引言 沉船遗址形成过程

伊恩·奥克斯利、马修·E.基思

数千年来，人们一直对沉船充满无限遐想，随着过去半个世纪海洋考古学的不断发展，通过系统研究水下沉船遗址，我们开始了解更多的过去。与其他所有研究领域一样，技术、工具和方法日益成熟，我们的知识库也在持续累积扩展。尽管从一开始，人们就把沉船遗址的形成过程看作是海洋考古学领域的重要问题（Dumas，1962； Frost，1962； Throckmorton，1965； Nesteroff，1972），但是沉船遗址形成研究的发展却相对缓慢（Bass，1980； Gibbins，1990； Murphy，1997； Stewart，1999）。

沉船遗址的形成包括一系列大量的间断或持续的事件和过程，这些事件和过程会在既定的时间点对沉船遗址的状态造成影响。水下遗址的形成始于最初的淤积事件，并根据自然环境和后续人类活动的影响逐渐演变。这些过程先受到沉积（如船体下沉、船体破裂）和沉积环境（如水深、海底组分）的影响，然后受波浪、风暴、生物扰动作用、压力、盐度、温度、化学反应和人类活动等后作用的影响。全面透彻地了解遗址形成过程，可以最大限度地提高考古解释的有效性。对遗址形成过程进行深入研究，能使考古学家可以更好地理解遗址的环境背景，遗产管理者能更好地保存和保护考古遗址，文保人员能采取更合适的方法维持文物和遗址组分的稳定（包括在考古现场和实验室中）。

（一）海洋考古学中遗址形成理论的发展

沉船考古的田野实践和理论研究之间的关系，主要表现为其发展与接受之间的滞后性，以及理论概念与主流沉船考古实践的整合。多年来，沉船遗址调查报告很少涉及遗址形成。而那些讨论这一问题的文章往往并不关注理论，对具体的遗址形成的研究更是少之又少。当然，其原因之一是大多数海洋考古遗址报告仍是中期成果，世界范围内也很少有关于海洋沉船遗址的全面报告［参看雷德贝湾（Red Bay）沉船、玛丽·罗斯号沉船］。近年来，有学者呼吁建立一种包括以综合性的遗址形成理论为基础的统一的海洋考古学方法和理论（Gibbins，1990； Stewart，1999； Martin，2011），但情况并不乐观。

1．早期

沉船考古学是从过去人们不加区分地收集文物、打捞珍宝、破坏遗址等活动中慢慢建立起来的。最早的沉船遗址考古调查表明，海洋生物对岩石底物的破坏作用明显比无菌的沙质环境更严重（Nesteroff，1972）。弗罗斯特（Frost，1962）和杜马（Dumas，1962）最早对遗址形成进行了研究，提出了古典时期船舶沉没和失事的一般模型，即所谓的“古墓遗址”（tumulus sites）（指覆盖在遗址上的压舱石）；而同时期的思罗克莫顿（Throckmorton，1965）通过对希腊西南部迈索内（Methone）一系列有年代和文献记载的遗址的研究，发展出了实证模型。

2．20世纪70年代

20世纪70年代，人们为了寻找适于在海底埋藏核废料的材料，意外推动了深海环境形成过程的研究（Tylecote，1977）。这一时期，转换（transform）概念被引入了陆地考古学。希弗（Schiffer）和拉思杰（Rathje）于1973年提出一个前提，即要将过去与现在联系起来，就需要发展和应用下述两个领域的考古学理论，对考古记录进行研究：N转换（文化沉积组合与它们所处的特定环境条件之间通过时间相互作用）和C转换（考古材料的空间属性、数量属性和关联属性，是产生考古材料的文化系统的功能）。70年代后期，这些概念进一步被应用于沉船考古学。克劳森和阿诺德（Clausen and Arnold，1976）发现在大型沉积物上部2/3处附着有底栖生物群落的遗存，证明该地区沉积物深度在沉积期间发生过波动：过去至少有过一次砾岩大面积或完全地长时间暴露在环境中，足以使这些生物体繁衍生息。巴斯科姆（Bascom，1976）为了优化调查策略，把重点集中在地中海和黑海的海洋环境中，并将此作为保存介质。

