ในทางโบราณคดี เศษหินจากการผลิต (debitage)หมายถึงวัสดุทั้งหมดที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการลดขนาดหิน – การผลิตเครื่องมือและอาวุธหินโดยการสกัดหิน เศษหินเหล่านี้ อาจรวมถึง เศษหินและใบมีดหินชนิดต่างๆแต่ส่วนใหญ่มักหมายถึงเศษหินที่แตกละเอียด เศษวัสดุจากการผลิต และของที่ไม่ได้มาตรฐานจากการผลิต

การวิเคราะห์เศษหิน (Debitage analysis) ซึ่งเป็นสาขาย่อยของการวิเคราะห์เครื่องมือหินพิจารณาเศษหินทั้งหมด การวิเคราะห์นี้ดำเนินการโดยการตรวจสอบรูปแบบที่แตกต่างกันของรูปร่าง ขนาด และลักษณะของเศษหิน เป็นต้น ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถตั้งสมมติฐานที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของการลดขนาดหิน กิจกรรมการขุดหิน การลดขนาดแกนหิน การสร้างเครื่องมือสองด้าน การผลิตเครื่องมือ และการปรับแต่งเครื่องมือ เชื่อกันว่าทิ้งเศษหินที่แตกต่างกันอย่างมาก การผลิตเครื่องมือหินจากแหล่งขุดหินหรือจากก้อนหินที่พบก็ทิ้งร่องรอยที่แตกต่างกันเช่นกัน บางคนอ้างว่าพวกเขาสามารถระบุชนิดของเครื่องมือที่ใช้ในการสร้างเศษหินได้ ในขณะที่บางคนรู้สึกว่าสามารถประมาณชั่วโมงการทำงานหรือทักษะของคนงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยพิจารณาจากลักษณะของเศษหิน

การวิเคราะห์เศษหินจากการลดขนาดของเครื่องมือหินสองด้านสามารถใช้เพื่อระบุขั้นตอนการลดขนาดที่แสดงอยู่ในเศษหินได้ Stahle และ Dunn (1982) พบว่า เมื่อขนาดของเศษหินลดลงจากขั้นตอนเริ่มต้นไปจนถึงขั้นตอนสุดท้ายในการผลิตเครื่องมือหินสองด้าน การเปลี่ยนแปลงอย่างเป็นระบบของขนาดเศษหินสามารถใช้เพื่อระบุขั้นตอนการลดขนาดในตัวอย่างเศษหินที่ไม่ระบุชื่อได้โดยการเปรียบเทียบกับกลุ่มตัวอย่างทดลอง การใช้การแจกแจง Weibull และการวิเคราะห์กำลังสองน้อยที่สุดช่วยให้ Stahle และ Dunn ยืนยันได้ว่าวิธีการนี้สามารถใช้ย้อนกลับเพื่อประมาณขั้นตอนการลดขนาดของความถี่เศษหินที่เฉพาะเจาะจงได้^{[ 1 ]}การศึกษาอื่น ๆ ที่เปรียบเทียบเศษหินจากการลดขนาดของเครื่องมือหินสองด้านในช่วงขั้นตอนต่าง ๆ ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่เป็นบวกเช่นนี้ Patterson (1990) ไม่สามารถแยกแยะระหว่างขั้นตอนการทำขอบเริ่มต้นและการทำให้บางลงครั้งที่สองโดยใช้การวิเคราะห์ทางสถิติของกลุ่มตัวอย่างทดลอง 14 กลุ่ม^{[ 2 ]}

แนวทางการจัดกลุ่มตามประเภทจะจัดกลุ่มเครื่องมือหินที่มีประวัติการผลิตที่คล้ายคลึงกันเข้าด้วยกันเพื่อเน้นรูปแบบพฤติกรรมการผลิต (ดังเช่นใน Sheets 1975) ^{[ 3 ]} เพื่อใช้ตัวอย่างของ Sheets (1983:200) ใบมีดขนาดใหญ่และใบมีดปริซึมถูกแยกออกจากกันโดยอาศัยวิธีการผลิต โดยที่ใบมีดขนาดใหญ่ถูกผลิตโดยการกระแทก ในขณะที่ใบมีดปริซึมถูกผลิตโดยใช้เทคนิคการกด เครื่องมือแบบไม่เป็นทางการจากแกนหินที่ไม่ได้มาตรฐานควรได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนเท่าเทียมกับเครื่องมือที่เป็นทางการจากแกนหินที่ได้มาตรฐาน

