京都府蟹満寺旧境内の平安時代の火災を瓦の磁化から検証する研究酒井英男!)・松矢啓佑2)・三船温尚3]・中島正4）●●キーワード：火事(fire),屋根瓦(rooftile),残留磁化(remanentmagnetization),熱履歴(heatinghistory)

２．古地磁気変動と研究試料

l . は じ め に蟹満寺は，京都府木津川IIj山城町に所在し，創建は白

土壌や瓦は強磁性鉱物を有しており，地磁気（方向・鳳期（飛鳥時代後期）に遡る（図l)。現在は真言宗智強度）の記録となる残留磁化を獲得できる。瓦は，窯で山派の寺院であり，蟹供養放生会を催す寺院としても有の焼成時に熱残留磁化を獲得しているが，屋根で使用さ名である。本尊の銅像釈迦如来坐像は，国宝に指定されれて火事を受けると，元の磁化のうちの加熱された温度ている（三船・奥:2011)｡

までの成分が失われて，新たに獲得された熱残留磁化と平成２0年度の木津川市の発掘調査により，蟹満寺|日置き換わる。それ故，磁化の分析により火事の痕跡を検金堂の基壇南辺中央部において，火事で落下したと思わ討できると考えた。本研究では，蟹満寺の火事の崩落時れる屋根瓦の堆積領域が見つかった。本研究では，このに屋根からの落下が示唆されていた瓦と周囲の土壌の磁瓦と周囲の土壌の磁化を研究し，瓦屋根の焼失時の崩壊化を研究し，火事の検証と古地磁気変動を用いる年代推過程と年代の検討を行った。考古学の調査では，蟹満寺定を行った。の火事の時期は，軒瓦型式と瓦屋根の修理痕跡から９世

図２は，日本の過去２千年間の地磁気（方向・強度）紀中頃と推定されている（木津川市教育委員会:2008)｡の 変 動 を 示 して い る ( H i r o o k a : 1 9 7 1 , S a k a i a n dHirooka:1986,など)。年代の研究は，測定した試料

図１蟹満寺の場所と発掘で現れた屋根瓦
Fig.1SiteofKanimanjiandtheexcavatedrooftiles'）富山大学大学院理工学研究部〒930-8555富山県富山市五福3190
2）富山大学理学部〒930-8555富山県富山市五福3190
3）富山大学芸術文化学部〒930-8588富山県高岡市二上町1804）木津川市教育委員会文化財保護課〒619-0286京都府木津川市木津南垣外
２I|

の磁化データをこれらの地磁気変動と対比して行った。
(a)地磁気･残留磁化の表現(b)考古地磁気変動

U|9w
/シ
〆

層"

加ハ

2.1．研究試料

東Ⅲ
０ノ

図３に示す発掘渦杏で現れた堆積層から，瓦片と堆積Ⅲ
西酌上を採取した。

０ ５ ０ ０ 1 0 , 0 1 5 0 0 2 0 0 0 Ａ . ，↓m., ，憩箇
差度（宝観化益度ノ(1)瓦試料６０(c)考古地磁気変動(ｼｭﾐｯﾄ投影）
りイー１、津一』

…

勺信角

Ｎｏｎ５０

逆冬
5001000１５０

希 価
曲 ０Ｕ乙０Ｕ／

８０八０“

らず，それぞれ離れて埋まっていた。研究室では，これ

Ｔロ鞄

地磁気強度

缶
局
妖守謡う》

５つの瓦片を採取したが，それらは土壌中で並んではお３０0｡

発掘現場から瓦片を，方位を記して採取した。全部で４０­ ­ ­ J か

７０
凸ロノー、̲〆-̅らの瓦片について，現地での方位を保存して石盲で固め，６００。 ５

ダイヤモンドドリルを用いて円柱状にくり抜いた。そしご ４０一姥

0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 Z O O ３ Ａ . ､

１ １ １ １ ノー 一 凸 ･ ﾆ ｰ ｮ ｰ ｰ 4て，直径１インチで長さ約２cmの実験用の円柱試料を
lX12(a)侃角・伏角と地磁気強度〔磁化強度)。
(b)地磁気の過去２０００年間における変動。偏灼と伏角の図は，作成した。円柱試料は,111古lしか取れなかった凡片以外

