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考古学、特に石器時代の考古学において、石器加工とは、石や岩を自然の状態から一部を削り取って道具や武器に加工する過程を指します。この過程は集中的に研究されており、多くの考古学的産業は、使用された道具の正確な様式や、使用された加工技術の連鎖（chaîne opératoire）といった石器分析によってほぼ完全に特定されています。
通常、出発点は、自然の地質学的プロセスによって剥がれ落ちた、適切なサイズと形状の石器の石片を選択することです。場合によっては、固い岩や大きな岩塊を採石して適切な小さな破片に砕くこともあります。また、出発点が、より大きな道具を作るために以前の作業で取り除かれた剥片であるデビタージュの一部である場合もあります。選択された石片は、石核（「目的の石片」とも呼ばれる）と呼ばれます。剥片（または「ナップ」）石は、研磨によって作られた石器である磨製石とは異なります。剥片石器の加工には、ハンマーストーンなどの硬いハンマー打撃器、木、骨、または鹿角で作られた柔らかいハンマー加工器、または木または鹿角のパンチを使用して、石核から石片を剥がすことが含まれます。石片が順番に剥がされるにつれて、元の石の質量が減少します。これが、このプロセスを表す用語です。石器の加工は、鋭利な剥片を得るために行われ、そこから様々な道具が作られる。また、後で投擲具の先端、ナイフ、その他の物体に加工するための素材を粗削りするためにも行われる。幅の少なくとも2倍の長さを持つ、規則的な大きさの剥片は刃と呼ばれる。このようにして作られた石器は、両面加工（両面に剥離痕がある）または片面加工（片面のみに剥離痕がある）のいずれかである。
チャート、フリント、黒曜石、玉髄などの隠微結晶質または非晶質の石、および流紋岩、フェルサイト、珪岩などのその他の細粒石材は、石器の製作に使用された。これらの材料には自然な分離面がないため、十分な力で叩くと貝殻状の破面が生じる。これらの石の場合、このプロセスは剥片加工と呼ばれる。材料を通して伝わる力は、衝撃点から始まるヘルツ円錐の形をとり、結果として対象物から材料が分離する。分離した材料は通常、部分円錐の形をしており、一般に石片として知られている。このプロセスは予測可能であり、石器製作者は力の加え方を制御し、加工する材料を成形することができる。制御された実験は、ガラスの芯と一定の力を加えることで、さまざまな要因が芯の還元にどのように影響するかを調べることができる。[ 1 ]
石器製作過程の段階区分は誤解を招く可能性があり、データを連続体として捉える方がより良い評価方法であることが示されている。考古学者が剥片の位置に基づいて製作過程について立てる仮定は根拠がない場合がある。例えば、製作過程の最終段階で剥がされた剥片には、かなりの量の皮質が残っていることがある。[ 2 ]剥がされた剥片には、打撃面、力の球状部、そして時折、エライル（剥片の力の球状部から分離した小さな二次剥片） など、貝殻状破断の特徴が見られる。剥片はしばしば非常に鋭利で、羽毛状の終端を持つ場合、遠位端はわずか数分子の厚さしかない。これらの剥片は、道具として直接使用することも、スポークシェーブやスクレーパーなどの他の実用的な道具に加工することもできる。
石器の剥片加工の複雑な過程を理解することで、考古学者は、剥片加工のパターンと量が石器群の構成に多大な影響を与えることを認識しています。測定方法の1つに、剥片加工の幾何学的指数があります。この指数には、「t」と「T」の2つの要素があります。「T」は最大ブランク厚の「高さ」であり、「t」は腹面からの加工痕の高さです。tとTの比率が、剥片加工の幾何学的指数です。理論的には、この比率は0から1の範囲になります。[ 3 ]この数値が大きいほど、石器の剥片から失われた重量の量が大きくなります。対数スケールを使用すると、幾何学的指数と加工によって失われた元の剥片重量の割合との間に線形関係があることが確認されます。[ 4 ] 剥片加工指数を選択する際には、各方法の長所と短所、およびそれらが意図した研究課題にどのように適合するかを理解することが重要であり、異なる指数は異なるレベルの情報を提供します。[ 5 ]例えば、片面剥離の幾何学的指数（GIUR）は、剥離片の厚さに対する剥離片の高さの比率を表すが、剥離片の形態に大きく影響されるため、この剥離指数の適用範囲が制限される。[ 5 ]
2025年以降、オリジナルスクレーパー質量計算機が利用可能になりました。[ 6 ]このアプリケーションは、スクレーパーの残存質量、スクレーパーブランクの最大厚さ、レタッチの平均高さ（Kuhnの「t」）、およびKuhnのGIURを変数として使用して、スクレーパーの元の質量を推定します。これらの変数は、高精度の予測（平均誤差3.2g）を提供するために、ランダムフォレストで組み合わされました。
