平成１３年度

寺内遺跡等出土遺物化学分析委託業務報

告書

平成１３年１２月

応用地質株式会社

目

次

1. 調査概要‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 1

2. 試験方法‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 5

2.1. テフラの同定 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 5
2.1.1. 鉱物分析 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 5
2.1.2. 屈折率測定 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 7
2.2. 種子分析‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 73. 試験結果 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 8
3.1. テフラの同定 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 8
3.1.1. 鉱物分析結果 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ 8
3.1.2. 屈折率測定結果 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑113.2. 種子分析結果 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑13
4. テフラ同定の検討 ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑14
5. まとめ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑15

＜巻末

資料＞

・顕微鏡写真・RIMSデータシート1. 調査概要
本調査は、埼玉県江南町の御依頼により、応用地質株式会社が実施したものである。以下に調査の概要を述べる。
調 査 名：寺内遺跡等出土遺物化学分析委託業務
調査地：埼玉県大里郡江南町大字板井地内（図1‑1参照）

調査目的：寺内・中島遺跡で行われた調査の際に採取した土質試料（火山灰）を用いて、鉱物分析・屈折率測定を実施し、地層の年代を推定することを目的とする。また、元境内遺跡から出土した種子の観察同定を行い、当時の古環境を推定することを目的とする（図1‑2参照）。
調査期間：平成13年6月22日〜平成13年12月14日
調査内容：調査内容の概要を以下に述べる。
・鉱物分析

5試料・屈折率測定

5試料

・種子分析

1試料

実施機関：応用地質株式会社 東京支社
住所：東京都文京区大塚 3‑2‑1文京ビル

TEL ：03‑3946‑3111 FAX：03‑3946‑3118
担当技術者：早川瀬戸俊之（技術士秀治（技術士補応用理学）
応用理学）

123

4

2. 試験方法
2.1. テフラの同定
関東地方の台地や丘陵には，テフラ（スコリア，軽石，火山灰などの降下火山砕屑物）を起源とするローム層や黒ボク土層のような風成堆積物が厚く堆積している。これらの地域での遺跡発掘の多くは、風成堆積物の中から出土、発掘される遺物や遺構を対象に実施されている。ここでの鉱物分析の目的は、鍵層となる指標テフラを遺跡内の堆積物を用いた鉱物分析により検出し、堆積物編年のための資料とすることである。
2.1.1. 鉱物分析
埼玉県北部、江南町寺内遺跡の西側調整池、1996 調査第 1 調査地点南北溝 15層、 1996 年調査第 1 調査地点東西溝 4 層、1996 調査第 3 調査地点 4 層、2001 年
調査 1 号溝 4 層の 5 地点より採取された計 5 試料を用いて、以下の分析をおこなった。以下に試験方法を示す。
①各試料について自然含水状態で 30〜35g 程度秤量し、乾燥器中で乾燥した後、再秤量して含水比を求めた。
②1φ（0.5mm：30 メッシュ）、2φ（0.25mm：60 メッシュ）、3φ（0.125mm：120メッシュ）、4φ（0.063mm：250 メッシュ）、の 4 枚のふるいを重ね、流水下で電磁式フルイ振とう機を用いて湿式ふるい分けを行った。各ふるいの残渣について、それぞれを乾燥・秤量して粒度組成としてあらわし、試料の乾燥重量中における粒径 4φ以上の砂粒分の重量％を含砂率とした。
③4φの残渣（粒径 0.125〜0.063mm）については、重液（テトラブロモエタン：比重 2.96）を用いて重鉱物（有色鉱物）と軽鉱物（無色鉱物）に分離した。
④分離した重鉱物、軽鉱物それぞれについて封入剤レークサイトセメントを用いてプレパラートを作成した。それをそれぞれ偏光顕微鏡下で鉱物粒子を同定、計数し、重鉱物、軽鉱物組成を求めた。重鉱物はカンラン石、カンラン石が水の影響をうけて変質した鉱物であるイディングサイト（町田ほか 1983）、斜方輝石（主に紫蘇輝石）、単斜輝石（主に普通輝石）、角閃石（ホルンブレンド）、磁鉄鉱とチタン鉄鉱、不透明鉱物（その他の不透明粒子を含む）に分類し、軽鉱物は火山ガラスと長石、石英に分類した。なお、軽鉱物中に含まれる未分解のローム粒子や風化粒子については試料の洗浄のしかたによって含有率が異なる場合があるので、計数の対象から除いた。また、軽鉱物中の火山ガラスの形態については、町田・新井(1992)の分類基準に従い形態分類をおこなった（図2‑2）。