基思·马克尔瑞（Keith Muckelroy）试图把这些概念整合成一个全面而系统的方法来研究水下遗址的沉积过程。马克尔瑞（Muckelroy，1977）认为，船只作为一个功能实体存在直到考古学家发现了沉船残骸，在此期间这艘船所发生的事情是沉船事件考古学的基本概念，为此他开发了解决这些问题的模型。随后，在进一步的改进中（Muckelroy，1978），他将沉船的演变过程绘制为包含五个子系统的流程图：沉船过程，打捞作业，易腐物的解体，海床运动，发掘方法的特点。在系统内的是船舶本身和随后沉积在遗址内的任何物品；从系统中流失的是漂走、打捞或分解掉的物品。在这个系统中，海床运动、易腐物的解体和打捞作业这几个子系统之间存在正反馈，也就是说，打捞作业会扰乱海床，物品则由于相对平衡状态被破坏而劣化。马克尔瑞将这些机制分为两类：置乱过程（scrambling processes）和提取筛选过程。置乱过程是扰乱遗址环境的过程，致使其考古学背景很难被解析，而提取筛选是从沉船中移除人工制品或物品的过程。置乱过程始于沉船失事，包括如海浪、洋流、海床运动和生物扰动等后沉积过程（Muckelroy，1978； Stewart，1999：567）。

马克尔瑞提出了一套基于环境模型的遗址分类系统，该系统对物理属性（例如地形、沉积颗粒的大小、坡度、海平面和风区）进行排列，并根据考古记录的完整性对结果进行了解释。他承认自然形成过程（即化学和生物过程）的作用，并指出这种解释必须建立在有关物体组分、海床沉积物的化学性质、区域内海水的质量以及其他化学和生物因素的变化基础之上。

3．20世纪80年代

20世纪80年代，人们重新燃起了对考古学的“可知性”（即“如何知道我们都知道些什么？”）的兴趣。与此同时，大多数西方国家也迫切地需要考古学家参与政府规划和文化资源管理。对考古遗址的影响研究（Wildesen，1982）、将遗址形成作为预测建模和调查的辅助手段以及管理考古学的一般概念也越来越受到重视。

帕克（Parker，1981）提倡采用一种更有弹性的方法，认为即便是“古墓”遗址也可能受到污染。然而，杂乱无章的船舶墓地遗址也是有价值的，通过详细记录和严谨分析的个别沉船事件同样有价值，哪怕这些残骸由于非法发掘而散落、混杂且损毁。此外，人们对遗址形成、材料保存和遗址评估之间的过程和相互关系的认识也在不断提高（MacLeod and Killingley，1982）。

大约在同一时期，墨菲（Murphy，1983）指出，早就应该把多学科方法应用于沉船研究，人们关于环境对沉船的影响以及沉船对环境的影响知之甚少。

希弗（Schiffer，1987）在他的经典著作《考古记录的形成过程》（Formation Processes of the Archaeological Record）中指出，沉船遗存物的劣化可能是由特定的过程引起的，而不一定是简单的时间推移造成的，所以同一时间形成的沉积物，受不同形成过程影响，其保存程度也不相同。因此，从严重劣化的沉积物中也可以得到有用的信息，并且一些考古学关注的问题（如生态因素）可以通过环境机制加以补充。

20世纪80年代初，加拿大特伦斯湾（Terence Bay）遗址的研究工作就把观察沉船遗址周边生物物理环境作为收集非人为因素数据的一部分。这项评估有三个要素：沉船内的沉积物、周围的水深测量和存在的生物物种。收集的信息有助于重现沉船事件和遗址的后续发展过程（Kenchington et al.，1989），并提供了捕鱼对历史上鳕鱼种群影响的跨学科观点（Kenchington and Kenchington，1993）。

