ISSN 1346-2040

B ulletin of the Tohoku University Museum

Bulletin of the Tohoku University Museum
No.19 2020

No.1 92020

Bulletin of the Tohoku University Museum
Editors
Ryusaku NGAOAKA

Professor of Art History
Department of Integrated Human Sciences, Graduate School of Arts and Letters, Tohoku University

Atsushi FUJISAWA

Professor of Archaeology
The Tohoku university Museum, Tohoku University

Yoshitaka KANOMATA

Associate professor of Archaeology
Department of Japanese Studies, Graduate School of Arts and Letters, Tohoku University

Reishi TAKASHIMA

Associate professor of Geology and Stratigraphy
The Tohoku university Museum, Tohoku University

March, 2020ⓒ The Tohoku University Museum, Tohoku University
6-3 Aoba, Aramaki, Aoba-ku, Sendai 980-8578, Japan

Printed by
Sendaikyodo Printing Co., Ltd
2-4-2, Hinodemachi, Miyaginoku,
Sendai 983-0035, Japan
Telephone : 022-236-7161

Cover image: Body design of Final Jomon Pottery drawn by the technigue of “erased-overcord impressions” . Original photograph by Miki Kikuchi.

Contents
Shuji Niko and Masayuki Ehiro : Trematoceras watanabei, a new orthoconic nautiloid
species from the Middle Triassic Fukkoshi Formation, Miyagi Prefecture, Northeast
Japan

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Daichi Nakai : The elasmobranch fossil fauna from the Tatsunokuchi Formation (upper
Miocene–lower Pliocene) at Sendai City, Miyagi Prefecture, Japan
Takahiro Uchiyama and Satoshi Kanisawa : A study on the stone materials used inhistorical buildings on Katahira campus, Tohoku University
Takahiro Uchiyama and Reishi Takashima : A study on the tuffs used in historicalbuildings on Katahira campus, Tohoku University
Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata, Yosuke Aoki : Use-wear analysis at theGorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far EastBull. Tohoku Univ. Museum. No. 19, pp. 1‒6, 2020© by The Tohoku University Museum

Trematoceras watanabei, a new orthoconic nautiloid
species from the Middle Triassic Fukkoshi Formation,
Miyagi Prefecture, Northeast Japan
Shuji Niko* and Masayuki Ehiro*** Department of Environmental Studies, Faculty of Integrated Arts and Sciences, Hiroshima University, Higashihiroshima
739-8521, Japan, ** The Tohoku University Museum, Sendai 980-8578, Japan
Abstract: A new species of an orthoconic nautiloid cephalopod, Trematoceras watanabei, is
described from laminated sandy mudstones in the Ozashi area, Jusanhama, Ishinomaki City,
Miyagi Prefecture, Northeast Japan. Its type stratum is the Anisian (lower Middle Triassic) Fukkoshi
Formation of the South Kitakami Belt. Endosiphuncular deposits remaining in two well-preserved
specimens of the species support the decision that Trematoceras should be removed from theorder Orthocerida, and instead be placed in the Pseudorthocerida. The principal character thatdifferentiates T. watanabei from a comparable species (i.e., T. hikichii ) is the development ofdistinctly longer camerae.

Introduction
Little has been published on the taxonomy of Triassic
orthoconic nautiloid cephalopods in Japan. Only Nikoet al. (2016) described and named a single species ofTrematoceras (T. hikichii) from Olenekian (upper Lower
Triassic) mudstones of the Osawa Formation, Miyagi
Prefecture. However, a considerable number of further
specimens comparable to their discoveries is found in
publications of faunal lists of various Japanese sites.
The first report was probably made by Yehara (1927),
who documented the occurrence of Orthoceras sp. fromthe Upper Triassic Kochigatani Group, Kochi Prefecture(Kobay as hi and Ic h i k a w a , 1 9 5 1 ). T h i s i s the onl yrepresentative of a Triassic orthocerid in the Kurosegawa
Belt up to now. Besides the abovementioned species, T.
hikichii Niko, Ehiro and Takaizumi, 2016, whose type stratum
is a constituent of the South Kitakami Belt, all further recordsof Triassic orthoconic nautiloid cephalopods derive from
the Maizuru Belt. Reports of these occurrences are listed
as follows: Nakazawa et al. (1954; Orthoceras sp. fromthe Anisian (lower Middle Triassic) Miyanooku Formation,
Okayama Prefecture; correspond Michelinoceras sp. in
Nakazawa, 1958), Nakazawa et al. (1957; Orthoceras sp.
from the Anisian Waruishi Formation, Kyoto Prefecture;correspond Michelinoceras sp. in Nakazawa, 1958),
Nakazawa (1958; Michelinoceras sp. from the Olenekian
Hirobatake and Narawara Formations, Kyoto Prefecture),

Nakazawa and Nogami (1958; Michelinoceras sp. from theOlenekian part of the Oro Formation, Kyoto Prefecture),
and Ishibashi (2005; Michelinoceras? sp. from the Waruishi
Formation). The present paper describes Trematoceras
watanabei sp. nov. as the second species occurrence of an
orthoconic nautiloid from the Triassic of the South Kitakami
Belt.
The cephalopod specimens described herein werecollected from a coastal outcrop (approximately latitude N
38°36’ 18’’, longitude E 141°30’ 59’’) in the Ozashi area,
Jusanhama, Ishinomaki City, Miyagi Prefecture, Northeast
Japan (Figure 1). According to Kamada and Takizawa(1992) the Triassic rocks in this area are divided into theHiraiso, Osawa, Fukkoshi and Isatomae Formations inascending order. The newly described orthoconic nautiloid
species derives from the Fukkoshi Formation, that mainly
consists of sandstone and alternating beds of sandstone
and mudstone. The deposits intercalate with thick laminatedsandy mudstone beds, about 30 meters in total thickness, in
its middle part. The two cephalopod-bearing beds, i.e., Fk1a and about 3 meters above Fk-1b, are in the topmost partof the mudstone beds (Figure 2). The Fukkoshi Formation
represents the submarine fan complex deposited in a deepwater environment (Kamada, 1984). Onuki and Bando(1959) assigned the formation to the Anisian, based on
the presence of age determining ammonoids, such as
Hollandites sp., Balatonites cf. kitakamicus (Diener), andGymnites cf. watanabei (Mojsisovics).