Hirooka(1971)のFig.13,１４を引川してDI1筆した。また地では，それぞれの瓦片から２個を用意した。

磁気強度の図はSakaiandHirooka(1986)のFig.７を兀にj|I竿 ・作成した。

(2)土壌試料(c)地磁気方向の変動の拡大シュミットネット｜竜での表示。

瓦片周囲の土壌を，容量lOccの立万体形状のプラス

広岡(1977)の図を引IHL,"11蛸した。
Fig.２(a)Descriptionoithedirectionofthegeomagneticfield

チック製キューブケース（以下ケースと称す）を用いてandremancntmagnetization.
( b ) Va r i a t i o n o f t h e g c o m a g n e t i c ﬁ e l d d u r i n g t h e p a s t

採取した。まず，ケースに収まる大きさに土壌をブロッ

２０００years.Figurcsshowingthedeclinationandincli-

ク状に整形し，次に，ブロックと周辺に薄い石青をかけnationdataarecorrectcdfromFigs.1３andl４inて固定した。その後，ケースに濃い石膏を入れてブロッ

H i r o o k a ( 1 9 7 1 ) F i g u r e s h o w i n g t h e i n t e n s i t y i s c o rrectedfromFig.７inSakaiandHirooka(1986)

クに被せ，固まった後でケース上面に水平面との交線を( c ) Va r i a t i o n o f t h e d i r e c t i o n o f g e o m a g n e t i c ﬁ e l d d u ringthepast2000yearsreprescntedontheSchmidtnet.

記し，方位と傾斜角を読みとった。そして，上壌か入っ

TheﬁgureiscorrectedfromtheﬁgureinHirooka
ｆ１ｑ
７７１、▲ｑノ』、たケースを面から外して試料とした。

凸試料採取にはクリノメータを用いており，磁化の解析

呈ワ
唾ム

試料採取地

患許Ｉ

鮒

一へ

1 1 1 = ■ ■

鱗一．
←軽や一

1■

■

■

■

F

１○○J○○oʼ ＯＯ【一一発掘地域l■■■■誼｡

鐵＝云毛2 Ｚ

凸８１超一１一霞鑿＝『ロ■
肥Ic蝋８ｴLI聖一一­

５m一=­１０１唾？
喧｝'9唾一房?

ゴIxI３試料を採取した遺椛と瓦片・止壌の採取状況。
Fig.３Samplingareawheretherooftilesandsoilwerecollected
ワワーニF

〆

では現在の磁北と真北のずれである偏角の補正が必要と計算した。表ｌに結果をまとめている。表中のα９５は，なる。この補正には，国土地理院による計算式から得た磁化方向の集中度を示す指標であるが，瓦と土壌試料の凋査地での|幽偏７度０５分の偏角を用いた。

値は共に３．以内と小さく，良くまとまっていた。また，瓦と土壌の磁化は，ほぼ同じ方向を示していた。

３．磁化と地磁気年代

本来，瓦が焼成時に獲得していた磁化は，瓦が屋根に3.1．交流消磁葺かれた際に，地磁気と無関係な方向を向いてばらばら

焼土や瓦には，地磁気の記録となった熱残留磁化だけになっている。そして，屋根の崩壊により瓦が落下したでなく，その後に二次磁化が付着している場合があり，後も，その磁化が残っておれば，土壌中の瓦の磁化は，これを除く必要がある。本研究では，交流磁場を用いてばらばらな方向を示す筈である。つまり，表ｌで示され二次磁化を除く交流消磁を行った。磁場強度を徐々に強た様に，土中から採取された瓦の磁化方向が揃っていた

くして消磁の状況を検討しながら進めるので，段階交流ことは，地磁気の方向に新たな磁化を獲得したことを示消磁と称されている。実験では，最初に消磁前の自然残している。また，瓦片の周囲の土壌は，単位質量あたり留磁化(NRM:naturalremanentmagnetization)の磁化の強度が10̅２Am２/kgの値を示したが，これは，を測定し，交流消磁は,2.5-60mT(milli-tesla)の間通常の堆積土壌の磁化強度よりも非常に強い値であった。の９段階の磁場を用いて行った。消磁結果はザイダーベ

この結果は，土壌は，加熱されて元の堆積残留磁化を失ルト図(Zijderveld:1967,酒井他:２０１３等）で解析い，新たに熱残留磁化を獲得している為と考えられた。

した。磁化の測定と交流消磁には，富山大学磁気シール
衣１磁化測定の結果

ド室の超伝導磁力計(2G社760R)と付属の消磁装置を

Ta b l e l R e m a n e n t m a g n e t i z a t i o n o f t h e r o o f t i l e s a n d s o i l s