（二）20世纪90年代及以后遗产管理的兴起

在文化遗产管理结构相对成熟的国家，一些组织开始反复强调沉船遗址形成研究的重要性，这些组织通常与中央政府有关。这种对个体遗址和水下资源的管理日益重视，至少在一定程度上促成了1990年对遗址形成过程研究的进一步重视。诸如美国国家公园管理局水下文化资源处（Lenihan and Murphy，1981）、英国考古潜水处（Oxley，1992）、英国文化遗产机构和澳大利亚国家海洋考古学家等都纷纷开始介入。这些专门机构必须对考古资源库非常地敏锐，因为它面临着日益增加的经济开发和渔业活动的威胁。并且，有效的管理依赖于高质量的信息，管理人员需要寻找到机会能更好理解和管理资源，其中包括了加强对遗址形成的研究。

弗罗斯特（Frost，1962）指出，在遗址调查过程中，了解遗址形成的一般原则很明显可以帮助我们在早期阶段评估遗址可能的保存状况，从而有助于评估与调查所需资源相比能获得多少考古数据。这种成本效益分析在沉船遗产管理考古学中变得越来越重要，然而至今在很多情况下，对遗址形成过程理论的关注仍相对较少，这一点尤其令人不解，因为目前的趋势是就地管理、预测性调查以及对考古区域做综合考虑而不是只针对个别遗址，所有研究领域都可以从遗址形成研究中获益。

1．沉船遗址环境调查的方法

正如马克尔瑞所提议的那样，与其把关注重点放在整个遗址的特征上，还不如通过尝试了解当前正在进行的具体过程来预测沉船残骸的保存和/或恶化情况（Gregory，1996）。通过测定材料的劣化程度、监测在自然海洋环境中使用的各种化学和生物参数，进而可以确定这些过程中哪些对水下考古记录形成起到重要作用，哪些会影响今后的遗址现场管理。

在一些沉船调查和发掘后的分析中可以看到，这项工作促进了一种趋势的形成，即越来越小的证据类型开始受到重视。在保护科学的引领下，人们愈来愈注重细节，从文物与埋藏环境间的特定的生物带和交界面（Florian，1987），到水下考古沉积物形成时扮演着重要角色的微生物群（Guthrie et al.，1995）。这种趋势显然是受到具有特定学科专业知识的考古学家的影响，他们提倡使用海洋科学所认同和接受的分析方法（Ferrari，1994； Gregory，1996）。

2．作用

关于自然和文化作用还有很多需要了解的内容，包括从过程（process）产生的作用类型，每种作用类型的特征——程度、持续时间、范围和时空分布，以及由对考古记录作用造成的曲解程度。费拉里（Ferrari，1994）关注影响水下遗址的各种各样的作用。他认为，随着时间推移人们对数据数量和质量会不断减少，降低最初的假设，已被可以通过检测过程发生的模式以及相应地完善考古解释的主张所取代。

3．遗址劣化模型

通过模拟遗址劣化，我们能了解自然劣化的真实影响及其相关的作用。遗址劣化模型的量化研究探索了在整个遗址尺度上来描述这些过程的创新方法。

马修森（Mathewson，1989）根据森林演替模型提出了考古遗址劣化的概念，不过森林是可再生的，而考古遗址则不是。考古模型显示了一个遗址的某一特定组成部分的劣化率是一致的，外部作用可以加快或减缓这一速度。劣化模型复杂化的因素包括遗址组分、物理、化学和生物的多样性。尽管承认建立一个通用的、定量的遗址劣化模型所需的工作过于复杂且从经济角度看不现实，但作者声称建议开发一个符合逻辑的、可以定性的劣化模型确是一个合理的提议，该模型与遗址环境中的变化对遗址每个组成部分和空间关系的影响相关。

沃德等（Ward et al.，1998）提供了另一种可替代的方法。他们指出，现有的沉船解体模型大多基于沉船在不同解体阶段的形态以及对影响沉船形成因素的一般性认识。并且，在这之前，不同阶段影响沉船解体的环境过程还没有被用来作为遗址形成模式的基础。由此，他们利用沉船沉积史对沉积物的生物衰变、化学腐蚀以及沉船本身演化等过程的影响，提出了一种基于过程的沉船演化模型。

