你好，这是本兔的第
62
篇推送。
软体动物壳体存在于许多考古遗址中，几乎与地理位置无关。最常见的壳体来自陆生蜗牛、淡水蜗牛、蛤
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、以及许多海洋软体动物，如果遗址距离海边不太远的话。
不同遗址存在壳体的原因不同，通常用于食物，废弃的壳堆积成为贝丘，有时也用于建筑原料，或者用于生产石灰，有一些软体动物还是特定染料的来源。另一个最常见的用途是装饰。
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事实上，以色列有两个早期现代人遗址（Qafzeh和Skhul），年代为约10万年前，都出土了贝壳串珠。
更多信息见
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许多陆生蜗牛天然地生活并死亡在考古遗址中。通常由于啮齿动物的收集和储藏行为，蜗牛壳在遗址上会富集。
/*老鼠对蜗牛壳的搬运行为
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在某些情况下，人类也吃蜗牛，因此遗址上会有大量的蜗牛壳。
有的蜗牛生活在沉积物之中，有一些还有特定的偏好，比如喜欢潮湿松软的环境。这意味着，它们可能会喜欢一些特殊的龛，比如墓葬、完整器皿中。
左：以色列Tell es-Safi遗址一个十字军时期墓葬沉积物。墓中含有大量陆生蜗牛
Calaxis
sp.的壳。比例尺：20cm。右：左图方框区域放大图像，可以看到白色的蜗牛壳。蜗牛壳由Dr. D. Bar-Yosef鉴定。
淡水蜗牛和双壳贝在湖泊和河流中非常常见。通常用于食物，因此在遗址中大量存在。
中国桂林某遗址的蜗牛壳堆积
/*原文是site of Diyun，找不到一个中国遗址的中文名，我大概也是个废人了*/
海洋软体动物在海滨遗址被广泛食用，废弃的壳堆积而成的贝丘遗址，自从现代考古学的开端以来，在全世界范围内都得到了深入的研究。它们同样被广泛应用于装饰。
有一些软体动物由于具有特殊的性能而被人类采集，地中海地区的先民广泛地采集一种海洋腹足动物，骨螺科
Muricidae
的成员，用于提取一种特殊的靛蓝色染料。
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在1万5千年前黎凡特地区的纳吐夫文化中，人们会收集一种罕见的物种：掘足纲
Scaphopoda
角贝属
Dentalium
用于装饰，它们在美洲西北部也被用作货币。宝贝属环纹货贝
Cypraea annulis
在相隔甚远的中国、印度和黎凡特地区都被用作货币。
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软体动物门有7个纲，其中有4个与考古学关系密切：
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双壳纲
Bivalvia
，
包括：贻贝，蛤，牡蛎等；
-
腹足纲
Gastropoda
，
通常有蜗牛；
-
头足纲
Cephalopoda
，
包括章鱼，乌贼，以及分布于南太平洋的鹦鹉螺；
-
掘足纲
Scaphopoda
非常少见，但是其中角贝属却在1万5千年前被人类广泛采集，它们俗称做象牙贝，有弯曲平旋的管状外壳。
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图片来自wikipedia*/
现生软体动物壳的最外层是一层薄的、主要由有机物构成的保护层（角质层），而壳本身是通常是层状的，每一层都有自己独特的超微结构。在有些情况下，同一个壳体的不同层可能由碳酸钙的不同晶型构成，即霰石或者方解石。
软体动物能够产生7种不同的微结构，其中可能我们最熟悉的是珍珠质微结构，因为它美丽的珍珠光泽。但是最常见的结构是交叉层状结构。
下表中总结了考古遗址常见几种软体动物的壳的性质。
更细节的描述见
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矿物相
在距离海边一定距离之内的考古遗址发现的软体动物壳体，几乎都是由霰石构成。由于霰石的稳定性比方解石略低，因此保存下来的霰石是帮助我们了解遗址考古记录完整性的关键。例如，如果霰石得到了保存，那么可以认定更稳定的方解石晶体是原始生成的。反之，如果壳体部分包含方解石，甚至全部由方解石构成，那么其他由方解石构成的材料保存状况就会比较差，比如灰烬、石灰面，甚至有可能已经全部溶解。
值得注意的一点是，在双壳贝中，肌肉通过一层特殊的“光辉层”与外壳相连，
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这一薄层总是由霰石构成，并具有棱柱状结构。因此，即使是在全部由方解石构成的壳，比如常见的牡蛎，之中也有一个霰石的薄层。
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因此在评估遗址保存状况时，如果用霰石作为标准，那么这一光辉层总是可用的。
碳酸盐矿物的存在基本上暗示了沉积物的pH保持在8以上，除非碳酸盐是后期形成的。
原生碳酸盐，比如蜗牛壳，如果仍然由霰石和/或方解石构成，就能说明沉积物中的骨头还没有溶解，因为骨骼矿物通常在pH小于等于7的时候发生溶解。如果没有发现骨头，说明这里不曾有过骨头。在以色列的Hayonim洞穴
/*又一个鸽子洞*/
中的不同区域，可以发现由霰石、方解石、甚至碳酸羟基磷灰石构成的蜗牛壳。
Hayonim洞穴中的蜗牛壳：左，霰石；右：碳酸羟基磷灰石。比例尺：10cm
这说明保存状况在这个面积仅数平方米的区域差异很大。很明显，在那个蜗牛壳转化成了碳酸羟基磷灰石的区域，没有骨骼遗存发现。