2

Shuji Niko and Masayuki Ehiro

Figure 1. Index‌map (A) and geologic map (simplified from Kamada and Takizawa, 1992) (B) of the Ozashi area, showing
the fossil locality.
Repository. All examined specimens are reposited in the
Tohoku University Museum (Institution abbreviation: IGPS
= Institute of Geology and Paleontology, Faculty of Science,
Tohoku University, Sendai).

Systematic Paleontology
Order Pseudorthocerida Barskov, 1963
Superfamily Pseudorthoceratoidea Flower and Caster, 1935
Family Trematoceratidae Zakharov, 1996
Genus Trematoceras Eichwald, 1851
Type species.─Orthocera [sic] elegans Münster, 1841;
Carnian (lower Upper Triassic) in Carnic Alps.
Discussion.─Two well-preserved specimens fromthe Fukkoshi Formation reveal that the new species ofTrematoceras has endosiphuncular deposits even in
the adoral shell. Although Jeletzky and Zapfe (1967) did
not describe these in their publication, similar deposits
are visible in their figure (pl. 4, fig. 3) of T. cf. triadicum
Mojsisovics, 1873, collected from the Rhaetian (upper Upper
Triassic) Zlambach Marl, Austria. Judging, and based on the

new Japanese finding, the deposits in the Austrian specimen
seem organic. There are two opposing views about thehigher taxonomic position of the genus: (1) Trematoceras
belongs into the order Orthocerida (e.g., Sweet, 1964;
Shigeta and Nguyen, 2014; Niko et al., 2016), while (2)Schastlivtceva (1986, 1988) and Zakharov (1996) assigned
Trematoceras to the order Pseudorthocerida. These present
knowledges derived from the Japanese and Austrian species
support the latter decision advocating a pseudorthocerid
affinity of Trematoceras.
Trematoceras watanabei sp. nov.
Figure 3
Diagnosis.─Species of Trematoceras with adoralconch expansion of approximately 3° in angle andornamentation of fine transverse lirae; camerae moderate
to long, with 0.4−1.4 in maximum width/length ratio; septal
necks suborthochoanitic; connecting rings bear distinct
constrictions at siphuncular foramina; cameral deposits
episeptal-mural and hyposeptal; endosiphuncular deposits
unfused.

Triassic orthoconic nautiloid from Miyagi

3Figure 2. Simplified‌columnar section of the Lower-Middle Triassic Inai Group in the South Kitakami Belt, Northeast Japan,
showing the fossil horizon (Fk-1a and Fk-1b). The lowermost part of the Hiraiso Formation is not exposed in the
Ozashi area.
Description.─Longiconic orthocones with gradual conch
expansion; except for apical part of a paratype (IGPS coll.
cat. no. 112399), where cross sections of conch are circular,
most specimens are more or less deformed and exhibit
oval to flattened lenticular cross sections; the holotype
is imperfect phragmocone, which is 53 mm in length andapproximately 6 mm in reconstructed diameter near its
adoral end; body chamber attains approximately 9 mm inreconstructed diameter in a paratype (IGPS coll. cat. no.
112401); reconstructed angles of conch expansion are
4°−6° in apical decreasing to approximately 3° in adoralpart of the shell; apex and peristome not preserved. Conchsurface ornamented by fine transverse lirae. Sutures directlytransverse; septa moderately concave; camerae moderate
to long for the genus, having 0.4−1.4 in form ratio (maximum
width per length). Siphuncle nearly central in position;

siphuncular wall consists of suborthochoanitic septal necks
and slightly thickened connecting rings; length of septal neckis very short (0.33 mm in the holotype); connecting rings
cylindrical with distinct constrictions at siphuncular foramina;
thickness of connecting rings maximum 0.04 mm in theholotype. Cameral deposits well developed, differentiatedinto episeptal-mural and hyposeptal; endosiphuncularparietal deposits unfused, developed mainly on ventral
siphuncular wall in apical shell of a paratype (IGPS coll.
cat. no. 112402) and adoral shell of the holotype; incipientparts of endosiphuncular deposits occur at apical partof connecting ring, then also grow adorally; siphuncularforamina lack deposits.
Material examined.─Holotype, IGPS coll. cat. no.
112409. Paratypes, IGPS coll. cat. nos. 112398, 112399,
112401−112403, 112406−112408. In addition, three poorly