作为美国国家公园管理局长期管理战略的一部分，科学家们为分析和模拟美国亚利桑那号战列舰遗址进行了广泛的研究。美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）用这些数据进行有限元分析，以确定船体结构的完整性，并建模分析船体可能完全坍塌的时间（Foecke et al.，2009）。

通过开发和拓展劣化模型，考古学家和文保人员能更好地了解遗址是如何发展的，同时遗产管理者能获得必要的数据来妥善管理沉船遗址。

4．就地管理

人们开始认识到就地管理（或不太准确地称为“就地保护”）是水下遗产管理的重要组成部分，因为它能使一些考古遗址或其中的部分得以保护，免受劣化过程的影响（Oxley，2001）。就地管理还是一种替代紧急发掘和打捞文物的可行方案。就地管理所采用的方法从使用相对简单的沙袋到土工布，再到能够改变渔船拖网方向的精良设计的结构件。

这些项目早期缺乏可用数据提供适当的指导，所采用的对策往往由突发事件推动，作为短期的权宜之计加以实施，通常缺乏后续的深入研究和长期解决方案。保护一种考古材料或背景的环境不一定适用于另一种考古材料或背景。此外，很明显，即便是诸如沙袋这样简单的加固方案，它的实际效果也并没有被充分了解。

除了早年一些在就地管理方面不太成功的尝试外，加拿大公园管理局对雷德贝湾沉船木材在全部发掘和全面记录并进行充分研究后，采用了刻意重新填埋的方法（Waddell，1994），还有瑞典马斯特兰德（Marstrand）实施的考古遗存的回填和分析项目（Gregory，2007； Richards et al.，2012）。在加拿大的案例中，回填坑（包括3 000多件木材）的建造包括了用来定期收集填隙海水和代表性木材样本分析的设施。在未来几年，这项工作将继续提供有关回填方案的效果和海水中考古材料反应的重要数据。回填方案通常是建立在模拟原生埋藏环境的基础上的，这项工作将为评估、复制和监测该环境的所有必要阶段提供信息。目前，正在进行的项目和研究都遵循着这些收集数据和扩展遗址形成知识的策略，进而提高保护水下沉船遗址的能力。

海洋考古领域的研究人员早已认识到遗址形成的重要性，但是他们既没有采用系统的理论，也没有用广泛的实践来加以整合。这一定程度上是由于研究人员有各自的研究兴趣，但更多情况下是由于缺乏资金、时间有限，也缺乏开展此类工作所需的专家。

（三）迈步向前：当今的遗址形成研究

在过去的25年里，人们越来越重视水下资源管理，同时也越来越重视遗址的就地保护，这使得遗址形成研究成为现代考古学的一个中心焦点。

本书将不同背景的研究人员聚集在一起，共同致力于提高我们对影响沉船的遗址形成过程的理解。他们在本书中介绍了各自论题的基本原理及其研究成果，强调了一些可能被证明有助于理解遗址如何形成及保护的新方法。本书分为三大部分，涉及遗址形成的具体方面：自然过程、文化过程，以及遗址形成数据在遗产管理中的应用。

