近日，山东大学考古学院焦家考古团队在国际学术期刊Journal of Archaeological Science: Reports发表题为“Establishing micromorphological characteristics of the rammed-earth wall: an integrated experimental and ethnogeoarchaeological study in the Lower Yellow River, China”的研究成果。山东大学考古学院博士生赵怡然为第一作者，王芬教授和武昊助理研究员为共同通讯作者。共同作者包括山东大学博士后宿凯、姚帅，北京科技大学科技史与文化遗产研究院连蕙茹副教授，山东省文物考古研究院饶宗岳馆员，耶鲁大学人类学系Anne Underhill教授。
城墙设施作为城址的核心要素之一，是判定聚落等级的重要标志。夯土已广泛用于黄河中下游史前城墙的营建，其中版筑技术具有代表性。长期以来，夯土识别主要依赖土质紧实程度、层理和夯窝等田野宏观特征。然而，埋藏过程中的风化、生物扰动等作用可能掩盖原有施工痕迹，仅凭肉眼观察有时难以准确判断，微形态分析可以为夯土建筑及其营建技术的识别提供帮助。焦家古城是黄河下游早期史前城址的典型代表，年代不晚于大汶口文化中期偏晚，考古发掘确认了与城墙版筑技术相关的宏观特征，为进一步考察其营建技术提供了线索。
本研究旨在解决两个核心研究问题：（1）建立夯土微观形态的诊断体系；（2）应用该体系分析焦家遗址城墙的营建技术。基于此，本文进行了版筑城墙的考古模拟实验，并在焦家遗址周边采集了历史和现代夯土城墙样本。通过对这些样本进行微形态分析，初步建立了夯土形态的微观诊断体系。随后，将该体系应用于焦家古城的城墙样本中，对内圈城墙及其他疑似城墙位置进行了微形态研究。
图1 模拟实验、历史与现代城墙及焦家城墙的样品采集与研究设计
研究团队通过对版筑模拟实验城墙、党家镇近代城墙、焦家村现代城墙、平陵城历史时期城墙和焦家遗址柱洞样品进行微形态分析，总结了与土料制备、夯打、版筑有关的微形态特征。其中，土料制备可能留下土壤团聚体、破碎土壤结皮及人工包含物；夯打能够改变土体的孔隙结构与颗粒排列，形成局部压实和定向排列等特征；夯层与版线则表现出不同方向和形态的孔隙结构。这些发现为从微观尺度识别夯土建筑及其营建工艺提供了新的依据，不过相关特征仍需结合宏观考古现象进行综合判断。
图2 模拟实验版筑城墙的微形态照片
将上述参照体系应用于焦家古城的城墙样品，识别出土壤团聚体、人为夹杂物、夯面附近由致密向疏松变化的结构，以及粉砂质黏土定向排列等特征。这些微观现象与田野观察相互印证，认为城墙为人工夯筑而成，且存在版筑技术。
图3 焦家遗址城墙的微形态照片
本研究通过整合考古模拟实验、民族学调查及历史夯土建筑材料，初步构建了夯土微形态特征的参考体系，识别了土料制备、夯筑及版筑过程中可能形成的微观特征，为精细化研究城墙版筑技术提供了新视角和新路径，展示出土壤微形态方法在古代土建筑识别与营建技术研究中的应用潜力。
Journal of Archaeological Science: Reports是考古学领域的重要学术期刊，关注科学技术和方法在考古学领域的应用，为AHCI一区。研究得到2022年度教育部哲学社会科学研究重大委托项目“焦家考古与黄河流域文明探源研究”（22JZDW004）和青岛市科技惠民示范项目（25-1-5-cspz-16-nsh）的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2026.106152
【作者：赵怡然 审核：王芬、陈雪香】
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