4Shuji Niko and Masayuki Ehiro

5

Triassic orthoconic nautiloid from Miyagi
preserved specimens, IGPS coll. cat. nos. 112400, 112404,
112405, were also examined.
Occurrence.─Fk-1a (IGPS coll. cat. nos. 112398−112405)
and Fk-1b (IGPS coll. cat. nos. 112406−112409) in the
middle part of the Fukkoshi Formation, the Ozashi area,
Jusanhama, Ishinomaki City, Miyagi Prefecture, Northeast
Japan.
Etymology.―The species name is to honor Mr. Yuta
Watanabe, who discovered important specimens including
the holotype and two of the paratypes (IGPS coll. cat. nos.
112407, 112408) and making them available for this study.
Discussion.─General conch shape and structure of
the siphuncular wall of the Fukkoshi specimens are
exclusive morphological characters restricted to the genus
Trematoceras. Among the previously known about 40
species of the genus, T. watanabei sp. nov. is similar to
the Olenekian species T. hikichii Niko, Ehiro and Takaizumi(2016, p. 1−3, fig. 1), from the Osawa Formation (typestratum) that is conformably overlain by the Fukkoshi
Formation. The principal difference between these species
is their cameral length. Form ratios (maximum width/
length) of T. hikichii are 1.6−2.3, whereas T. watanabei has
much longer camerae and ratios of 0.4−1.4. In addition,stronger curvature of septal necks and deeper constrictionsof connecting rings of T. watanabei compared to thoseof T. hikichii are distinctive. Because endosiphunculardeposits are not preserved in T. hikichii, direct comparisonof T. watanabei and T. hikichii is impossible regarding thiscriterion. However, the pronounced differences of camerae,
septal necks, and connecting rings support to separate thetaxa on the specific level.

Acknowledgements
We are especially grateful to Mr. Yuta Watanabe forallowing us to study some specimens from his personalcollection and donating them to the Tohoku University
Museum. We also thank Mr. Yukihiro Takaizumi for his fieldassistance. Special thanks are also extended to Dr. Barbara
Seuss, who kindly reviewed the manuscript.

References
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vol. 38, p. 149−150. (in Russian)Eichwald, E. von, 1851, Naturhistorische Bemerkungen,als Beitrag zur vergleichenden Geognosie, auf einer
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Paleontology. Section A: The cephalopod fauna of theConewango Series of the Upper Devonian in New Yorkand Pennsylvania. Bulletins of American Paleontology,
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Mojsisovics, E. von, 1873, Das Gebirge um Hallstatt. Eine
geologisch-paläontologische Studie aus den Alpen.

←
Figure 3. Trematoceras watanabei sp. nov. A−C: paratype, IGPS coll. cat. no. 112399, imperfect phragmocone; A, side
view; B, partial enlargement of A to show details of apical shell; C, partial enlargement of A to show details of surface
ornamentation. D, J−M: holotype, IGPS coll. cat. no. 112409, imperfect phragmocone; D, lateral view, venter on right; J,
partial enlargement of L to show details of endosiphuncular deposits (arrow), septal neck and connecting rings; K, partial
enlargement of L to show details of cameral deposits; L longitudinal thin section, slightly oblique for dorsoventral plane,
venter on left; M, transverse polished section near adoral end, venter down. E, G, I: paratype, IGPS coll. cat. no. 112402,
imperfect phragmocone; E, lateral view, venter on right; G. longitudinal thin section, venter on right; I, partial enlargementof G to show details of endosiphuncular deposits (arrows). F: paratype, IGPS coll. cat. no. 112403, side view of imperfectphragmocone. H: paratype, IGPS coll. cat. no. 112401, side view of imperfect body chamber. Scale bar is 20 mm in A, D, E, F,
H; 5 mm in B, C; 3 mm in G, K; 1 mm in I, J; 6 mm in L; 10 mm in M.

6

Shuji Niko and Masayuki Ehiro

I. Theil. Die Mollusken-Faunen der Zlambach- undHallstätter-Schichten. Abhandlungen der KaiserlichKöniglichen Geologischen Reichsanstalt, vol. 6, p. 1−82,
pls. 10−32.
Münster, G. zu, 1841, Beschreibung und Abbildung der inden Kalkmergelschichten von St. Cassian gefunden
Versteinerungen. In Wissmann, H. L. and Münster, G.
zu, Beiträge zur Geognosie und Petrefacten-Kunde desSüdöstlichen Tirols vorzüglich der Schichten von St.
Cassian, p. 25−152, pls. 1−16, Bayreuth.
Nakazawa, K., 1958, The Triassic System in the Maizuru
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265−313.
Nakazawa, K. and Nogami, Y., 1958, Palaeozoic andMesozoic formations in the vicinity of Kawanishi,
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Zone” (part 6)─. Journal of the Geological Society ofJapan, vol. 64, p. 68−77. (in Japanese with English
abstract)
Nakazawa, K., Shiki, T. and Shimizu, D., 1954, Palaeozoic
and Mesozoic formations in the vicinity of Fukumoto,
Okayama Prefecture. ─A study on the stratigraphy andthe geologic structure of the “Maizuru Zone” (part 1)─.
Journal of the Geological Society of Japan, vol. 60, p.
97−105. (in Japanese with English abstract)
Nakazawa, K., Shiki, T. and Shimizu, D., 1957, Mesozoic
and Palaeozoic formations of the Yakuno district, Kyoto
Prefecture Japan. ─A study on the stratigraphy andgeologic structure of the “Maizuru Zone” (part 4)─.
Journal of the Geological Society of Japan, vol. 63, p.
455−464, pl. 9. (in Japanese with English abstract)
Niko, S., Ehiro, M. and Takaizumi, Y., 2016, Trematoceras
hikichii sp. nov., an Early Triassic orthocerid cephalopod
from the Osawa Formation, Miyagi Prefecture, Northeast

