古地磁気年代測定法の考古学・人類学への応用
富 山 大 学 理 学 部 酒 井 英 男（１）古地磁気年代測定
古地磁気年代測定法の原理は、鉄の酸化鉱物が磁石になる（磁化する）性質を持つことを利用する。そうした磁性鉱物を重量で数Ｘ含む遺構の土壌は窯等で焼成を受けると冷却の際に地球の磁場方向に熱残留磁化と呼ばれる磁化を獲得する。磁化の方向と地磁気永年変動を比較して焼土の年代を決める。
窯だけでなく焼成を受けた土壌であれば年代測定の対象となる。日本ではＨｉｒｏｏｋａ（１９７１）により西南日本、特に近畿地域の窯焼土から詳細な地磁気方位の永年変動が調

べ ら れ 、 こ れ を 利 用 して 焼 土 の 年 代 測 定 は か な り の 精 度 で 行 わ れて い る （ 広 岡 、 １ ９ ８ ８ ） 。
最近は、瀬戸地域や北陸地域におけるテ一夕の蓄積から地磁気方位の永年変動には地域による違いがあることが示唆される様になっており、地域差を考慮してさらに精度の良い永年変化曲線の作製が考えられている。
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地磁気は方向（偏角と伏角）とともに強さも変化する。焼土や遺物の磁化は焼成時に地磁気の方向だけでなく強さも東０記憶した磁化となっている。図１は磁化の解析から調べられた日本の過去２０００年間の地 磁 気 変 動 を 示 す。 地 磁 気 強 度 も 古 地 磁 気

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年代測定の手段となるが地磁気変動の標準地磁気方向の年代測定の標準曲線に比べて信頼度は落ちる。今後の研究で詳細な地磁気強度の変化が求められると地磁気方向と強度を併用した古地磁気年代測定が０５００１０００Ａ．Ｄ．

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伏角曲線のもとになるドータ数は充分でなく西１５００可能となる。

２０００Ａ．Ｄ
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７０Ｆ（２）考古地震や火山噴火の古地磁気年代測定

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地磁気の永年変動を利用した年代測定は

０５

焼土以外でも試みられている。例えば地震

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断層の過去の活動年代も研究対象となっている。断層周辺の土壌は断層活動の際に水が関 与 して 流 動 す る な どの フ ʼ ロ セ ス で 再 帯 磁 す る

０ ５ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ５ ０ ０ ２ ０ ０ ０ Ａ ． Ｄ
図１：日本の過去２０００年間の地磁気変動。
方向は１１１ｒ（）ｏｋａ（１９７１）に基づく。
強度はＳａｋａｉ（１９８０）による。

性質がある（酒井・広岡、１９８３）。
この再磁化の方向を地磁気永年変化と比較することで断層の最終活動年代が推測できる 。 例 え ば 、 岐 阜 県 と 富 山 県 境 に 位 置 す る 跡 津 川 断 層 の ト レン チ 発 掘 調 査 の 際 に 手 法 が 試­２４みられ、１８５８年の安政の飛騨地震時の再帯磁が図２の様にうまく捉えられている（酒井・広岡；１９８３、竹内・酒井；１９８５）。最近、伊藤（ｉｎｐｒｅｓｓ）は柳ケ瀬断層の噴砂を利用 して １ ３ ０ ０ 年 代 前 半 の 古 地 震 の 調 査 を 試 み て い る 。
また、古文書に火山被害の記録がある火山活動が起きたかどうか、火山被害が及んだ地域の検討にも地磁気永年変化は利用できる。火山砕屑物（火砕流中の角牒など）の 磁 化 を 利 用 して、 例 え ば １ ４ Ｃ 年 代 で 推 測 さ れ た 焼 岳 の １ ５ ０ ０ ­ ２ ０ ０ ０ 年 の 大 規 模 火 砕 流（酒井ほか、１９９３）や古文書にある那須茶臼岳の１４１０年の活動（里見ほか準備中）が検討されている。

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古地震による再磁化「１３Ｓｒｃ・ｉｎｎｌｌのスケシず・（左）と政町殿化測竃結吸（む）サンプリンク・のｉ城（｜­４）