以下に述べる様々な打撃や加工技術に加えて、少なくとも時折は熱が用いられていたという証拠がある。実験考古学では、加熱された石は剥片が剥がれやすくなる場合があり、例えばフリントではより大きな剥片が生成されることが明らかになっている。場合によっては、加熱によって石の色が変わることもある。[ 7 ]
チャンネル諸島（カリフォルニア）では、ネイティブアメリカンがチャートを加熱して、道具の切削作業をより柔軟にしていた事例がある 。加熱処理によって、加熱処理されていない道具とは区別できる光沢も道具に与えられる。[ 8 ]
打撃剥離、または打撃剥離とは、衝撃によって剥離片を除去することを指します。[ 9 ]
使用された方法は以下のとおりです。
一般的に、芯材や部分的に成形された道具などの他の対象物を片手で持ち、ハンマーや打具で叩きます。[ 9 ]打具は伝統的に、ハンマーストーンと呼ばれることが多い石の玉や小石、または骨、鹿の角、または木で作られた棒です。[ 9 ]
対象物を固定された金床石の上に置き、打撃器具を用いて剥片を剥がす方法は、双極打撃法または双極技法として知られています。[ 9 ] [ 11 ]結果として得られる剥片には、両端に1つずつ、2つの打撃痕が現れます。あるいは、特に石英の剥片の場合は、両端が砕けます。[ 11 ]
バイポーラ打撃では、対象となる石器片を金床石の上に置き、石器に打撃力を加えます。[ 12 ] 投射打撃と同様に、石器片は単一の剥片ではなく、粉々に砕ける可能性が高いです。投射打撃とは異なり、この技術にはある程度の制御性があります。バイポーラ打撃は趣味家の間では人気がありませんが、特定の問題に対処するための好ましい方法であったという証拠があります。バイポーラ打撃の利点は、多くの鋭利な剥片と、ドリルとして役立つ三角形の石片を生成できることです。また、バイポーラ打撃では、作業を開始する前にプラットフォームを見つける必要がなく、元の石器片とほぼ同じ大きさの鋭利な剥片を生成できます。制御性の欠如により、バイポーラ打撃は多くの状況で望ましくありませんが、利点があるため、特に加工可能な材料が少ない場合には、しばしば使用されます。両極性打撃法は、小さな石塊を割ったり、使い古した石核、破損した両面加工石器、そして従来の石器製作方法ではもはや有用な道具を作ることが不可能なほど加工が繰り返された道具を再利用する目的でよく用いられます。両極性打撃法の最終結果は、多くの場合、大きな混乱状態となり、石核や剥片としてさらに加工に使えるものはごくわずかしか残りませんが、他の方法では完全に行き詰まってしまうような場合には、両極性打撃法が望ましい選択肢となるでしょう。
ヤン・ウィレム・ファン・デル・ドリフトは、双極剥離技法について、破砕の制御がほとんど不可能であるという見解に反論する別の見解を提示している。双極剥離の特徴は貝殻状破砕の特徴とは異なり、そのため考古学者や石器専門家によってしばしば誤解されている。
硬いハンマーを使った技法は、一般的に大きな石片を剥がすのに使われます。初期の石器製作者や、彼らの方法を真似る愛好家は、珪岩などの非常に硬い石の丸石をよく使います。この技法は、石器製作者がより小さな道具にできる幅広の石片を剥がすのに使うことができます。この製造方法は、これまでに発見された最も古い石器のいくつかを作るのに使われたと考えられており、その中には200万年以上前のものもあります。[ 13 ]
硬いハンマーによる打撃の使用が、剥離した剥片に打撃球や圧縮環などの貝殻状断口の典型的な特徴を形成する結果となることが最も多い。 [ 14 ]
軟質ハンマーによる打撃では、通常、木、骨、または鹿の角で作られたビレットを打撃具として使用します。これらの柔らかい材料は石のハンマーよりも成形しやすく、より精密な道具を作ることができます。また、軟質ハンマーは加工された石の鋭い縁を粉砕するのではなく、その周りを変形させるため、すでに多少加工された石器の加工に適しています。もちろん、軟質ハンマーは硬いハンマーほど強い力は持ちません。軟質ハンマーで作られた剥片は、一般的に硬いハンマーで作られた剥片よりも小さく薄いため、より細かい作業を行うために、石器製作の工程で硬いハンマーで剥片を作った後に軟質ハンマーで剥片を作ることがよくあります。[ 15 ] さらに、軟質ハンマーはより長い剥片を作ることができ、単位質量あたりの切断刃が長くなるため、材料の節約に役立ちます。[ 16 ]
ほとんどの場合、軟質ハンマーによる打撃で対象物に加えられる圧力は、典型的な貝殻状断口を形成するには不十分です。むしろ、軟質ハンマーによる剥片は、剥片が対象物から文字通り曲げられたり「剥がれたりする」ことから、曲げ断口と呼ばれる方法で生成されることがほとんどです。曲げ断口は、硬質ハンマーでも生成できます。[ 17 ]この方法で除去された剥片には打撃球がなく、代わりに、剥片の打撃面が対象物から分離した場所に小さな縁があることで区別されます。[ 18 ]