Japan. Bulletin of the Tohoku University Museum, no.
15, p. 1−4.
Onuki, Y. and Bando, Y., 1959, On the Inai Group of theLower and Middle Triassic System (stratigraphical andpaleontological studies of the Triassic System in the
Kitakami Massif, Northeastern Japan: −3). Contributions
from the Institute of Geology and Paleontology Tohoku
University, no. 50, p. 1−69. (in Japanese with English
abstract)
Shigeta, Y. and Nguyen, H. D., 2014, Cephalopods. In
Shigeta, Y. et al. eds., Olenekian (Early Triassic)
Stratigraphy and Fossil Assemblages in Northeastern
Vietnam, p. 65−167. National Museum of Nature andSciences Monographs No. 45, Kokusai Bunkensha,
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Schastlivtceva, N. P., 1986, Some Triassic orthoceratids andnautilids from North-East USSR. Biulleten Moskovskogo
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Schastlivtceva, N. P., 1988, Triassic orthoceratids andnautilids of USSR. Akademii Nauk SSSR, Trudy
Paleontologicheskogo Instituta, vol. 229, p. 1−104, pls.
1−8. (in Russian)Sweet, W. C., 1964: Nautiloidea─Orthocerida. In Teichert,
C. et al. eds., Treatise on Invertebrate Paleontology.
Part K: Mollusca 3, p. K216−K261. Geological Societyof America, New York and University of Kansas Press,
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Yehara, S., 1927, Faunal and stratigraphical study of the
Sakawa Basin, Shikoku. Japanese Journal of Geology
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Bulletin of the National Science Museum, Series C, vol.
22, p. 11‒35.

Bull. Tohoku Univ. Museum. No. 19, pp. 7‒20, 2020© by The Tohoku University Museum

宮城県仙台市に分布する竜の口層（上部中新統―下部鮮新統）から産出した板鰓類化石群集
仲井大智
名古屋大学大学院環境学研究科地球環境科学専攻

The elasmobranch fossil fauna from the Tatsunokuchi
Formation (upper Miocene–lower Pliocene) at Sendai City,
Miyagi Prefecture, Japan
Daichi Nakai
Department of Earth and Environmental Sciences, Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University
Abstract: The Tatsunokuchi Formation of Sendai Group (Neogene) of northeastern Japan isconsidered to have been deposited in the past bay opened to the Pacific ocean, which is called the"Tatsunokuchi bay". The molluscan fauna of the Tatsunokuchi Formation indicates that a colder
paleoclimate than present ocean along the northeastern Japan. Whereas, the terrestrial flora of theformation represents the temperate climate. This study challenges this contradiction by analyzing theelasmobranch fauna of the "Tatsunokuchi bay" comparing with the other biota reported in previous
studies. 51 elasmobranch specimens from the Tatsunokuchi Formation, representing 12 species of
8 genera, 8 families were identified, including the first Neogene fossil record of Carcharinus leucas,
which mainly habit in the tropical environment. The elasmobranch fauna of the "Tatsunokuchi bay"
was dominated by the species dwelling in both seashore and offshore, and was composed of the
taxa of both cold and tropical assemblages. The composition of fossil fauna differs from the recent
fauna in northeastern Japan, but resembles that of the Dai-nichi Formation, Shizuoka, middle ofJapan, which represents the relatively warm environment in Pleistocene. Considering the diatomderived sea surface temperatures in northeastern Japan and the paleoclimate of the world in the
Pliocene, the elasmobranch fauna and terrestrial flora of the "Tatsunokuchi bay" represents that thepelagic environment was basically cold, though the warm current may have flowed into the bay forthe survived of the cold water assemblage.

はじめに
宮城県仙台市青葉区などに分布する新第三系仙台層群は，後期中新世～前期鮮新世における東北日本の太平洋沿岸を代表する地層群として知られている（鎮西，1963）．本層群を構成する 4 つの層の一つである竜の口層は，後期中新
世後期から前期鮮新世にかけて東北日本に存在した，“ 竜の口の海（Tatsunokuchi Bay）” で堆積したものである．この“ 竜の口の海 ” は，福島県原町（現南相馬市）から岩手県北上市にかけて分布し（久保ほか，1990；大石ほか，1996），
南方向に開き，且つ南北方向に延びた内湾であったとされている（Chinzei and Iwasaki, 1967；柳沢，1990；小笠原，
1998）．
竜の口層からは竜の口動物群（Tatsunokuchi Fauna）と呼ばれる，寒流の影響を受けた浅海性貝類化石群集が産出する（Nomura, 1938）．そのため，竜の口の海は強い寒流に晒され，現在の東北日本沿岸より寒冷な海洋環境であったと考えられている（藤原ほか，2013）．しかしながら，竜の口層上部からは，“ 竜の口の海 ” 内湾の陸域が温暖であったことを示す陸生植物化石相（仙台植物群）が産出しており，
貝類化石群集から推定される海洋環境との不一致がみられる（鈴木，1987；竹内・吉田，2012）．一方，柳沢（1990）