図４再・磁試１１の平均ｌ化方向（瓜丸）と過去２０（ｘ）年岡の岫ｌ気水
年変化と 訓 ・ 七 紹 吸 を ・ ぬ わす 印 は 次 の陥｜こ対応すろ．▲：１，●◇：２，●：３，嶺：４

図２：跡津川断層で試みられた古地震の年代推定の例。
（２）より古い時代への応用
２０００年より古い時代の地磁気永年変動はもとになるテ一タの質量が十分でなく年痔測定に利用できる標準変動は得られていない。考古学の試料だけでなく堆積物や火山岩を利用して地磁気変動が調査されている段階である。
更に古くなり数十万年の原人の時代の議論では地磁気の逆転が利用できる。
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図３：インド洋の海洋底でｒ­リンクʼされた堆積物から求めた地磁気逆転パ夕りく１；ａｋａｉ＆Ｋ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ 、 １ ９ ９ １ ） 。 極 性 の 黒 は 現 在 と 同 じ 正 磁 極 期 、 白 は 逆 磁 極 期 を 示 す。

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地 磁 気 逆 転 の ６ ０ ０ 万 年 前 ま で の パ タ ーン は か な り 決 め ら れて い る （ 例 え ば 図 ３ ） 。 地 磁 気 逆転 史 を 利 用 す る と こ の 時 代 の 地 層 の 年 代 測 定 が 行 え る 。
Ｈｙｏｄｏｅｔａｌ．（１９９３）はＳ／）ワにおいて堆積層の磁化調査を行い、松山地磁気逆転期（ ７ ３ 〜 ２ ４ ９ 万 年 前 ） や そ の 間 に あ る オ ル ド ウ ） イ 正 磁 極 イヘ 丿 ト （ ９ １ ­ ９ ８ 万 年 前 ） を 利 用 し て 、Ｓ／゛ャワ原人の時代を論じている。また広岡ほか（１９９３）は、宮城県高森旧石器遺跡での石器出土層の時代を数十万年までに何度か起きている地磁気エクスカリョンを用いて論じている。

（３）地磁気強度どＣ年代
成層圏での１４Ｃの生成量は地球への宇宙線船の浸透の度合に左右される。地磁気強度の変動に伴う磁気圏の大きさの変動が９Ｃ生成量に影響することが以前から議論されている（例えば１１ａｓｅｇａｗａ、１９７７のまとめ）。地磁気の強弱ʼと１４Ｃ生成量の増減は逆相関が
考 え ら れ 、 地 磁 気 が 弱 い と １ ４ Ｃ の 生 成 量 が 増 加 して 初 期 濃 度 が 高 く な る の で 絶 対 年 代 より１４Ｃ年代が新しく出るとの考えがある。Ｍｉｏｎｏ＆Ｏｈｔａ（１９７９）は縄文土器のＴＬ年代を同 土 器 形 式 の １ ４ Ｃ 年 代 と 比 較 して、 縄 文 前 期 か ら 後 期 に か ける ９ Ｃ 年 代 が Ｔ Ｌ 年 代 よ り 若く 出 る 傾 向 を 示 唆 して い る 。 縄 文 土 器 か ら 得 た 地 磁 気 強 度 は 現 在 よ り 確 か に 弱 い （ 図 ４ ） 。

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図５：１３ａｒｂｅｔｔｉ＆Ｆｌｕｄ（，（１９７９）による数万年前の１ ４ Ｃ 法 年 代 とそ の 他 の 手 法 に よる 年 代 の 比 較 。

図４：１４Ｃ生成量の変動と地磁気強度の変動

タンｉʼÅ装置の活躍により数万年前の“ｃ年代が年代研究のターゲットとなってきたが上述の 論 理 で、 こ の 時 代 の 地 磁 気 強 度 は 興 味 が 持 た れ る 。 Ｂ ａ ｒ ｂ ｅ ｔ ｔ ｉ ＆ １ ７ １ ｕ ｄ ｅ （ １ ９ ７ ９ ） は 、 数
万 年 前 の １ ４ Ｃ 年 代 は Ｔ Ｌ 法 や 他 の 手 法 に よる 年 代 と 比 較 す る と 数 千 年 新 し く 出 る 場 合 が あると示唆している（図５）。同時代の地磁気強度は確かに弱い傾向にある（図６；酒井、１６２９９１）。今後、地磁気強度の変動が詳しく分かれば数万年を対象とした１４Ｃ年代法の研究にも貢献できるかも知れない。
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図６：１４万年間の地磁気強度の変動。