使用した◎

試料

図４は，瓦片と土壌試料から得られた，代表的な交流

試料数

偏角。
(）

伏角
(。）

磁化強度(Am2/kg)

５­１３.５４６.６５.６８xlO̅'８­１４.６４７.８４.８２xlO２

瓦一鐸

ｋ帯磁率(SI)

２４１１０１３２２１６４２迦
一刃

α９５(。】､ﾉ

消磁の結果を示している。両図において，磁化の変化はほぼ直線上にあり，これは磁化が安定であることを示し以上の磁化の研究から，土中にあった瓦群は高温でそている。図の様な直線的な関係を示す結果が得られず，の場所に到達しており，そして周囲の土壌を加熱したこ

不安定な磁化の試料や冷上|]中に動いた可能性がある試料とが示された。つまり，｜日境内において蟹満寺の火事にもあった。

より屋根瓦は崩れて高温で地表に落下したことが検証でKM4-2(瓦）きた。

j些竺雪「、5｜Ⅶ０．NS-EW(水ʻ、○２０Ｗ

図５には，表ｌの瓦と焼土の磁化方向を地磁気変動とＳ今月粥影投影●NS-EW(水平面)投影（○NS-UPDn(鉛直面)投影、、、○f｡,,、、E|雫…鍼淵I

Dn、対比した。蟹満寺が白鳳期の創建であることから，

ＦＥＯ・Ｖ１・ｎ１，ｍ
ＵⅡ

幅、、、
○柚”鈴

二山 ０１。

如45。
ⅢＴＮ ＲＮ

図 ４ 段 階 交 流 消 磁 の 結 果 （ ザイダー ベ ル ト 図 ) 。
Fig4ResultsofAFdemagnetizationrepresentedinZijderveld
diagrams.

３．２．瓦と土壌の磁化方向と蟹満寺の火事

伏角60。

lXl５焼上・瓦の磁化と地磁気方|f'jの変動との比較。地磁気変動については，座岡(1977)のIXIをリ|川し加筆した。

交流消磁を行った瓦と土壌の，それぞれの試料の結果から，信頼度の尚い磁化か得られた試料のデータを選び，そ の 平 均 を フィ ッ シ ャ ー 統 計 ( F i s h e r : 1 9 5 3 ) に よ り

Fig.５Comparisonofthemagnetizationoftheroo[tilesandsoilswiththesecularvariationofthedirectionofthegeomagnetic[ield.Secularvariationofthegeomagnetic
ﬁeldiscorrectedfromtheﬁgureinHirooka(1977).
２３

A.D､450-ll50年の地磁気変動を抜粋して比べているが，magnetization)の獲得を繰り返す研究法であり，磁化方向は,A.D.550年頃もしくは800-950年頃の地磁

ThellierandThellier(1959).CSakaiandHirooka

気方向に近いので，火事の年代としてこれらの二つの年(1986)などに方法の詳細が示されている。テリエ法の代の可能性が推測された。

実験結果は，図６の右図に示すNRM-TRM図で解析した。この図では，縦軸に，ある加熱温度で消磁された

４．瓦の熱履歴と古地磁気強度

NRM(自然残留磁化）の磁化強度を，横軸には同温度で人工磁場（本研究では50"Tを使用）のもとで獲得

4.1．熱消磁と火事での被熱温度
次に，瓦が火事の際に加熱された温度を，実験室で試したTRMの磁化強度を，それぞれNRM(初期値）で料を無磁場中で加熱冷却する熱消磁の研究により検討し割ってプロットしている。そして図のデータを直線で近た。研究試料は，２．１節で説明した様に，５つの瓦片か似し，直線の傾きと人工磁場の強度を積算すると，試料ら得た円柱試料において，３章で磁化方向の研究に用いが熱残留磁化を獲得した時代の地磁気強度が求まる。

た残りの試料を使用した。なお番号KM3の瓦片につい図６の試料では,NRM-TRM図における磁化データては，円柱試料は１個しか取れなかった為，この実験はの近似直線の傾きから,55.2"Tの古地磁気強度が得ら行わなかった。

れた。同様にして４個の瓦片試料から求められた実験結実験での加熱温度は100-600｡Cの範囲で8-lO段階を果を，表２にまとめている。得られた古地磁気強度の平取り，徐々に高温に上げて実験を行った。図６の左に，均値は，54.9士2.6"Tと得られた。図７には，この値を熱消磁の結果例をザイダーベルト図に示している。磁化