ควรสังเกต การมีอยู่ของเปลือกหินสำหรับเครื่องมือทุกประเภทและทุกวัสดุ การมีอยู่ของเปลือกหินบ่งชี้ว่ามีการนำก้อนหินที่ยังไม่ได้แปรรูปเข้ามา โดยเศษหินชุดแรกจะช่วยเตรียมแกนหินโดยการขึ้นรูปและกำจัดส่วนนอกที่ขรุขระของเปลือกหิน (Sheets 1978:9) ความถี่ร้อยละของการพบเปลือกหินเป็นสถิติที่สำคัญที่จะช่วยระบุพื้นที่การผลิตเครื่องมือหิน การพบเปลือกหินในอัตราต่ำจะบ่งชี้ว่ามีการแปรรูปที่เหมืองหิน (เปลือกหินถูกกำจัดออกที่เหมืองหิน ไม่ใช่ที่แหล่งผลิต)

การวิเคราะห์เศษหินจากการผลิตเครื่องมือหินประเภทหนึ่งที่เฉพาะเจาะจงคือ การวิเคราะห์มวล การวิเคราะห์มวลนั้นอาศัยการวิเคราะห์กลุ่มเศษหินตามการกระจายขนาดตามเกรดขนาดที่กำหนด อาห์เลอร์ (1989) ได้ทำการทดลองซ้ำภายใต้การตั้งค่าทางเทคโนโลยีบางอย่าง และจำแนกเศษหินออกเป็นห้ากลุ่มตามขนาด จากนั้นใช้การวิเคราะห์จำแนก (โดยใช้ฟังก์ชัน DISCRIMINANT ของ SPSS) เพื่อเปรียบเทียบชุดข้อมูลการวิเคราะห์มวลสำหรับกลุ่มข้อมูลทดลองทั้งห้ากลุ่มนี้ จากนั้นเขาได้เปรียบเทียบจำนวนและน้ำหนักของตัวอย่างทดลองกับเศษหินจากแหล่งผลิตเครื่องมือหินยุคก่อนประวัติศาสตร์สองแห่งในนอร์ทดาโคตาตะวันตก ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าชุดข้อมูลทดลองสามารถอธิบายองค์ประกอบทางเทคโนโลยีของตัวอย่างทางโบราณคดีได้ ตัวอย่างจากแหล่งโบราณคดีอื่นๆ อีกหลายแห่งก็ใช้วิธีนี้และได้ผลลัพธ์การจำแนกที่ชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งโบราณคดีที่มีหน้าที่เฉพาะเจาะจง เช่น แหล่งโบราณคดีเลกาซี ซึ่งเป็นค่ายยุคปลายวู้ดแลนด์ในหุบเขาแม่น้ำมิสซูรี ที่เกี่ยวข้องกับการล่า /ชำแหละควายไบซัน ความถี่ต่ำของเปลือกหินและอัตราส่วนของเศษหินที่เฉพาะเจาะจง (G4:Gl-3) บ่งชี้ถึงการผลิตเครื่องมือหินขนาดเล็กด้วยค้อนอ่อน ซึ่งคล้ายกับผลการทดลอง^{[ 4 ]}แม้ว่ากระบวนการนี้จะถูกนำมาใช้ในการศึกษาหลายครั้ง แต่ Andrefsky เตือนถึงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากสมมติฐานหลายประการที่ใช้ในการวิเคราะห์นี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของความแตกต่างในกลุ่มเศษหินที่เกิดจากความแปรปรวนของแต่ละบุคคลของผู้สร้างสิ่งประดิษฐ์ ในตัวอย่างของเขา ช่างทำเครื่องมือหินสามคนที่ใช้การลดแกนแบบสองขั้วมีเปอร์เซ็นต์ของเศษหินขนาดเกรด 3 ที่แตกต่างกัน (5.2%, 13.2% และ 10.2%) ความแตกต่างเหล่านี้บ่งชี้ว่าความแปรปรวนของแต่ละบุคคลอาจมีอิทธิพลต่อการกระจายขนาดของเศษหิน และควรคำนึงถึงหากมีการใช้การวิเคราะห์มวล^{[ 5 ]}เหตุผลที่ Andrefsky เชื่อว่าการวิเคราะห์มวลได้รับความนิยมมากเป็นเพราะกระบวนการนี้ใช้งานง่ายและรวดเร็ว^{[ 5 ]} Andrefsky ยังอ้างถึง Ahler ^{[ 6 ]}ว่าระหว่างการวิเคราะห์ตัวอย่างแต่ละชิ้นกับการวิเคราะห์มวล การวิเคราะห์มวลมีข้อได้เปรียบเนื่องจากเหตุผลสี่ประการ: 1) อคติถูกกำจัดออกไปเพราะการวิเคราะห์มวลพิจารณาทั้งชุด ทั้งที่เสร็จสมบูรณ์และแตกหัก 2) เนื่องจากการวิเคราะห์มวลไม่จำเป็นต้องตรวจสอบสิ่งประดิษฐ์แต่ละชิ้น จึงรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมาก 3) อคติในการตัดเศษวัสดุตามขนาดของตัวอย่างจะลดลง เนื่องจากเป็นการเก็บตัวอย่างที่มีขนาดแตกต่างกันเท่านั้น 4) วิธีการนี้มีความเป็นกลางสูงและทุกคนสามารถเรียนรู้ได้^{[ 5 ]}