第一部分各章节集中论述影响水下沉船遗址的自然过程。本·福特（Ben Ford，宾夕法尼亚州印第安纳大学人类学系）、嘉莉·索登（Carrie Sowden，五大湖区历史协会）、凯瑟琳·法恩斯沃思（Katherine Farnsworth，宾夕法尼亚州印第安纳大学地质学系）和M.斯科特·哈里斯（M．Scott Harris，查尔斯顿学院地质学系）讨论了沿海和内陆环境中地质和地貌环境对沉船遗址的影响，以及这些过程是如何作用于沉船遗址的。他们特地列举了得克萨斯州与俄克拉何马州边界的红河沉船事件，以及他们目前正在安大略湖黑河地区进行的研究来强调他们的观点。马修·E.基思（Matthew E．Keith）和阿曼达·M.埃文斯［Amanda M．Evans，特斯拉离岸责任有限公司（Tesla Offshore，LLC）］进一步讨论了海上的问题，重点论述海底特性在沉船事件和沉船遗址后续劣化中起到的重要作用。在第三章中，罗里·奎因（Rory Quinn，阿尔斯特大学海洋考古中心）、罗宾·桑德斯（Robin Saunders）、露丝·普莱斯（Ruth Plets）、基兰·韦斯特利（Kieran Westley，阿尔斯特大学海洋考古中心）、贾斯汀·迪克斯（Justin Dix，南安普敦大学海洋和地球科学学院）主要论述了他们关于沙质环境中冲刷作用对沉船遗址影响的领先性研究。在第四章中，伊恩·D.麦克劳德（Ian D．MacLeod，西澳大利亚海洋博物馆）讨论了腐蚀对沉船遗址的影响，腐蚀分析的实用性，以及这项工作可以为考古分析提供的视角。在第五章中，大卫·格雷戈里（David Gregory，丹麦国家博物馆）分析了木材的腐化及其提供的沉船遗址的信息，并举例说明这些信息如何有助于考古解释。

第二部分各章节讨论人类活动对沉船遗址的影响。这些影响包括从导致沉船事件之前的行为到对沉船遗址的现代影响的行为，无论这些行为是否有意为之。在第六章中，阿曼达·M.埃文斯和安东尼·弗思（Antony Firth）讨论了海上开发项目（如油气作业，海上风电场和港口改造）的影响，以及管理层对这些活动的反应。在第七章中，迈克尔·布伦南（Michael Brennan，海洋勘探信托基金会）讨论了海底拖网捕捞对沉船遗址的影响，以及关于地中海和黑海地区海底拖网捕捞对沉船遗址影响的量化研究。在第八章中，马丁·吉布斯和布拉德·邓肯（Martin Gibbs，Brad Duncan，澳大利亚新英格兰大学）讨论了船舶损失的经济学，以及为了试图从沉船遗址重获价值而在船舶沉没前后所进行的许多文化行为。

本书最后一部分的章节强调遗址形成过程的应用，以及不论是在公共机构中还是在私人机构中，这项研究在文化遗产管理方面所发挥的作用。为了妥善管理辖区内的沉船，许多遗产管理机构制定了独特的策略，以便更全面地了解在各种不同环境中发生的各种过程。在第九章中，伊恩·奥克斯利（英格兰遗产委员会）讨论了遗址形成在他所在机构开展的基础管理和研究方面的作用。在详细介绍英格兰遗产委员会政策的发展及其对管理策略的影响后，他给出了一些综合的或根据遗址形成所确定的项目和计划的具体例子。第十章和第十一章讨论了通过政府机构和私人机构的合作在美国墨西哥湾深海沉船遗址方面开展的研究。在第十章中，丹尼尔·沃伦（Daniel Warren，C&C科技公司）论述了定位技术在绘制深水沉船遗址分布图时的应用和效果，以及它对一系列深水沉船遗址研究的影响。在第十一章中，罗伯特·A.丘奇（Robert A．Church，C&C科技公司）讨论了他开发的用于模拟金属壳深水沉船遗址分布的“遗址形成方程式”。这项独特的研究成果是在多年研究的基础上发展起来的，目的是预测金属壳沉船遗址残骸的碎片分布模式，使考古学家更好地了解遗址本身，协助遗产管理者制定基于科学的规避标准，甚至可以帮助还原沉船事件。

本书尽管只是讨论了影响全世界水下沉船遗址的众多主题和变量的一部分，我们还是希望这本汇集了许多影响水下沉船遗址形成关键概念的参考书，能填补海洋考古研究领域的空白。书中涉及的研究都是对这一领域的重大贡献，我们必须继续努力，才能更多地了解我们的过去，为我们的后代保护好这些资源。