met ze doen? Het eerste wat we moeten doen is ze herkennen en ze onderscheiden van natuursteen op de achtergrond. Steen werd en wordt ongetwijfeld nog steeds in volledig ongemodificeerde staat gebruikt – veel mensen hebben ooit een steen als hamer gebruikt als er niets anders voorhanden was. Maar tenzij de steen zichtbaar is gemodificeerd of we hem in een ongebruikelijke context aantreffen – stapels kleine afgeronde stenen bij de ingang van een heuvel bijvoorbeeld, die een voorraad slingstones kunnen zijn – is het meestal erg moeilijk om er zeker van te zijn dat een natuursteen is gebruikt als dat gebruik geen sporen nalaat. In de meeste gevallen moeten we zoeken naar tekenen dat de steen opzettelijk is bewerkt, en dit kan op twee manieren gebeuren:

• • Zeer grofkorrelig gesteente of gesteente met prominente beddingvlaktes kan in vorm worden geprikt door er herhaaldelijk op te slaan, waarbij kleine fragmenten en stof worden verwijderd totdat de gewenste vorm is bereikt. Deze kunnen worden herkend aan de sporen van slijtage aan hun oppervlak en aan het bewijs dat ze opzettelijk zijn gevormd.
  • Gesteente met een fijnere korrel, waarvan de breuklijnen kunnen worden gecontroleerd, kan in vorm worden gevlokt – in principe door erop te slaan om grote brokken te verwijderen. Veel steensoorten kunnen op deze manier worden gebroken, maar de bekendste is vuursteen.

Als artefacten eenmaal zijn gevormd, hetzij door pikken of knappen, werden sommige verder bewerkt door slijpen en polijsten; uiteindelijk kan dit een spiegelachtige afwerking opleveren.

In East Anglia vinden we soms geïmporteerde steen, meestal uit het noorden of westen van Groot-Brittannië en in zeldzame gevallen vinden we steen zoals jadeitiet dat van zo ver als de Alpen afkomstig is. Echter, veel meer dan deze en overweldigend gebruikt voor ‘alledaagse’ gereedschappen in de regio is vuursteen dat werd bewerkt door knappen.

Identificatie van gekloofd vuursteen van natuurlijke stukken

Splintersteen is erg hard, en dit betekent dat de randen ongelooflijk scherp kunnen zijn en bestand tegen slijtage. Maar net zo belangrijk is de structuur. Het bestaat voornamelijk uit siliciumdioxide, net als zandsteen of glas, maar het heeft een zogenaamde crypto-kristallijne structuur. Het is kristallijn, maar de kristallen zijn zo klein dat zij geen krachtgolven afbuigen die er doorheen gaan. Daarom is het met veel vaardigheid, en een beetje geluk, mogelijk te controleren hoe het breekt, waardoor het mogelijk wordt brokken vuursteen te vormen en schilfers van vooraf bepaalde vorm en grootte los te maken. Helaas zijn er ook natuurlijke processen die ervoor kunnen zorgen dat vuursteen breekt en we moeten onderscheid maken tussen stukken die zijn geknipt en stukken die op natuurlijke wijze zijn gebroken.

In essentie zijn er twee manieren waarop vuursteen kan breken:

• • Door thermische uitzetting en inkrimping: zoals met alles, wordt vuursteen minuscuul groter als het opwarmt en krimpt het als het afkoelt. Nu klinkt dit misschien niet erg destructief en verandert de vuursteen slechts zeer marginaal van vorm, maar na verloop van tijd ontstaan hierdoor zwakke plekken in de steen – thermische breuken – en zal de steen uiteindelijk in twee of meer stukken breken. We moeten ook niet vergeten dat het in het verleden, tijdens de ijstijden, veel koeler was dan nu. s Nachts bevroor vuursteen aan het oppervlak zeer diep, en warmde dan snel op als de zon tevoorschijn kwam.
  • Door mechanische toepassing; in principe als er hard op wordt geslagen of als er genoeg druk op wordt uitgeoefend, zal de vuursteen breken – dit staat bekend als percussieve breuk.