打撃は、対象物を金床石に投げつけることによっても行うことができます。これは投射打撃と呼ばれることもあります。[ 9 ]
投射打撃法はあまりにも基本的なため、技術とはみなされない。これは、石器を静止した金床に投げつけるという方法である。この方法では、石器がどのように砕けるかをほとんど制御できないため、大量の破片が生じ、剥片はほとんど得られない。この石器製作方法がかつて一般的な慣習であったかどうかは定かではないが、砕けた石の鋭い縁に気づいたことが、初期の人類が石器製作の価値を初めて認識するきっかけとなった可能性はある。
多くの場合、剥片はパンチを使って核から叩き出されますが、その場合、打撃者は実際に目的の破片に接触することはありません。この技法は間接打撃と呼ばれます。[ 10 ]
間接打撃法とは、ポンチとハンマーを用いる技法です。ポンチとハンマーを使うことで、石器の非常に小さな部分にも大きな力を加えることができます。そのため、間接打撃法は小型の石器の細かい加工によく用いられます。現代の愛好家の中には、仕上げに圧力剥離をほとんど、あるいは全く用いず、間接打撃法のみを用いる人もいます。
間接打撃は非常に精密に位置を定めることができるため、この方法で作られた剥片のプラットフォームは、他の剥片除去方法に比べてはるかに小さいことが多い。もちろん、間接打撃では打撃用具一式を持つために両手が必要となる。片方の手でハンマーを持ち、もう片方の手でポンチを持つ。そのため、現代の愛好家は、叩く対象石を固定するために3つ目の道具を使わなければならない。多くの場合、何らかのクランプや万力のようなものが使われる。このような道具の証拠は考古学的記録からはまだ見つかっていないが、これは、それらが通常、腐りやすい素材で作られていることと、デザインに大きなばらつきがあることが理由の一つである。
圧力剥離とは、石器の刃先を整える方法の一つで、打撃器具で石を叩くのではなく、鋭利な道具で石を押し付けて小さな石片を剥がしていく。この方法は、骨や鹿の角で作ったパンチ（現代の愛好家の間では銅製のパンチや釘なども使われる）を用いることが多く、最も慎重な打撃剥離よりも、加える力の方向と量をより細かく制御できる。この工程を容易にするための銅製のレタッチャーは青銅器時代初期に広く用いられており、そのため北西ヨーロッパのビーカー文化と関連付けられる可能性がある。
通常、石器製作者は対象物を手に握り、剥片の鋭利さから手のひらを保護するために丈夫な布や革で覆う。剥離工具の先端を石器の縁に当てて強く押し付け、反対側から小さな線状または三日月形の剥片を剥がす。この工程では、剥片を押し出すためのより良いプラットフォームを作るために、縁を頻繁に準備することも含まれる。これは通常、玄武岩や珪岩などの粗粒の石で作られた研磨具で行われる。圧力剥離中は、道具全体が壊れるような不自然な亀裂が生じないように細心の注意を払わなければならない。時折、力が道具全体に伝わり、反対側の縁全体が剥がれてしまうような、アウトレパス破壊が発生する。 [ 19 ]
圧力剥離法を用いることで、より鋭利で精巧な道具を早期に製造することが可能になった。また、圧力剥離法によって、道具製作者は、対象物を武器や道具の柄にしっかりと固定するための切り込みを入れることができるようになり、道具の実用性が向上した。
2010年に南アフリカのブロンボス洞窟で行われた考古学的発見により、初期人類による石器製作のための圧力剥離法の使用は紀元前73,000年に遡り、これまで受け入れられていたよりも55,000年も古いことが明らかになった。これまで受け入れられていた年代は「20,000年前より前ではない」[ 20 ]であり、これはフランスとスペインの後期旧石器時代のソリュートレ文化の発見に基づく、これまで入手可能な最古の証拠に基づいていた。[ 21 ]
ブランクとは、石器に加工するのに適した大きさや形の石のことである。ブランクは石器製作過程の出発点であり、先史時代にはしばしば別の場所で後から加工するために運ばれたり、交易されたりした。ブランクは、自然の過程によってそのまま残された石や丸石であったり、採石された石片であったり、別の石器を作る際に剥片として生じた破片であったりする。その起源が何であれ、ほとんどの定義では、まだ形を整えるためのさらなる工程は行われておらず、そうでなければ原形となる。[ 22 ]
次の段階では、おそらく道具の最終形を示すものの、完成していない、大まかに形作られた石片であるプレフォームが作られます。 [ 22 ] プレフォームは輸送されたり、取引されたりすることもあります。通常、プレフォームは石核の形作られた残骸です。意図された道具よりも大きく厚く、完成した道具にある最終的なトリミングや仕上げがありません。茎やノッチなどの基本的な特徴が始まっている場合もあります。ほとんどの場合、この用語は未完成の投射物の先端を指します。