史前巨石與它們的產地── 從地質角度看卑南遺址石柱來源

史前巨石與它們的產地── 從地質角度看卑南遺址石柱來源
文/梁勝雄、徐漢倫、俞舜文

 世界史前巨石文化


英國英格蘭威爾特郡的巨石陣(Stonehenge)於1986年登錄成為世界文化遺產,更是諸多電影拍攝場域,如《雷神索爾2:黑暗世界(Thor: The Dark World)》與《變形金剛5:最終騎士(Transformers: The Last Knight)》等,加上堆疊巨石陣在現代來說也是相當困難的事情,更別說在數千年前沒有機械輔助的時代,更因各部科幻電影各種奇幻想像的包裝加持下,可說是世界最知名的史前巨石文化遺址之一,不過什麼是巨石文化?

巨石(Megalith)文化英文的字源來自古希臘的mega與lithos,分別代表巨大與石頭之意,這個詞最早由英國赫伯特博士(Algernon Herbert, 1792-1855)於"Cyclops Christianus; Or, An Argument to Disprove the Supposed Antiquity of the Stonehenge and Other Megalithic Erections in England and Britanny"一書中為了討論巨石陣而提出,現在則普遍指一個地區中存在「為了某個特殊目的而鑿成或排列成特定形狀」的單一塊岩石或多塊岩石的史前文化,稱之。

進一步來說,單一巨石表現的方式又可分為豎石(Menhir or Monolith),即直立豎起岩石;多顆岩石上頭放置一塊大岩石,則稱之為頂石(Capstone style),整體來說單一巨石的表現方式相對單調;多塊岩石就能創造出更多元的表現方式,例如排列(alignments)、石牆(walls)、環列(circles)、石棚(Dolmen)、石棺(Cist),以及石門(portals)等,顯而易見的英國巨石陣就屬於多塊岩石排列的方式(圖1)。

目前研究指出史前巨石遺跡的用處不僅是墓地,可能是當時住居建物與領土邊界的標記,也可能是天文事件預測或社會宗教等儀式場地,通常配合儀式聲光效果,可能有助於激發身心反應,增加敬畏感,進而鞏固權威等作用。史前巨石遺跡在歐洲、非洲、亞洲等洲皆有發現,其中光歐洲從北歐瑞典至地中海地區至少3萬5千處。

從世界看回臺灣,臺灣也有類似的史前巨石遺跡與文化嗎?答案當然是肯定的!

圖1.位於英國英格蘭威爾特郡的巨石陣遺址(黃愉珺與俞舜文拍攝)。

 臺灣東部巨石文化


讓我們將時光倒回西元1896年,當時日本人鳥居龍藏(1870-1953)拍下多張豎石照片(圖2)揭開序幕,開始讓世人認識到臺灣也存在著「巨石」,也有所謂的巨石文化,陸續有記錄與報導,但是直到30多年後的1930年,鹿野忠雄於《人類学雑誌》發表「臺灣東海岸巨石文化遺跡に就て(一)」與「臺灣東海岸巨石文化遺跡に就て(二)」才有這些巨石可能用途的論述出現。

圖2a.鳥居龍藏於1986年拍攝卑南遺址最大石柱(翻拍自卑南遺址公園解說牌並進行色調強化)。
圖2b.位於卑南遺址公園展示廳內最大石柱復刻模型。
他記錄Satokoay(過去稱掃叭或舞鶴)遺址的豎石(圖3)、東海岸遺址的岩棺等,認為史前時期的臺灣存在巨石文化,而後經過近百年時間,諸多國內外研究學者努力研究的成果顯示目前花東地區發現的史前遺址至少有56處。其中,Satokoay為阿美族語,傳說為「主柱所在地」,其中-ay為所在地之意;Satoko為住屋牆柱,後來這個牆柱才變為大石柱。

圖3.Satokoay遺址的豎石現況,逢假日皆吸引不少遊客前往參觀,值得注意的是在石柱周邊排列成圈的岩石並非史前結構。
過去臺灣考古學界是以其具代表性遺址的最小地名名稱來命名史前文化,如麒麟遺址之於麒麟文化,卑南遺址之於卑南文化等,而針對史前文化性質判斷的指標多以陶器類型為主,一個遺址可能會有多個不同期的考古文化層,如卑南遺址就至少存在三個文化層,但少以巨石做為分類依據。

近年來,國外針對史前巨石遺跡相關研究,逐漸轉向探討「巨石」本身,隨著跨學科研究日漸普及,連帶產生更多新證據,當然也帶來更多疑惑,例如石材來源,是如何運抵當地等,若單純針對花東地區史前巨石研究,又會產生什麼火花?

中央研究院歷史語言研究所趙金勇老師及團隊參考過去前人研究,將花東地區的史前巨石遺跡分為典型巨石與非典型巨石兩大類,其中典型巨石是由裝飾較好、大而重的凝灰岩等大塊火成岩構成(圖4),偶爾也有砂岩或石灰岩等沉積岩,且存在之文化層年代較古老,並侷限於海岸山脈東側;非典型巨石存在的文化層較為年輕,分布範圍相對較廣,除了花東縱谷內之外,往北延伸至太魯閣峽谷與花蓮平原,往南至臺東平原甚至更遠的地方,石材多為片岩或板岩,通常較扁平,且研究認為已融入建築,成為當時居住建築的一部分(圖5)。

另外,他認為臺灣東部史前巨石遺跡共同特色是僅少部分典型石棺與非典型豎石等史前巨石能超過2公尺外,大部分小於1.5公尺,而綜合時間與空間分布數據與研究顯示東部地區最早的巨石文化出現在太平洋沿岸,而後慢慢擴展到花東縱谷,並進一步擴散。