8

仲井大智

では，竜の口層からは全体に寒流系珪藻化石種が多産する化石によって化石層序が確立されており，竜の口層下部にものの，一部層準から暖流系珪藻化石種がわずかに産出す
中新世―鮮新世境界を示す示準化石 Thalassiosira temperei
ることから，“ 竜の口の海 ” が寒流に卓越しつつも，わずか （5.4 Ma；Yanagisawa and Akiba, 1998）の終産出層準が存に暖流の影響がみられる混合水域の環境であるとしている
在する（柳沢，1990）．また，岩手県南部に堆積した竜の口が，生物相に与える暖流の影響の程度は珪藻化石の寒流系層では，フィッション・トラック年代法により，竜の口層と暖流系の種の産出比からの推定のみで行われている．ま上部に挟在する灰白色細粒凝灰岩から，5.3 ± 0.4 Ma の放た，暖流の存在が大型動物相へ与える影響については議論
射年代が得られている（大石ほか，2012）．したがって，竜されていない．
の口層は最上部中新統―下部鮮新統である．
竜の口層からは海生脊椎動物化石も産出し，これまで，
本研究では，宮城県仙台市青葉区川内澱橋下を流れる広クジラ類（Oishi and Hasegawa, 1995；石丸，2002；才田ほか， 瀬川右岸の露頭から標本を採集した（図 1）．広瀬川沿いの2011），鰭脚類（猪苗代，1987），及びウミガメ類（みちの露頭では，9 つの貝化石層が確認され（地学団体研究会仙く古生物研究会，2002）が報告されている．いずれも，現
台支部，1980；柳沢，1990），Fortipecten takahasii（イタヤ
在の東北沿岸域や，より高緯度の海域にも生息できる分類
ガ イ 科 Pectinidae），Anadara tatunokutiensis（ フ ネ ガ イ 科群である．一方，板鰓類化石は，Hatai et al.（1965），Hatai
Arcidae）などの二枚貝を含む竜の口動物群が産出した．まet al.（1974），佐藤ほか（2000），みちのく古生物研究会（2002） た，貝化石層が挟在する凝灰質砂岩から，材化石，硬骨魚の報告があるが，みちのく古生物研究会（2002）では，詳類の椎骨，及び鳥類骨格の化石がみられた．なお，本セク
細な記載，及び同定がされていない．また，国内の板鰓類
ションは，外洋寒流系珪藻化石が優占的で，下位で暖流系化石の研究について，後藤（1972）で総括されているが， 珪藻化石がわずかに産出する（柳沢，1990）．板鰓類化石は鮮新世では竜の口層を含めて大型板鰓類化石（アオザメ属
いずれも，竜の口層最上位から数えて 8 番目の貝化石層（X8：Isrus，ホホジロザメ属 Carcharodon [C. megalodon を含む ]） 地学団体研究会仙台支部，1980）直上の凝灰質砂岩層からの記載がほとんどを占めており，中～小型の板鰓類化石の産 出 し た（ 図 1：38 °15’N，140 °51’E）． 板 鰓 類 化 石 が 産
報告例は乏しい．
出した層準は，Thalassiosira temperei の終産出層準（柳沢，板鰓類の多くは変温動物であり，恒温動物の鯨類や鰭脚1990）より上位であり，前期鮮新世に堆積したものと推定
類よりも生息可能水温が限られていることが期待される．板される．また，他の層準では板鰓類化石は確認できなかった．
鰓類の多くは温暖な海洋環境を好むが，気候の温暖化に伴って，低緯度帯に生息する種がより高緯度へ生息分布を拡大す
板鰓類化石の記載
る（Dambach and Rödder, 2011）．あるいは，暖流が強くなると熱帯域に生息する種が北上する（Gadig et al., 2006）．こ
本研究では採集した 49 標本，ならびに横山純一氏（仙台れより，板鰓類化石群集の種構成は，温暖な海洋環境，また市在住）から寄贈されたカスザメ属 Squatina の歯化石 2 標
は暖流の影響の定性的な指標となり得ることから，板鰓類化本の合計 51 標本を，8 科 8 属 12 種に分類・同定した（表 1）．
石群集を用いて古環境復元を試みた研究も近年進められてい採集した 49 標本のほとんどが歯化石で，ごく稀に鰓杷，楯る（例えば，横山ほか，2001；川瀬・西松，2016）．
鱗，尾棘も産出した．
本研究では，竜の口層から新たに確認された板鰓類化石
板鰓類の歯の用語については，矢部・後藤（1999）に基を記載すると共に，“ 竜の口の海 ” の古環境について，先行づいて記載する．計測可能な歯化石については，歯根の幅，
研究に板鰓類化石群集の視点を加えて考察する．
歯冠頂部から歯根底面までの高さ，最大保存厚についてノ
ギスを用いて計測した（表 2）．メジロザメ属 Carcharhinusの同定は Voigt and Weber（2011）を参考にし，他の分類
地質概説及び産出地
群は既往研究に記載された標本を参考に同定した．また，仙台層群は，下位から亀岡層（上部中新統），竜の口層
現生種に同定されたものについては，その種の生態や生息（最上部中新統―下部鮮新統），向山層（下部鮮新統），及域について Ebert et al.（2013）を参照した．なお，記載しび大年寺層（上部鮮新統）で構成されている（北村ほか， た標本は，東北大学総合学術博物館（Institute of Geology1986）．陸成層の亀岡層と上位の海進して堆積した竜の口層
and Paleontology, Faculty of Science, Tohoku University,
は，整合による境界を示す（中村・天野，1994）．一方，竜Sendai: IGPS）に収蔵されている．
の口層と上位の向山層は不整合によって明確な境界を示す（北村ほか，1986）．
歯
竜の口層は，模式地である竜の口渓谷，及び広瀬川に沿っClass: Carcharhiniformes メジロザメ目てよく露出しており，主に砂岩，シルト質凝灰岩，及び凝Family: Carcharhinidae メジロザメ科
灰質砂岩から成る．年代決定に重要な微化石として，珪藻Genus: Charcharhinus メジロザメ属

9宮城県仙台市に分布する竜の口層（上部中新統―下部鮮新統）から産出した板鰓類化石群集

板鰓類化石産出層準
凝灰質砂岩
X8

貝化石
X8 第 8 貝化石層

砂岩
シルト質凝灰岩
貝化石層
軽石

竜の口層

140°E

142°E

140°51’ E

産出地

38°15’ N
東北大学

仙台駅

仙台城跡

39°N

1 km

5 (m)

0

50 km

38°N

細粒
極細粒
シルト
図 1：‌仙台層群竜の口層広瀬川右岸の柱状図．X8 は地学団体研究会仙台支部（1980）に記された上部から数えて 8 番目の貝化石層に相当する．地図は国土地理院発行・20 万分の 1 地形図「仙台」を使用．

10

仲井大智
表 1：本研究における竜の口層の板鰓類化石の産出数．

歯化石

47

Carcharhinus leucas

4

Carcharhinus longimanus

2

Carcharhinus sp. A

3

Carcharhinus sp. B

1Carcharhinus spp.