過去2000年間の日本の地磁気強度変動(Sakaiand

方向は570｡Cまでの温度でほぼ同じ方向にある。これは，Hirooka:1986)と対比している。図より，瓦試料が火

この瓦試料が570｡C(磁性を失うキューリー点）以上の事で熱残留磁化を獲得した年代として,A.D.850〜900

温度で屋根から落下し，地磁気の下で一方向の熱残留磁年頃が推察される。

化を獲得したことを示しており，屋根の火事の際の高温
表２瓦試料のテリエ法実験の結果加熱の証拠となっている。他の瓦試料には，４００℃付近

Ta b l e 2 P a l e o i n t e n s i t y d a t a o b t a i n e d f r o m t h e r o o f t i l e s

より低温部の磁化のみが地磁気方向を向き，途中で転がっ二壹口式たと考えられる試料もあった。

Ｎ１鞠：ʻＩＵＵ̅【０ʼ 『昌疋され７】磁気職『肌水平.Dｍ鉛盲面 ）０胤)nD|;;"

ﾃﾞｰﾀ温度量 ｡囲 也磁気強度誤差
(｡C)
("T)
("T)
K
M
１100-400
59.6
6.2
KM
２100-450
55.2
5.4
KM4100-400
5１．
２6.9
KM5100-450
53.4
４９力hl 滋 気 強 度 の 平 均 ５ ４ ９2.6"T、

■

ｊ口
〃、
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ヒマ早■

■

【a】
【

地磁気強度-、ｂＯＯ̅Ｃ●（D5TDM1.[図 ６ 瓦 試 料 K M 2 - l の 熱 消 磁 の 結 果 の ザイダー ベ ル ト 図 （ 左 ） とテリエ法実験の結果（右)◎Fig.6Resultofthermaldemagnetizationforrooftilesample
KM2-2(left),andtheresultofThellier'smethod(right).
】(【

4.2．テリエ法実験と古地磁気強度
瓦試料にテリエ法実験を適用して，瓦が火事で再加熱された当時の地磁気の強度を研究した。テリエ法は，熱消磁と熱残留磁化(TRM:thermoremanent
2４00

年代(A.D.)
図７本研究のテリエ法実験で得た地磁気強度の平均と過去の地磁気強度変動(SakaiandHirooka:1985)との対比。
Fig.7Comparisonofthepaleointensityobtainedinthis
studywiththevariationofpaleointensity(SakaiandHirooka:1985)duringthepast2000years.

第３章の瓦や焼土の磁化方向と地磁気方向との対比でたと推測される。

は，火撫の年代としてA.D.550年頃と800-950年頃を候５．まとめ補としたが，古地磁気強度の研究も併せると，蟹満寺が火'I#になり膿根瓦が地上に落ちた時代は９世紀中頃から京都府水津川IIjの蟹満寺において，』|え成２0年度に旧

１０世紀初めの可能性が高い。

境内で行われた発掘調査から見つかった瓦片と，その周４．３．瓦の熱履歴と落下状況

囲の土壌を採取し，残留磁化の研究を行った。瓦は、当本研究では，蟹満寺で起きた火事を屋根瓦の磁化から時の蟹満寺の屋根に使用されていたと考えられていた。

検証した。図８には，研究結果から考えられる，瓦の磁複数の瓦片の残留磁化の方向は地磁気方|可にまとまり，化の獲得過程を示している。

磁化は地磁気のＦで獲得されていた。周囲土壌の磁化も(1)瓦は，窯のII]での焼成時に地磁気方向に熱残留磁化を瓦と同じ方向を示し，更に磁化強度は一般的な土壌よりも強かった。以上の結果は，瓦は屋根から高温で落下し獲得した。
(2)その後，屋根に使用されて，瓦の磁化は地磁気とは無ており，その際に周囲の上壌を加熱したことを示している。

関係のばらばらな方向を向いていた。
(3)火lｆで膿根が尚柵(>570｡C)になり，瓦は焼成時の瓦と土壌の磁化から復元した地磁気の〃|ＩＩＪと強度を，磁化を失った。そして，屋根が崩れて凡は落ドし，瓦過去の地磁気の変化と対比した結果，火事の年代として，には，地上での冷却時に地磁気方向の新たな熱残留磁9世紀中頃から１０世紀初めの年代が推測された。この化が獲得された。瓦によっては，十分な高温にならず年代は，瓦屋根の修理痕跡から類推される"IH金堂は９に落下した為に元の磁化が残り，落下後の磁化との合世紀中頃に焼失した”との見解（木津川｢け教育委員会：ベクトルになったものもあった。