5

表2‑1 重鉱物と軽鉱物の分類

重鉱物

かんらん石／イディングサイト／
斜方輝石／単斜輝石／角閃石／
磁鉄鉱／チタン鉄鉱／
その他不透明鉱物

軽鉱物

石英／長石／火山ガラス

図2‑2 火山ガラスの形態分類

6

2.1.2. 屈折率測定
ローム層に含まれるテフラを同定するために、火山ガラスの屈折率を測定した。測定方法を以下に示す。また、表2‑2に温度変化型屈折率測定装置（RIMS86）の構成を示す。
①試料を3φ（0.125mm：120メッシュ）と4φ（0.063mm：250メッシュ）のふるいを用いてふるい分けし、4φ残渣を選別して、超音波洗浄を行い、乾燥させる。
②試料中の火山ガラスについて、横山ほか（1986）の方法に従って、温度変化型屈折率測定装置（Refractive Index Measuring System,type86：RIMS86）を用いて屈折率（n）を測定し、その結果を範囲（range）で表す。
表2‑2 RIMS86のシステム構成
シ ス テ ム 名 称Ⅰ

光 学 シ ス テ ム

Ⅱ測 定 シ ス テ ム

Ⅲ

測定データ自動処
理 シ ス テ ムⅣ

補 助 シ ス テ ム

主要構
成・偏光顕微鏡・位相差装置・干渉フィルター
・顕微測光装置
・熱電式加熱冷却器（Heat Stage）
・電子式プログラム温度制御器
・熱電式加熱冷却器固定・微動装置
・冷却用タンク付循環装置
・装置組立用枠組み
・16ビットパーソナルコンピューター
・カラーモニター・ドット（シリアル）プリンター・XYプロッター
・A/Dコンバーター
・データ処理ソフトウェア
・浸液セット（Nd=1.46〜1.75）
・浸液チェック用標準ガラスセット・セル（測定用密閉容器）セット
・測定用小道具セット

2.2. 種子分析
種子分析は、実体顕微鏡下で概形、大きさ、色、臍などを観察し、現生標本と比較検討しながら種の同定を行う。

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3. 試験結果
3.1. テフラの同定
3.1.1. 鉱物分析結果
堆積物中の砂粒分の割合（含砂率）は、15.9〜66.2％の値となり，西側調整池
では 15.9％と低く、1996 年調査第 1 調査地点南北溝 15 層と 2001 年調査 1 号溝 4層では 63％以上の高い値となる。
砂粒分の粒度組成は、1996 年調査第 1 調査地点南北溝 15 層、1996 年調査第 1調査地点東西溝 4 層、2001 年調査 1 号溝 4 層において径 1mm 程度の軽石を含むことから 1φ残渣が 43％以上を占め、3φ残渣と 4φ残渣は 4%以下と低い値となる。
逆に西側調整池では 1φ残渣が 7.0％となり、3φ残渣は 34.8％、4φ残渣は 29.8%と高い値を示す。また 1996 年調査第 3 調査地点 4 層は、2φ残渣が 49.9％と高い値となる。
重･軽鉱物比は、全試料において軽鉱物が 78.9％以上を占める。2001 年調査 1号溝 4 層において重鉱物がもっとも高い値となり 21.1％となる。
重鉱物は、斜方輝石、磁鉄鉱とチタン鉄鉱、単斜輝石を主体とする組成である。
斜方輝石の含有率は、全試料を通じて 60.4％以上であり、最大 78.6％の値を示す。
磁鉄鉱とチタン鉄鉱は西側調整池において 20.4％の高い値を示す。単斜輝石は、9.1〜16.0％の含有量で、1996 年調査第 1 調査地点南北溝 15 層において 9.1％の低い値を示し、それ以外では 12.0％以上となる。角閃石は 1.6〜6.4％で、西側調整池において 6.4％と最も高い値を示す。カンラン石は 0.8%以下の含有量となる。
軽鉱物組成は、ほとんどが長石と火山ガラスからなり、長石が 26.3〜66.1％を占める。火山ガラスは 1996 年調査第 1 調査地点南北溝 15 層において 73.7％と最も高い値となる。
火山ガラスは、スポンジ状の軽石型が最大 50.2％の含有量で最も多く、次いで破砕型が 15.5〜23.3％と多く含まれる。

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図 3‑1 寺内遺跡における堆積物中の鉱物組成9表 3‑1

堆積物の鉱物分析結果一覧

表 3-1 堆積物の鉱物分析結果一覧
試料名

西側調整池
1996 年調査第 1 調査地点 南北溝 15 層
1996 年調査第 1 調査地点 東西溝 4 層
1996 年調査第 3 調査地点 4 層
2001 年調査 1 号溝 4 層