Twee dingen om op te merken

• • In de natuur zijn er vrijwel geen processen die er daadwerkelijk voor kunnen zorgen dat een stuk vuursteen met voldoende kracht wordt geraakt om het door een percussieve breuk te doen breken. Sommige ’toevallige’ processen, zoals ploegen, kunnen een vuursteen door percussie doen breken. Deze kunnen verwarrend zijn, maar het ontbreken van een ‘opzettelijk doel’ of herhaald knappen zal deze meestal onderscheiden van opzettelijk geslagen stukken.
  • De twee soorten breuk, thermisch en percussief, laten enigszins verschillende sporen na op het oppervlak van de vuursteen, en daarom is het mogelijk om te zien of een stuk opzettelijk is geslagen of op natuurlijke wijze is gebroken. De verschillen zullen hieronder worden aangetoond.

Thermische breuk
Bij thermische breuk wordt de breuk heel langzaam veroorzaakt, terwijl de vuursteen opwarmt of afkoelt. De breuk begint in het midden van de knobbel, vaak rond een onzuiverheid, en de breuklijn veroorzaakt meerdere concentrische ringen op het gebroken oppervlak, die uitstralen vanaf dit punt.

De afbeelding hierboven toont een spall van vuursteen die is afgesplitst van een grotere knobbel door thermische krimp en uitzetting, een type dat algemeen bekend staat als een ‘potlid’ spall. Het punt waar de breuk is begonnen is een onzuiverheid en kan worden gezien als een donkerder vlek net boven het midden van de vuursteen, en ringen, die de voortgang van de breuk weergeven, kunnen worden gezien als emanatie van dit naar de randen.

Deze afbeelding toont een stuk vuursteen met verschillende thermische facetten. Hoewel het er in sommige opzichten schilferig uitziet, laat nadere inspectie zien dat alle ringen zich vanuit het binnenste van de vuursteen hebben ontwikkeld en dus niet veroorzaakt kunnen zijn door het slaan.

Deze illustratie toont stukken vuursteen met thermische breuken die later werden geslagen en gebruikt als kernwerktuigen tijdens de Late Bronstijd. De natuurlijke thermische breuken kunnen worden gezien als concentrische ringen, terwijl de opzettelijk geslagen littekens ringen hebben die beginnen bij de randen van de vuursteen en naar binnen uitstralen. Hun gelijkenis met sommige soorten mariene schelpen heeft ertoe geleid dat percussiefractuur vaak ‘conchoïdale’ (schelpachtige) fractuur wordt genoemd.

Percussiefractuur
Bij percussiefractuur gebeurt de initiatie die de breuk doet ontstaan plotseling en altijd van buitenaf – je kunt de binnenkant van een stuk vuursteen eenvoudigweg niet raken. Dit laat een aantal kenmerken of attributen over die op alle geslagen vuurstenen aanwezig zouden moeten zijn. In werkelijkheid zijn ze niet altijd gemakkelijk te zien op alle stukken, en natuurlijk zijn veel geslagen vuurstenen gebroken, zodat er delen kunnen ontbreken. Echter, met deze kennis en door het bekijken van zoveel mogelijk echt geslagen stukken, wordt het gemakkelijk om met vertrouwen door mensen geslagen vuurstenen te onderscheiden van natuurlijk gebroken vuurstenen.

Wanneer een stuk vuursteen, of kern, met voldoende kracht wordt geslagen, ontstaat er een breuk vanaf de plek waar de klap neerkomt, die er doorheen gaat tot het elders aan het oppervlak weer opduikt. Het losgemaakte stuk wordt een schilfer genoemd. Met vaardigheid kan deze breuklijn zorgvuldig worden gecontroleerd.