นอกจากนี้ คุณลักษณะต่างๆ สามารถนำมาใช้สำหรับวิธีการทางสถิติและเชิงตัวเลขซึ่งปัจจุบันใช้สำหรับการวิเคราะห์เศษหิน คุณลักษณะแบ่งออกเป็นสองวิธี คือ แบบเมตริกและแบบไม่เมตริก ในคุณลักษณะแบบเมตริก ได้แก่ ความยาว ความกว้างตรงกลาง ความกว้างสูงสุด ความยาวของฐาน ความกว้างของฐาน ความหนาของกระเปาะ จุดความหนาอื่นๆ มุมของฐาน และน้ำหนัก ส่วนคุณลักษณะแบบไม่เมตริก ได้แก่ การกำหนดค่าของฐาน จำนวนเหลี่ยมของฐาน เปอร์เซ็นต์ของเปลือกด้านหลัง จำนวนรอยแผลเป็นด้านหลัง ส่วนที่เหลือ และเกรดขนาด^{[ 7 ]} Bradbury และ Carr ชี้ให้เห็นถึงแบบจำลองต่อเนื่องโดยเฉพาะในการวิเคราะห์เศษหินและตัวแปรที่ระบุไว้เหล่านี้เพื่อพยายามระบุว่าเศษหินใดเกิดจากการกระทำที่แตกต่างกัน (การลดแกน การทำเครื่องมือ ฯลฯ) ^{[ 7 ] [ 8 ]}

ซัลลิแวนและโรเซน (1985) ได้นำเสนอวิธีการจำแนกเศษหินออกเป็นสี่ประเภท ได้แก่ เศษหินที่สมบูรณ์ เศษหินที่แตกหัก (ส่วนต้น) เศษหิน (ส่วนกลาง-ส่วนปลาย) และเศษหินที่ไม่สามารถระบุทิศทางได้^{[ 9 ]} มีการแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จในการใช้การจำแนกประเภทนี้เพื่อแยกแยะความแตกต่างระหว่างกลยุทธ์การลดขนาดที่แตกต่างกัน โดยใช้การวิเคราะห์จำแนกและระบบของซัลลิแวนและโรเซนในการจำแนกเศษหิน ออสติน (1997) สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างเทคนิคการลดขนาดด้วยเครื่องมือที่มีลวดลายและแกนหินได้อย่างถูกต้องถึง 93.33% ของกลุ่มตัวอย่างทดลองของเขา^{[ 10 ]}ออสตินยังได้ทดสอบว่าระบบประเภทนี้จะทำงานอย่างไรกับกลุ่มตัวอย่างแบบผสม เขาพบว่าในกลุ่มตัวอย่างที่มีเศษหินจากเครื่องมือที่มีลวดลายและการลดขนาดด้วยแกนหินผสมกัน มีแนวโน้มที่จะถูกจัดประเภทเป็นกลุ่มตัวอย่างที่ใช้เครื่องมือที่มีลวดลาย หากเศษหินจากแกนหินคิดเป็น 50% หรือน้อยกว่าของกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด^{[ 10 ]} ออสตินชี้ให้เห็นปัจจัยหลายประการที่อาจเปลี่ยนแปลงลักษณะของเศษหิน (กระบวนการหลังการสะสม ความแตกต่างของวัตถุดิบ ฯลฯ) และแนะนำว่าควรใช้วิธีของเขาในเบื้องต้น