含砂率
（重量%）

15.9
63.7
34.4
45.4
66.2

砂粒分の粒度組成（重量%）

重・軽鉱物組成
（重量%）

1φ2φ

3φ

4φ

重鉱物

軽鉱物

7.0
46.2
43.1
13.6
43.8

28.4
50.5
49.1
49.9
49.6

34.8
1.7
4.0
24.5
3.8

29.8
1.6
3.9
12.0
2.8

92.5
85.6
82.2
84.2
78.9

7.5
14.4
17.8
15.8
21.1

試料名

重鉱物組成（粒数）
単斜輝 斜方輝
磁鉄鉱
カンラン石
角閃石
石
石+チタン
OlHor
Cpx
Opx
鉄鉱西側調整池
2301511651
1996 年調査第 1 調査地点 南北溝 15 層02116412341996 年調査第 1 調査地点 東西溝 4 層
0361881330
1996 年調査第 3 調査地点 4 層
139191482001 年調査 1 号溝 4 層
138194953
試料名不明
Opq2213579

軽鉱物組成（粒数）
火山ガラス形態分類（粒数）
火山ガ
長石
平板状 Y 字状 繊維状 スポンジ 破砕型
ラス
Plb1b2p1状 p2c0Vg
西側調整池
91
90
32134131
1996 年調査第 1 調査地点 南北溝 15 層
55154
131110534
1996 年調査第 1 調査地点 東西溝 4 層
1101051085046
1996 年調査第 3 調査地点 4 層
115592092127
2001 年調査 1 号溝 4 層
11699
1054350103.1.2. 屈折率測定結果
粒度組成から1φ残渣中に含まれる軽石を，乳鉢を用いて粉砕し、屈折率測定を実施した。なお、西側調整池の試料については軽石がほとんど含まれないため、スポンジ状火山ガラスを用いて屈折率の測定を実施した。（表3‑2，図3‑2）。
表3‑2 火山ガラスの屈折率測定

試料名

範囲(range)

平均(mean)

西側調整池

1.5008−1.5040

1.5024

1.5081−1.5110

1.50951.5259−1.5312

1.5284

1.5082−1.5111

1.50991.5066−1.5100

1.50791996 年調査第 1 調査地点
南北溝 15 層
1996 年調査第 1 調査地点
東西溝 4 層1996 年調査第 3 調査地点
4層
2001 年調査 1 号溝4層

11Type-1(range:1.500-1.505)(mean:1.5024)
Type-2(range:1.506-1.512)(mean:1.5079-1.5099)
Type-3(range:1.525-1.532) (mean:1.5284)
試料名

西側調整池
1996 年調査
第 1 調査地点
南北溝 15 層
1996 年調査
第 1 調査地点
東西溝 4 層1996 年調査
第 3 調査地点
4層2001 年調査
1 号溝
4層
1.500

1.505

1.510

1.515

1.520

1.525

図 3‑2 火山ガラスの屈折率とそのタイプ

121.530

1.535

3.2. 種子分析結果検討した試料は、古墳時代後期(鬼高期)と考えられる第 9 号住居跡から出土した大型植物化石 2 個体である。
検討した結果、いずれもイシミカワ、 Polygonum perfoliatum Linn.の果実であった。果実は、光沢のある黒色でほぼ球形であり、臍部は白色で目立つ。イシミカワは、川原や砂地などのやや湿った所に生育するタデ科の雑草である。

13４．テフラ同定の検討
今回の分析から、江南町寺内遺跡において浅間 A と浅間 B、榛名二ツ岳が検出された。それらの特徴と噴出起源及び年代について述べる。
【浅間 A(Ａｓ‑Ａ)】
1996 調査第 1 調査地点南北溝 15 層、 1996 調査第 3 調査地点 4 層、2001 年調
査 1 号溝 4 層に認められる軽石を多く含む堆積物は、その軽石の特徴と火山ガラス屈折率から〝浅間Ａ(Ａｓ‑Ａ)〟に同定・対比される。
浅間Ａの特徴は灰白〜灰色の軽石を多く含み、その状態は未風化の状態で、比較的硬い。また、主要な構成鉱物は、斜方輝石と単斜輝石であり、スポンジ状火山ガラスを比較的多く含む。これらの特徴は浅間火山起源に共通の特徴である。
軽 石 の 火 山 ガ ラ ス の 屈 折 率 測 定 結 果 は 範 囲 1.506‑1.512， 集 中 度 の よ い 範 囲
1.507‑1.511，平均 1.5079‑1.5099 となり、従来の値（範囲 1.507‑1.512；町田・新井、1992）と重なることから、浅間 A に同定・対比されるといえる。
浅間Ａは群馬県西部の浅間火山を噴出源とし、関東北西部から東北南部にまで分布している。また、噴出年代は古文書記録等の検討から西暦 1783 年（天明 3年）とされている（新井、1979）。
【浅間 B(Ａｓ‑B)】
1996 年調査第 1 調査地点東西溝 4 層に認められる軽石を含む堆積物は、その軽石の特徴と火山ガラス屈折率から〝浅間 B(Ａｓ‑B)〟に同定・対比される。
浅間 B の特徴は淡灰褐色の軽石を含み、その状態は比較的新鮮な状態である。
また、主要な構成鉱物は、斜方輝石と単斜輝石であり、スポンジ状火山ガラスを比較的多く含む。これらの特徴は浅間火山起源に共通の特徴である。軽石の火山ガラスの屈折率測定結果は範囲 1.525‑1.532，平均 1.5284 となり、従来の値（範囲 1.524‑1.532；町田・新井、1992）と重なることから、浅間 B に同定・対比されるといえる。
浅間 B は群馬県西部の浅間火山を噴出源とし、関東北西部から東北南部にまで分布し、完新世に噴出した浅間 A〜Ｄの中でもっとも規模の大きな噴火である。
また，噴出年代は古文書記録等の検討から西暦 1108 年（天仁 1 年）とされている（新井、1979）。また、この噴火により上州の田畠が全滅したという記録が残されるほど大災害であった（峰岸、1993）。