Hamerslag kan op drie manieren worden verkregen, die allemaal kleine variaties in de eigenschappen van de schilfers achterlaten:

• • Harde hamerslag is wanneer een schilfer wordt losgeslagen met een hamersteen die van een gelijkwaardig of harder materiaal is als de vuursteen. In East Anglia werden meestal hamers gebruikt van andere stukken vuursteen of van keien van geharde zandsteen die in glaciale afzettingen en riviergrind in de regio kunnen worden gevonden.
  • Zachte hamerslag is slag met een hamer die zachter is dan de vuursteen. Meestal werd hiervoor gewei gebruikt, maar ook knuppels van hardhout en stukken dicht bot.
  • Drukvlokken houdt in dat er niet wordt geslagen, maar dat er steeds meer druk wordt uitgeoefend op de rand van een stuk vuursteen, meestal met een punt van bot of gewei, totdat het uiteindelijk breekt en er een zeer dunne spetter loskomt. Het wordt meestal gebruikt als een middel om werktuigen zoals pijlpunten en bepaalde soorten messen vorm te geven en dunner te maken.

Deze afbeelding toont de belangrijkste attributen die kunnen worden gezien op de ventrale zijde (het binnenste gedeelte dat aan de kern was bevestigd) van een schilfer. De kernen zullen littekens vertonen van waar de schil is losgemaakt, die identieke attributen vertonen, maar natuurlijk in omgekeerde richting!

• • Het inslagplatform. De breuk begint aan de buitenkant van de vuursteen, wat betekent dat elke door mensen geslagen schilfer een overblijfsel moet hebben van het oppervlak van de kern waar de slag is toegebracht. De hoek tussen het slagplateau en het “gezicht” van de kern is van cruciaal belang om te bepalen hoe de schilfer zal loskomen en hoe groot en dik hij is. Daarom werd dit vaak gewijzigd, bijvoorbeeld door facetteren of afsnijden van de rand, en dit kan ons aanwijzingen geven over de datum waarop het stuk werd gemaakt.
  • Het slagpunt is de exacte plek waar de slag viel en wordt veroorzaakt door verbrijzeling van het oppervlak. Hoe prominent deze zijn hangt af van de hardheid van de hamer en de vaardigheid van de knapper.
  • De Bulb of Percussion is een kenmerk van breukmechanica. Net onder het slagpunt beweegt de breuk zich door de vuursteen in een kegelvorm die zich snel ontwikkelt tot een zwelling, of bol, en dan uitwaaiert tot hij de rand van de kern raakt. De schilfer zal daarom een klein kegelvormig deel hebben en een zwelling op het ventrale vlak. Harde hamerslagen hebben de neiging te resulteren in uitgesproken bollen, terwijl het gebruik van zachte hamers vaak resulteert in een kleine en discrete halfronde bol of een bol die nauwelijks waarneembaar is.
  • Rimpelsporen zijn vergelijkbaar met die op natuurlijk gebroken vuursteen, maar bij door mensen geslagen stukken zullen ze altijd uitgaan van het slagplateau, waar de slag werd toegebracht
  • Erallieur littekens zijn kleine schilferlittekens die vaak te zien zijn op de slagbollen van een schilfer. De redenen voor hun ontstaan worden niet volledig begrepen, hoewel ze meestal alleen aanwezig zijn wanneer harde hamers worden gebruikt.
  • De Distale Terminatie is het punt waar de breuk uit de kern komt. Ze variëren van scherp (gevederd) tot afgerond en stomp (scharnierend), afhankelijk van de kracht van de slag. De kenmerken van de scherven zijn dus een aanwijzing of een scherf al dan niet opzettelijk werd geslagen, maar zij kunnen ons ook vertellen hoe het knappen werd uitgevoerd. Door naar de techniek van het knappen te kijken is het mogelijk om assemblages te dateren en zowel het vaardigheidsniveau als de intenties van de knappers af te leiden.

Datering van vuurstenen werktuigassemblages

Datering van vuurstenen assemblages wordt gewoonlijk op twee manieren bereikt: Als we geluk hebben, vinden we misschien chronologisch gevoelige diagnostische stukken, of typefossielen: dit zijn werktuigen die slechts in één periode zijn gemaakt. Microlieten, bijvoorbeeld, blijken alleen tijdens het Mesolithicum te zijn gemaakt, en geslepen bijlen tijdens het Neolithicum. Pijlpunten veranderden ook van vorm in de loop der tijd en kunnen daarom redelijk nauwkeurig worden gedateerd.