5

Sphyrna zygaena

3

Carcharodon carcharias

1

Squalus sp. A

3

Squalus sp. B

1

Squatina sp.

2

Dasyatis akajei

5

Myliobatis sendaicus

17

楯鱗

2

Dasyatidae gen. et. sp. indet.

2

鰓杷

1

Cetorhinus sp.

1

尾棘

1

Myliobatis sp.

1

合計

51

Carcharhinus leucas Müller & Henle, 1839
オオメジロザメ
標本番号：IGPS112334–112336（図 2．2­­­­–4）
記載：上顎歯である．唇側面では平坦で，舌側面ではわず
かに膨隆する．歯根は歯冠の高さに対して幅広く，中央で湾曲し，末端で平坦になる．歯冠は遠心側へ傾く．遠心縁は基底から 1/3–1/2 で凹となる．近心縁は中間から基底部にかけてわずかに凸となる．また，両縁の鋸歯は，基底部ではわずかに粗く，先端部にかけ漸移的に細かくなる．本標 本 は 現 生 種 よ り 約 1.5–2 倍 大 き い（Voigt and Weber,2011）． メ ジ ロ ザ メ Cn. plumbeus（ 以 降， メ ジ ロ ザ メ 属Carcharhinus を必要に応じて Cn. と省略する）は歯根の湾曲が強く V 字型となる．また，ヨゴレ Cn. longimanus は歯冠が歯根に対して垂直に立ち，幅と高さが 1：1 になるため，本種と区別される．
Carcharhinus cf. longimanus Poey, 1861
ヨゴレ比較種
標本番号：IGPS112338, 112339（図 2．5，6）
記載：上顎歯である．唇側面では平坦で，舌側面ではわず
かに膨隆する．歯根はわずかに湾曲しており，両端が狭い．
歯冠は歯根に対してほぼ垂直に立ち，歯根が短い二等辺三角形をしていることから，前歯であると推測される．遠心
縁は弱い凹，近心縁は真っ直ぐである．また両縁とも鋸歯が歯根側では粗く，先端にかけて漸移的に細かくなる．本
標本と類似するオオメジロザメ Cn. leucas は歯根が幅広く，
クロトガリザメ Cn. falciformis は切痕が存在するため，本種と区別される．
Carcharhinus sp. A
標本番号：IGPS112340–112342（図 2．7–9）
記載：上顎歯である．唇側面では平坦で，舌側面ではわず
かに膨隆する．歯根は平坦か，わずかに湾曲する．歯冠は遠心側へ傾く．遠心縁 1/2 あたりで明確な切痕が存在し，V
字状に凹になる．近心縁はわずかに凸であり，弱い切痕が歯根から 1/3 にある．また，どちらも歯冠の鋸歯は切痕から歯根側では粗く，歯冠側では細かい．本標本はクロトガ
リザメ Cn. falciformis の上顎の側歯及び後歯に似るが，Cn.
falciformis は歯根の中央部が強く湾曲するため，本標本と区別される．
Carcharhinus sp. B
標本番号：IGPS112343（図 2．13）
記載：上顎歯である．唇側面では平坦で，舌側面ではわず
かに膨隆する．歯根は V 字状に凹となる．歯冠は遠心側へ傾く．遠心縁は基底から 1/3–1/2 で凹となり，近心縁は 1/2で強く凸となる．鋸歯は歯根側ではやや粗く，先端部にかけ漸移的に細かくなる．本標本はドタブカ Cn. obscurus と歯冠部が似るが，歯根が V 字状に凹まないため，本標本と区別される．また，歯冠の遠心縁に V 字型の切痕が存在しないこと，近心縁が凸になる点で Cn. sp. A と区別される．
Carcharhinus spp.
標本番号：IGPS112344–112348（図 2．10–12）
記載：いずれも下顎歯であるが，メジロザメ属の下顎歯の形態は多くの種で類似しているため，同定が困難である．
唇側面ではわずかに膨張し，舌側面では唇側面よりも強く膨隆する．歯根は中央で弱い凹となる．歯冠は左右対称で，
近心・遠心縁の両端から 1/3 では，切縁は歯根に沿うように低いのに対して，中央では切縁の長い二等辺三角形を呈している．両縁とも均一で細かい鋸歯が存在する．

宮城県仙台市に分布する竜の口層（上部中新統―下部鮮新統）から産出した板鰓類化石群集
表 2：産出した板鰓類歯化石の計測値．

分類群

標本番号

図番号

幅(mm)

高さ(mm)

厚さ(mm)

備考

Carcharhinus leucas

IGPS112334 図2．2

20.70

17.99

4.27

Carcharhinus leucas

IGPS112335 図2．3

19.59

16.04

3.22

Carcharhinus leucas

IGPS112336 図2．4

11.76

11.23

2.32

Carcharhinus cf. leucas

IGPS112337

18.55

—

Carcharhinus cf. longimanus

IGPS112338 図2．5

10.85

10.76

2.29 歯根一部欠損

Carcharhinus cf. longimanus

IGPS112339 図2．6

13.62

15.37

3.90

Carcharhinus sp. A

IGPS112340 図2．7

9.86

9.23

1.94

Carcharhinus sp. A

IGPS112341 図2．8

8.92

6.85

1.82

Carcharhinus sp. A

IGPS112342 図2．9

9.92

8.01

1.90

Carcharhinus sp.

IGPS112344 図2．10

9.22

8.59

1.88 下顎歯Carcharhinus sp.

IGPS112345 図2．11

10.23

—

Carcharhinus sp.

IGPS112346 図2．12

6.65

6.90

1.83 下顎歯Carcharhinus sp. B

IGPS112343 図2．13

6.32

5.47

1.01

Carcharhinus sp.

IGPS112347——

Carcharhinus sp.