14

【榛名二ツ岳伊香保（Ｈｒ‑ＦＰ）】
西側調整池に認められるスポンジ型火山ガラスは、その火山ガラス屈折率から新井(1979)の〝榛名二ツ岳伊香保（Ｈｒ‑ＦＰ）の火山ガラスに同定・対比される。
榛名二ツ岳伊香保の特徴は角閃石を多量に含むことであり、西側調整池には今回分析した試料中、比較的多く角閃石を含んでおり、また火山ガラスの屈折率測定結果は範囲 1.500‑1.505、も集中度の良い範囲 1.501‑1.504、平均 1.5024 となり，従来の値（範囲 1.501‑1.504；町田・新井、1992）と重なることから、榛名
二ツ岳伊香保に同定・対比されるといえる。
榛名二ツ岳伊香保は群馬県中部の榛名山二ツ岳を噴出源とし、北東方向に広く分布し、宮城県の多賀城市まで達している。その噴出年代は考古遺物、遺跡との関係から古墳時代（6 世紀中葉）とされている。

5. まとめ本試料の鉱物分析および火山ガラス屈折率測定をおこなった結果、1996 調査第1 調査地点南北溝 15 層、 1996 調査第 3 調査地点 4 層、2001 年調査 1 号溝 4 層に認められる灰白〜灰色軽石を多く含む堆積物は浅間Ａ、1996 年調査第 1 調査地点
東西溝 4 層に認められる淡灰褐色の軽石を含む堆積物浅間 B、西側調整池に認められるスポンジ型火山ガラスは榛名二ツ岳伊香保（Ｈｒ‑ＦＰ）に同定・対比される。それぞれの噴出年代は浅間Ａが西暦 1783 年（天明 3 年）、浅間 B が西暦 1108年（天仁 1 年）、榛名二ツ岳伊香保が 6 世紀中葉の古墳時代である。
種子分析は、検討した結果、いずれもイシミカワ、Polygonum perfoliatum Linn.の果実であった。果実は、光沢のある黒色でほぼ球形であり、臍部は白色で目立つ。イシミカワは、川原や砂地などのやや湿った所に生育するタデ科の雑草である。

引用文献
新井房夫(1979)関東地方北西部の縄文時代以降の示標テフラ層．考古学ジャーナ
ル，157、41‑52.
町田 洋・新井房夫(1992)｢火山灰アトラス｣．277p．東京大学出版会
町田 洋・村上雅博・斎藤幸治(1983)南関東の火山灰中の変質鉱物〝イディングサ
イト〟について．第四紀研究、22，69‑76.
峰岸純夫(1993)東国古代を変えた浅間天仁の噴火．新井房夫編｢火山灰考古学｣、111‑127.古今書院
横山卓雄・檀原 徹・山下 透(1986) 温度変化型屈折率測定装置による火山ガラスの屈折率測定．第四紀研究，25，21‑30.

15

巻末資

顕微鏡写真
RIMSデータシート

16料

顕微鏡

17写

真図版

堆積物中の鉱物類（スケール 1〜8：0.1mm、9：1mm）

1：軽石型繊維状火山ガラス

2：軽石型スポンジ状火山ガラス

3：破砕型火山ガラス

4：長石

5：単斜輝石6：斜方輝石

7：角閃石

8：磁鉄鉱

9：軽石（As‑A）

1,2,3,4,9：1996 調査第 1 調査地点
5,8：1996 調査第 3 地点
6,7：西側調整池

4層

南北溝 15 層

RIMS データシート