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由于次生的地质成因碳酸羟基磷灰石比生物成因的稳定，且难溶，因此蜗牛壳保留了下来，但是骨骼矿物都发生了溶解。（更多信息见第3章）
如果原本的矿物相得到了保留，这也并不代表微量元素或者同位素组成没有发生变化。
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但是，关于软体动物壳的保存，还有一个比矿物形态更加灵敏的方法。由生物体形成的霰石或者方解石与无机的霰石方解石矿物是不同的。晶体中的原子排列偏差通常不超过0.1纳米。这些微小的差异能够通过X射线衍射
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以及红外光谱检测。
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无序性可能是由于若干原因导致。许多无脊椎动物，也包括脊椎动物，在形成它们成熟矿物晶体相时，都会经由一个高度无序的过渡相。
/*不是第一次引这篇了：生物矿物界的最小作用量原理
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在产生碳酸钙的无脊椎动物中（包括软体动物），这个过渡相称作无定型碳酸钙（ACC）。
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因此，部分的无序性可能是因为无定型碳酸钙向霰石（或方解石）转化不彻底导致的。
另一种无序性的来源是：许多生物成因的矿物实质上的组织方式都是纳米球粒，因此原子能够“感受”到表面，而呈现无序。
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无序性的第三种来源是晶体中包含的分子和离子，如镁、锶等（见后续讨论）。
这种无序性在考古学中的一项应用是：如果无序性得到保存，就能够区分地质、生物和高温成因的方解石（第4章）。此外，由于无序的矿物稳定性不及组成相同的有序矿物，无序矿物的存在可以作为晶体不曾溶解重结晶、或者加热的标志。
如果加热霰石到400摄氏度左右，它就会转化为方解石。
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因此，从这一方面来讲，加热是能够模拟成岩过程的。经过加热的壳通常会改变颜色。此外，如果在某一地点发现有些壳是方解石构成，而同一地点的其他遗存仍然是原本的霰石结构，就说明这些是特意加热过的。
有机基质
软体动物壳体中包含约质量分数0.05%至5%的有机物。
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这些有机物通常称作有机基质
organic matrix
/*矩阵，子宫，黑客帝国……随意*/
，并且参与了壳的形成过程。
基本上，在负责产生壳的器官（外套膜）中，细胞产生并分泌有机基质，形成三维的超细胞结构，后续矿物将形成于其中。有机基质的主要结构单元是多聚糖β几丁质。
大部分壳体（并非所有）的常见蛋白质是丝蛋白
silk fibroin
。软体动物壳体中还包含一类蛋白质，非常富含酸性的氨基酸之一：天门冬氨酸。这些蛋白质被广泛认为是参与晶体的结核并控制其生长。
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关于软体动物壳体有机基质在考古学中应用的一个重要之处在于，它属于矿物相中包裹的有机大分子。
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这些大分子受到相对较好的保护，因此在成岩作用中容易保存下来（第8章）。可以提取并对其中的原始有机物进行分析。
通过分析考古遗址的软体动物壳体得到的大部分信息都基于对于壳体的形态分析和种属鉴定。这里我们主要关注壳本身包含的信息。
年代
尽管软体动物壳应该是碳十四测年的理想材料，因为其中含碳组份霰石是由生物体形成的，然而事实上，软体动物的碳十四测年是非常复杂的。
原因在于其中一部分碳酸盐是来自水中的碳酸氢盐
/*Ca(HCO3)2*/
，这大概导致碳十四年代海洋软体动物的年代要老几百年。
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淡水和半咸水中的软体动物壳则更为复杂。这个所谓的储存库效应并不是恒定不变的，在不同地点、不同时间变化可能非常大。这一不确定性基本上限制了软体动物壳体应用于高分辨率碳十四测年的可能性。
铀系年代同样不大可靠，因为现生软体动物的壳中并不含铀，因此铀系年代反映的是成岩过程中逐渐积累的铀。
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有一个测年方法目前证明是有效的，但是出于未知的原因只适用于陆生蜗牛，那就是氨基酸消旋。
天门冬氨酸的消旋率和碳十四测年之间的对比提供了过去300年间的校正曲线。
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其它氨基酸可以用于更早的时代。
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但是其他的研究就没有发现类似的应用。
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古环境重建
软体动物壳体通常都很好地记录了它们所生长的环境中的气候信息，可以通过氧同位素比值（18O/16O）来重建古代海洋温度。
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微量元素组成的变化同样可以提供过去海洋温度变化的信息（见第2章）。同位素组成和微量元素组成都会收到海水盐度的影响，因此可以被用于区分海水和半咸水、淡水环境。