IGPS112348

7.77

7.05

1.83 歯冠風化

Sphyrna zygaenna

IGPS112349 図3．1

5.12

4.45

1.21

Sphyrna zygaenna

IGPS112350 図3．2

4.41

3.80

1.09

Sphyrna zygaenna

IGPS112351 図3．3

6.28

3.51

1.24

Carcharodon carcharias

IGPS112352 図3．1

32.35

38.98

10.01 下顎歯，先端摩耗

Squalus sp. A

IGPS112353 図3．4

3.34

2.13

1.13 遠心一部破損

Squalus sp. A

IGPS112354 図3．5

4.34

3.00

1.37

Squalus sp. A

IGPS112355

4.59

2.69

1.12 近心破損

Squalus sp. B

IGPS112356 図3．6

3.04

2.56

1.10 近心歯根一部欠損

Squatina sp.

IGPS112357 図3．7

—

4.75

3.55 歯根半分欠損

Squatina sp.

IGPS112358 図3．8

4.56

2.83

2.11 基底突起欠損

Dasyatis akajei

IGPS112362 図3．9

2.35

1.68

1.61

Dasyatis akajei

IGPS112363 図3．10

3.03

1.89

2.19 歯根一部欠損

Dasyatis akajei

IGPS112359 図3．11

2.35

1.93

2.30

Dasyatis akajei

IGPS112360 図3．12

1.59

1.85

1.45

Dasyatis akajei

IGPS112361 図3．13

2.16

1.72

1.62

Myliobatis sendaicus

IGPS112362 図4．1

24.23

5.18

5.37

Myliobatis sendaicus

IGPS112363 図4．2

18.24

3.77

4.28

Myliobatis sendaicus

IGPS112364 図4．3

22.94

3.51

3.97 一部欠損

Myliobatis sendaicus

IGPS112365 図4．4

—

4.27

4.77 半分欠損

Myliobatis sendaicus

IGPS112366 図4．5

15.42

3.16

2.07

Myliobatis sendaicus

IGPS112367 図4．6

33.43

4.25

5.17

Myliobatis sendaicus

IGPS112358

14.08

3.06

2.05

Myliobatis sendaicus

IGPS112359

—

3.86

4.39 半分欠損

Myliobatis sendaicus

IGPS112360

13.31

3.74

2.53 破損

3.31 歯冠欠損

3.01 下顎歯，歯冠破損— 下顎歯，破損

11

12

仲井大智

1 cm
1 cm
1a

2a

1b

2b

3a

4a

4b

5a

7a

7b

8a

10a

10b

11a

5b

8b

11b

3b

6a

6b

9a

9b

12a

12b

13a

13b

図 2：竜の口層凝灰質砂岩層から産出した板鰓類化石 [no. 1–13]
1.
‌ Carcharodon carcharias Linnaeus, 1758（IGPS112352）．下顎歯，a．唇側面，b．舌側面．2–4. Carcharhinus leucas
Müller & Henle, 1839（IGPS112334–112336）． 上 顎 歯，a． 唇 側 面，b． 舌 側 面．5, 6. Carcharhinus cf. longimanus
Poev, 1861（IGPS112338, 112339）．上顎歯，a．唇側面，b．舌側面．7–9. Carcharhinus sp. A（IGPS112340–113342）．
上顎歯，a．唇側面，b．舌側面．10–12. Carcharhinus spp.（IGPS112344–112346）．下顎歯，a．唇側面，b．舌側面．
13. Carcharhinus sp. B（IGPS112343）．上顎歯，a．唇側面，b．舌側面．

宮城県仙台市に分布する竜の口層（上部中新統―下部鮮新統）から産出した板鰓類化石群集
Family: Sphyrnidae シュモクザメ科
Genus: Sphyrna シュモクザメ属
Sphyrna zygaena Linnaeus, 1758
シロシュモクザメ
標本番号：IGPS112349–112351（図 3．1–3）
記載：上顎歯と下顎歯の区別はできない．唇側面では平坦で，
舌側面ではわずかに膨隆する．歯冠は遠心側へ傾く．近心縁・遠心縁ともに鋸歯は存在しない．近心縁は中央でやや凸に湾曲し歯冠先端ではわずかに反り返る．また，遠心縁は凸に湾曲する．歯冠の遠心縁は基底部にある明確な V 字型切痕を介してその遠心側にある遠心踵と接している．
Class: Lamniformes ネズミザメ目
Family: Lamnidae ネズミザメ科Genus: Carcharodon ホホジロザメ属
Carcharodon carcharias Linnaeus, 1758
ホホジロザメ
標本番号：IGPS112352（図 2．1）
記載：下顎歯である．唇側面では平坦で，舌側面で強く膨隆する．歯根は強い湾曲を示し，栄養痕が舌側面に点で存在す
る．歯冠は鋭角で，二等辺三角形を成す．また，鋸歯は両縁とも粗い．唇側面では平面を成し，舌側面では強く膨張する．

13

存在しない．
Class: Myliobatiformes トビエイ目
Family: Dasyatidae アカエイ科Genus: Dasyatis アカエイ属
Dasyatis akajei Müller & Henle, 1841
アカエイ
標本番号：オス；IGPS112359–112361，
メス；IGPS112362–112363（オス：図 3．11–13；メス：図 3．9，10）
記載：アカエイの歯は雌雄によって形態が異なる（Taniuchi
and Shimizu, 1993）．オスの歯では，上顎歯と下顎歯は区別できない．歯冠表面は滑らかで基底は四角形である．歯冠
咬合面は先端が細く，舌側へ強く傾斜する．歯根は二股になり，舌側へ偏る．メスの歯では，咬合面は近遠心方向に長い五角形である．歯冠表面は滑らかだが，隆線によって
唇舌側に二分する．また，歯冠舌側面には弱い溝が存在する．
歯根は二股になり，唇側へ偏る．
Hatai et al.（1965）で記載されたアカエイ比較種 Dasyatis
cf. akajei の尾棘はトビエイ属 Myliobatis の尾棘だと指摘されており（佐藤ほか，2000；みちのく古生物研究会，2002），
この歯化石が，確かなアカエイ D. akajei の竜の口層からの初記録となる．