2008）と調和する。蟹満寺の旧境内の発掘地点で実施し本研究で実験した瓦片の多くは高温までの一成分の磁た瓦と土壌の磁化研究により，蟹満寺が被った平安時代化を獲得しており，火事の際５７0｡C以上の温度まで加中期における火災が証明された。

熱されて落ドしたと判明した。火事の熱は朴l当激しかつll ＝ ■ゴ二成分表U-̅1
地表で磁化

図８瓦の磁化獲得の過程。
Fig.８Schematicillustrationsshowingtheestimatedprocessb)-whichtherooftilesofthisstud]-acquiredremanentmagnetization

引用文献
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酒井英ﾘ]・菅頭明日香・小黒智久２０１３「竪穴住居上屋土壌の火災による落下状況を残留磁化から探る研究」'|'i'i報考古学1９pp28-35
広|州公夫１９７７「考古学地磁気および鋪|ﾉLI紀古地磁気研究の最近の動|f1j」第|ﾙI紀研究1５pp.200-203
三船州A尚・奥健夫２０１１「国宝蟹満､r釈迦如来座像」八木書店236p
Fisher,RA.１９５３"Dispersiononasphere"Proc.Roy.Soc.LondonA２１７pp.295-305
２５Hirooka,K.1971@$Archaeomagneticstudyforthepast2000yearsinsouthwestJapan''Mem.Fac.Sci.
H
irooka,K
KyotoUniv・Ser.Geol.andMineral.38pp.167-207
Kirschvink,J.L.1980"Theleast-squareslineandplaneandtheanalysisofpalaeomagneticdata"
Geophys.J.R.Astr.Soc､62pp.699-718
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Geoelectr.38pp.1323-1329
T h e l l i e r, E . a n d T h e l l i e r, O . 1 9 5 9 " S u r l ' i n t e n s i t e d u c h a m p m a g n e t i q u e t e r r e s t r e d a n s l e p a s s ehistriqueetgeologique''Ann.Geophys.15pp､285-376
Zijderveld,J.D.A.1967"A.C.demagnetizationofrocks:Aanalysisofresults''In:Collinson,D.W.,
Creer,K.M.andRuncorn,S､K.(eds.)"MethodsinPaleomagnetism''NewYorkElsevierpp.254286(2014年８月18日受付,2015年６月20日受理）

２６

E v i d e n c e o f t h e F i r e a t K a n i m a n j i Te m p l e i n t h e
HeianPeriodfromaMagnetizationStudyofRoof
TilesandSurroundingSoils
HideoSAKAI!),KeisukeMATSUYA２),HaruhisaMIFUNE３)andTadashiNAKAJIMA４)')GraduateSchoolofScienceandEngineeringforResearch,UniversityofToyama,３１９０Gofuku,Toyama,Toyama930-8555,Japan
2)FacultyofScience,UniversityofToyama,３１９０Gofuku,Toyama,Toyama930-8555,Japan
3)FacultyofArtandDesign,UniversityofToyama,180Futagami,Takaoka,Toyama930-8588,Japan
4)BoardofEducation,KizugawaCity,Minami-Gaito,Kizu,Kizugawa,Kyoto619-0286,JapanWeconductedamagneticstudyofHeian-periodrooftilesdiscoveredinthesoillayerat
KanimanjiTempleinKyotoPrefecture,Japan.Therooftilescollapsedtothegroundduringaﬁreatthetemple.Therooftileshavestableremanentmagnetizationwithadirectionthatisacquired
attemperaturesabove570℃.Soilsamplescollectedfromtheareaaroundtherooftileswerealso
studied.Thedirectionoftheconcentratedremanentmagnetizationofthesoilsampleswassimilartothatoftherooftiles.Theseresultsconﬁrmthattherooftileswereheatedinaﬁreandcollapsedtotheground.Therooftilesheatedthesurroundingsoil,andastheycooled,theyacquired
thermoremanentmagnetizationunderthegeomagneticﬁeld.Wecomparedthemagnetizationof
therooftilesandsoilsamplestothevariationinthegeomagneticﬁeldoverthepast2000years.
Thecomparisonindicatedthattheﬁreoccurredafterthemiddleofthe9thcentury,whichiscons i s t e n t w i t h t h e a r c h a e o l o g i c a l l y e s t i m a t e d d a t e o f t h e ﬁ r e a t K a n i m a n j i Te m p l e . W e c o n c l u d ethatthemagneticstudyhasveriﬁedthattheﬁreoccurredatKanimanjiTempleduringtheHeianperiod.

2７