参 考 文 献Ｂａｒｂｅｔｔｉ．Ｍ．Ｆ．ａｎｄＦｌｕｄｅ，Ｋ．（１９７９）（ｋｏｍａｇｎｅｔｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｔｅｉ）ｈｉｓｔｏｃｅｎａｎｄ（；ｈａｎｇｅｓｉｎｔｈｅｒａｄｉｏｃａｒｂｏｎｔｉｍｅｓｃａｌｅ，Ｎａｔｕｒｅ，２７９，２０２．
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Ｄｅｐｔ．ＥａｒｔｈＳｃｌｅｎｃｅｓ，Ｔｏｙａｍａｕｎｌｖｅｒｓｌｔｙ

ＡＢＳＴＲＡＣＴＧｅｏｍａｇｎｅｔｌｃｆｌｅｌｄｃｈａｎｇｅｓｉｔｓｄｌｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｗｌｔｈｔｉｍｅ．Ｔｈｅ
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ｌｎｖｅｓｔｌｇａｔｅｄｂｙＨｌｒｏｏｋａ（１９７１）ｆｒｏｍｔｈｅｐａｌｅｏｍａｇｎｅｔｌｃｓｔｕｄｙｏｎａｎｃｉｅｎｔｋｌｌｎｓｌｎｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＪａｐａｎ．Ｔｈｅｐｒｌｎｃｌｐｌｅｌｓｔｈａｔｔｈｅｂａｋｅｄｃｌａｙ
ａｃｑｕｌｒｅｄｔｈｅｍａｇｎｅｔｌｚａｔｌｏｎｄｉｒｅｃｔｌｎｇｔｏｔｈｅｇｅｏｍａｇｎｅｔｌｃｆｌｅｌｄａｔｔｈａｔ
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ｂｙｎｕｍｅｒｏｕｓｐａｌｅｏｍａｇｎｅｔｌｃｄａｔａ．Ｔｈｕｓｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓｅｃｕｌａｒｖａｒｌａｔｌｏｎ
ｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｇｅｏｍａｇｎｅｔｌｃｄｌｒｅｃｔｌｏｎｌｓｅｓｔａｂｌｌｓｈｅｄａｎｄｔｈｅｄａｔｌｎｇｏｆ
ａｒｃｈａｅｏｌｏｇｌｃａｌｏｂＪｅｃｔｓｂｅｃｏｍｅｓｐｏｓｓｌｂｌｅｂｙｃｏｍｐａｒｌｎｇｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ
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ｅａｒｔｈｑｕａｋｅａｔＡｔｏｔｓｕｇａｗａｆａｕｌｔｌｎ１８５８ｂｙｕｓｌｎｇｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ
ｓｅｄｌｍｅｎｔｓａｌｏｎｇｔｈｅｆａｕｌｔｚｏｎｅ。
Ｔｈｅｌｎｔｅｎｓｌｔｙｏｆｔｈｅｇｅｏｍａｇｎｅｔｌｃｆｌｅｌｄａｌｓｏｈａｓｃｈａｎｇｅｄｗｌｔｈｔｌｍｅ（Ｓａｋａｌ，１９８０）．Ｔｈｅｒｅｌｓａｐｏｓｓｌｂ１１１ｔｙｔｈａｔｔｈｅｖａｒｌａｔｌｏｎｌｎｇｅｏｍａｇｎｅｔｌｃ
ｌｎｔｅｎｓｌｔｙｅｆｆｅｃｔｓｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｌｏｎｏｆ１４Ｃｐｒｏｄｕｃｔ．Ｔｈｅｆｉｅｌｄｌｎｔｅｎｓｉｔｙ
ｂｅｔｗｅｅｎ６０ｔｏ２０ｔｈｏｕｓａｎｄｓｙｅａｒｓＢ．Ｐ．ｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｐｒｅｓｅｎｔｖａｌｕｅｔｈａｔ
ｍａｙｃａｕｓｅｔｈｅ１４Ｃａｇｅｏｆｔｈｌｓｐｅｒｌｏｄｙｏｕｎｇｅｒｔｈａｎｔｈｅａｂｓｏｌｕｔｅａｇｅ．

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