圖4.新社石棺,石材屬於凝灰岩,更多介紹內容請參閱本刊第56-10號「臺11線地質「慢」旅行(III)-親不知子斷崖與新社海階」一文。
圖5.卑南遺址內石材已融入建築,成為牆面或是地板的一部分,其中圓礫為當地岩石組成,但平板的板岩或片岩則是從其他地方搬運過來。

 卑南遺址公園簡介


在1980年臺東車站與南迴鐵路興建動工,站址挖掘出大量史前文物,而後宋文薰教授建議應該遺址上建立一座戶外博物館,經多年努力,終於在2002年正式對外開放,並命名為「卑南遺址公園」(圖6)。

卑南遺址位在卑南山東南側山麓河階面上,卑南山岩石組成以卑南山礫岩與紅土礫石層為主(圖7),這個遺址有幾個臺灣第一,甚至世界第一,其一為臺灣目前最大史前遺址,廣義面積超過100公頃;其二為出土超過1,600具石棺,超過20,000件石器與陶器,是臺灣目前出土歷史文物數量最多之遺址;其三是臺灣出土玉器最多樣且數量也是最多的遺址(圖8);其四是東南亞乃至太平洋地區最大的石棺墓葬群遺址(圖9)。

現今展示廳內復刻石板棺墓葬情境與複製19世紀末鳥居龍藏拍下之卑南遺址內最大石柱等展品,園區內的「月形石柱」(圖10)是唯一留存原地的史前遺跡,更是國家一級古蹟。筆者參訪月形石柱時,想到一個有趣問題,即臺灣東部太平洋沿岸的大型史前巨石石材多以就地取材為主;縱谷內遺址的巨石則不是如此,這些石柱又是打哪來?筆者以月形石柱為例,討論可能的來源。

圖6.卑南遺址公園的考古現場,公園除了考古現場外,還包括遊客服務中心、展示廳、月形石柱等場域,相當值得參觀。
圖7.卑南山岩石組成以卑南山礫岩與紅土礫石層相當容易取得圓礫。
圖8.卑南遺址公園展示廳內展示的玉器之一。
圖9.卑南遺址公園展示廳內展示石板棺墓葬復原情境。
圖10.月形石柱

 史前巨石可能產地


月形石柱的顏色呈灰黑色,仔細觀察能發現它顆粒極細且均質,容易分裂成薄板和板片的岩體,前面提及這種岩體稱為板岩(slate),是變質岩(metamorphic rock)的一種,其原岩可能為黏土或火山灰等細顆粒沉積岩經變質作用而形成,可是什麼是變質岩?

變質岩是由原先就存在的岩石轉變成新型岩石的過程,地質學家稱之為變質作用,在這個過程中,岩石大部分仍保持固態,但因受到溫度、壓力及化學等環境因素改變,逐漸重結晶成新的質地或礦物成分,而在變質過程中,如果岩石形成一片片平行排列的面,能沿這些面將岩石剝離開來,稱為葉理狀(foliated)岩石,若以原岩為泥岩為例,在不同溫壓條件,從輕度變質到高度變質,分別稱為硬頁岩、板岩、千枚岩及片岩等,但從輕度變質到高度變質要如何區分呢?

地質學家想出了一個區分的方式稱之為「變質岩相(metamorphic_facies)」,主要根據在相似壓力和溫度下形成之變質岩的礦物組合,主要是因當岩體中溫壓發生變化時,某些礦物將轉換成適合該溫壓條件環境之礦物(圖11a),此外變質岩原岩(原來的岩石)原始成分也影響著變質岩礦物組成,例如原岩為泥岩與石灰岩,它們的變質岩都不一樣,更多有關地殼中常見岩石,能參閱本刊2014年9月號由吳育雅博士著作的《認識地殼中常見的岩石》一文,本文不再贅述。

回到月形石柱身上,知道是它的岩石組成為變質岩中的板岩,進一步的問題是臺灣哪邊會有板岩呢?攤開臺灣變質岩分布圖,能觀察到整個中央山脈東翼都有可能是來源區(圖11b),目前推測的假說認為應該為卑南溪上游地層(圖12)採集後,使用水力運送。

圖11a、變質岩相簡圖
圖11b、福衛二號衛星影像與中央山脈變質岩相簡圖
改繪自陳肇夏,1994;底圖來源:國家實驗研究院國家太空中心
圖12、卑南溪上游地層露頭,拍攝地點為臺東紅葉村。(徐漢倫拍攝)

 後記


近年來,國外針對巨石遺跡的研究已經由考古學界逐漸演進為跨領域跨、學科的研究題目,如結合地質科學針對礦物岩石的研究方法討論巨石的來源,結合物理與機械等學科討論過去的人類是如何將巨石搬移至現在的位置,諸多新的研究方向,而往往解答一個問題後,卻延伸出更多疑問。

過去數千年以來,史前巨石遺跡一直是世界各地重要的文化元素,也是權力的聖地與場域;時至今日,巨石文化成為強大磁鐵,吸引來自世界各地的遊客,欣賞它們的歷史、神秘與魔力,卑南遺址史前遺跡-月形石柱,透過本文只能粗略了解它來自中央山脈東翼,然而更確切地點則需要更進一步的岩石與礦物分析才能知曉。此外,不同遺址的巨型板岩石柱都來自相同區域嗎?筆者目前沒有答案。

相關研究主題其實頗適合成為高級中等學校科展跨學門的參展作品,聰明如您,要一同參與揭開史前謎題嗎?

 參考資料
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梁勝雄
經濟部中央地質調查所
徐漢倫
台泥綠能股份有限公司
俞舜文
臺灣中油股份有限公司探採研究所