การประกอบเศษหินกลับเข้าด้วยกันเป็นกระบวนการที่นำเศษหินที่รวบรวมได้ทั้งหมดมาประกอบเข้าด้วยกันอย่างพิถีพิถัน เหมือนกับการต่อจิ๊กซอว์ บางครั้งกระบวนการนี้อาจบ่งบอกถึงลักษณะของเครื่องมือที่ผลิตขึ้นได้ แม้ว่าชิ้นส่วนที่หายไปจะเป็นปัญหาสำคัญก็ตาม บ่อยครั้ง การประกอบเศษหินกลับเข้าด้วยกันใช้เพื่อศึกษาว่าหินถูกเคลื่อนย้ายอย่างไรในระหว่างกระบวนการผลิตเครื่องมือหิน ซึ่งบางครั้งอาจบ่งบอกถึงพื้นที่ทำงาน การแบ่งงาน หรือเส้นทางการค้าได้

การตรวจสอบแหล่งที่มาของเศษหินจากการผลิตหินนั้น จะพิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพของหินที่ผ่านการแปรรูป เพื่อพยายามระบุว่าหินเหล่านั้นมาจากที่ใดบนโลก ซึ่งอาจต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนและการทดสอบแบบทำลายล้าง แต่แม้การตรวจสอบด้วยสายตาเพียงอย่างเดียวก็สามารถให้ข้อมูลทั่วไปได้ การตรวจสอบแหล่งที่มานี้คาดว่าจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับเส้นทางการค้าหรือเส้นทางการเดินทาง

มีการตรวจสอบเศษวัสดุจากการผลิตเครื่องมือหินบางส่วนเพื่อพยายามหาอายุ เนื่องจากเศษวัสดุเหล่านี้มีอยู่มากมาย และตัวอย่างแต่ละชิ้นมักไม่สามารถระบุลักษณะเฉพาะได้ จึงมักต้องทำการวิเคราะห์แบบทำลายล้าง ซึ่งไม่เหมาะสำหรับสิ่งประดิษฐ์อื่นๆ ผลลัพธ์ที่ได้ค่อนข้างน่าพอใจ แต่ยังไม่ถึงขั้นน่าทึ่ง หินออบซิเดียนและซิลิเกตผลึกละเอียดดูเหมือนจะเป็นวัสดุที่มีศักยภาพมากที่สุดสำหรับการวิเคราะห์แบบทำลายล้าง

หินออบซิเดียนเป็นวัสดุแก้วธรรมชาติที่มีลักษณะพิเศษคือ เมื่อสัมผัสกับน้ำ พื้นผิวจะเกิดชั้นคราบไฮเดรตเพอร์ไลต์ขึ้น ดังนั้นรอยแตกเก่าจึงมีชั้นคราบหนากว่ารอยบิ่นที่เกิดขึ้นใหม่ เนื่องจากอัตราการเกิดไฮเดรชั่นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณความชื้น อุณหภูมิ และองค์ประกอบทางเคมีของหินออบซิเดียน วิธีนี้จึงไม่สามารถให้ค่าอายุที่แน่นอนได้ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อดีหลักคืออาศัยการบิ่นของหินออบซิเดียนเป็นตัวกระตุ้นในวิธีการหาอายุนี้

หินซิลิเกตผลึกละเอียด เช่น หินเหล็กไฟและหินเชิร์ต บางครั้งจะถูกให้ความร้อนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติในการบิ่นของวัสดุ ความร้อนนี้สามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้น และสามารถกำหนดวันที่ตั้งแต่ครั้งสุดท้ายที่วัสดุถูกให้ความร้อนได้โดยการนับร่องรอยการแตกตัว การเรืองแสงจากความร้อน หรือในบางกรณีที่หายาก การวัดสนามแม่เหล็กโบราณ ซึ่งให้ข้อมูลวันที่ที่แน่นอน น่าเสียดายที่หินสำหรับทำเครื่องมือเหล่านี้ไม่ได้ผ่านการให้ความร้อนทั้งหมด และการให้ความร้อนทั้งหมดก็ไม่ได้เกิดจากฝีมือมนุษย์เสมอไป ไฟป่าเป็นวิธีหนึ่งที่ทำให้หินได้รับความร้อนโดยปราศจากการกระทำของมนุษย์

• แฮมเมอร์สโตน
• กองขยะ