Echter, er zijn maar een klein aantal van dit soort werktuigen en meestal zijn ze niet aanwezig in een assemblage. We moeten daarom afgaan op veranderingen in de manier waarop kernen werden bewerkt en werktuigen werden geproduceerd – de technologie van een assemblage. Gelukkig voor ons is er een oneindig aantal manieren waarop mensen een brok vuursteen kunnen verkleinen en de methoden die mensen gebruikten veranderden in de loop van de tijd. Wat wij dus doen is alle attributen van een assemblage vastleggen, niet in het minst de afvalstukken, en proberen te reconstrueren hoe de knappers met hun vuursteen omgingen. Om dit nauwkeurig te kunnen doen hebben we zoveel mogelijk van het afval nodig, dus het is altijd de moeite waard om alle vuursteen van opgravingen of veldonderzoeken te bewaren, niet alleen de mooie stukjes, het draagt allemaal bij aan het verhaal!

Identificatie van gekloofde vuurstenen – Verdere lectuur

Hopelijk zal deze gids helpen bij de identificatie van gekloofde vuurstenen, en het onderscheiden van natuurlijke vuurstenen van die welke doelbewust zijn gekloofd. Voor degenen die meer willen weten over vuursteen en kniptechnieken kunnen de volgende handleidingen nuttig zijn:

Andrefsky, W. 1998 – Lithics: macroscopic approaches to analysis. Cambridge Manuals in Archaeology. Cambridge University Press. Cambridge.

Kooyman, B.P. 2000 – Understanding Stone Tools and Archaeological Sites. University of Calgary Press. Calgary.

Shepherd, W. 1972 – Flint. Its Origins, Properties and Uses. Faber and Faber. London.
Whittaker, J.C. 1994 – Flintknapping: making and understanding stone tools. University of Texas Press. Austin.

Zeer diepgaande verslagen zijn onder meer de volgende:

Andrefsky, W. (Ed.) 2001 Lithic Debitage: context, form and meaning. University of Utah Press. Salt Lake City.

Andrefsky, W. (Ed.) 2008 Lithic Technology: measures of production, use and curation. Cambridge University Press. Cambridge.

Andrefsky, W. 1994 Raw-Material Availability and the Organization of Technology. American Antiquity 59 (1), 21-34.

Andrefsky, W. The Analysis of Stone Tool Procurement, Production and Maintenance. Journal of Archaeological Research 17, 65-103.

Cotterell, B. and Kamminga, J. 1979 – The Mechanics of Flaking. In: B. Hayden (Ed.) Lithic Use. Slijtageanalyse, 97-112. Academic Press. New York.

Cotterell, B. and Kamminga, J. 1987 – The Formation of Flakes. American Antiquity 52, 675-708.
Odell, G.H. 2000 – Stone Tool Research at the End of the Millennium: procurement and technology. Journal of Archaeological Research 8 (4), 269-331.

Odell, G.H. 2001 – Stone Tool Research at the End of the Millennium: classification, function and behaviour. Journal of Archaeological Research 9 (1), 45-100.

Odell, G.H. 2004 – Lithic Analysis (Manuals in Method, Theory and Technique). Springer. New York.
Ohnuma, K en Bergman, C. 1982 – Experimentele studies in de bepaling van de vlokwijze. Bulletin van het Instituut voor Archeologie 19, 161-170.

Pelcin, A. W. 1997a – The Effect of Indentor Type on Flake Attributes: evidence from a controlled experiment. Journal of Archaeological Science 24, 613-621.

Pelcin, A. W. 1997b – The Effect of Core Surface Morphology on Flake Attributes: evidence from a controlled experiment. Journal of Archaeological Science 24, 749-756.

Pelcin, A. W. 1997c – De vorming van vlokken: de rol van platformdikte en buitenplatformhoek bij de productie van vlokinitiaties en -eindes. Journal of Archaeological Science 24, 1107-1113.

Speth, J.D. 1972 – Mechanical Basis of Percussion Flaking. American Antiquity 37 (1), 34-60.