Family: Myliobatidae トビエイ科
Class: Squaliformes ツノザメ目
Genus: Myliobatis トビエイ属
Family: Squalidae ツノザメ科
Myliobatis sendaicus Hatai, Murata & Masuda, 1965
Genus: Squalus ツノザメ属
標本番号：IGPS112364–112380
Squalus sp.
（中央歯：図 4．1–6；側歯：図 4．7–11；置換歯：図 4．12）
標本番号：IGPS112353–112356
記載：上顎歯と下顎歯の区別はできない．咬合面は滑らか（図 3．4–6）で唇側・舌側のどちらかへわずかに湾曲している．また，記載：上顎歯と下顎歯の区別はできない．歯冠は主咬頭と近心縁側へ細長い六角形であり，長辺は粗い．咬合面の幅
半月状の遠心副咬頭からなる．主咬頭は遠心側へ傾き，鋸は厚さに対し約 4–5 倍である．歯根は櫛状で，10 mm あ
歯は存在しない．主咬頭の近心縁は中央から先端にかけてたり約 9–14 本，唇舌側方向へ平行に弱い条溝があり，唇やや凹となり，遠心縁は真っ直ぐで，基底部に V 字型の切側へ偏る．また，唇側面では，歯根と咬合面境界で，咬合痕が存在する．一方，近心基底部の歯冠は膨らみをもつ． 面に平行な明瞭な溝をもつ．一方，側歯の咬合面は四角形，
また唇側面では歯冠の基底突起が歯根側に突出する．
または五角形である．近心縁に咬合面と平行な溝が存在す
る．歯根は 1–2 本の条溝があり，唇側へ偏る．また，置換Class: Squatiniformes カスザメ目
歯では咬合面が一様に分厚い．本標本はトビエイ Myliobatis
Family: Squatinidae カスザメ科
tobijei に似るが，咬合面の厚さが比較的細く，M. tobijei とGenus: Squatina カスザメ属区別される．
Squatina sp.
標本番号：IGPS112357，112358
楯鱗（図 3．7，8）Class: Myliobatiformes トビエイ目
記載：上顎歯と下顎歯の区別はできない．歯根は板状で舌Family: Dasyatidae アカエイ科
側に幅広く，平坦である．また，唇側面中央で歯冠の基底gen. et. sp. indet.
突起が歯根側に突出する．歯冠は左右対称で，舌側面側へ
標本番号：IGPS112381，112382
やや湾曲する．また，歯冠の近心縁・遠心縁ともに鋸歯は（図 4．13，14）

14

仲井大智

記載：基底部は頭尾方向に長い楕円形，または長方形であり，尾側で凹となる．冠部は扁平で，頭側では太く，尾側にかけて先細りする．また，冠部は頭側にかけてわずかに傾いている．

なかったオオメジロザメ Cn. leucas が竜の口層から初めて確認された．これは国内の上部中新統―下部鮮新統における初記録でもある．

板鰓類化石群集が示す環境
メ ジ ロ ザ メ 属 Carcharhinus（n = 15）， ホ ホ ジ ロ ザ メ 属Class: Lamniformes ネズミザメ目
Carcharodon（n = 1）
，トビエイ属 Myliobatis（n = 17）の組
Family: Cetorhinidae ウバザメ科
み合わせは，沿岸―沖合にかけての環境を示す（横山ほか，
Genus: Cetorhinus ウバザメ属
2001）．加えて，ヨゴレ比較種 Carcharhinus cf. longimanus
Cetorhinus sp.
（n = 2），シロシュモクザメ Sphyrna zygaena（n = 3）といっ
標本番号：IGPS112383
た外洋表層に生息する種が産出したことから，外洋水の流（図 4．15）入があったことが示唆される．これは竜の口層の堆積環境，
記載：本標本は両端を欠いており，断面が露呈している． 及び珪藻化石による古環境復元と整合的である．
また，中空洞でエナメル光沢を呈する．わずかに湾曲し，また，竜の口層の板鰓類化石群集は，現在の東北沿岸で末端で曲率が大きくなる． 本標本では茎状部のみが産出しみられる典型的な寒冷域の板鰓類群集（佐藤ほか，1987）
た．鰓耙は位置によって大きさや形状が異なるが，ウバザとは異なる．すなわち，現在の東北日本沿岸―沖合域に生メ科 Cetorhinidae は杖状の形態を示すことから同定される． 息 す る ヨ シ キ リ ザ メ Prionace glauca， ネ ズ ミ ザ メ Lamna
ditropis は化石では未確認である．また，属（科）の産出数
尾棘では現生種が冷温帯にも分布する板鰓類のうち，ウバザメ
Class: Myliobatiformes トビエイ目科 Cetorhinidae（n = 1），アカエイ属 Dasyatis（n = 5），シュ
Family: Myliobatidae トビエイ科
モクザメ属 Sphyrna（n = 3），ツノザメ属 Squalus（n = 3）
Genus: Myliobatis トビエイ属の化石が稀である一方で，現在では熱帯―温帯域にかけて
Myliobatis sp.
生息するメジロザメ属 Carcharhinus（n = 15）が，トビエイ
標本番号：IGPS112384
属 Myliobatis（n = 17）に次いで多い．特にオオメジロザメ（図 4．16）
Cn. leucas（n = 4），ヨゴレ比較種 Cn. cf. longimanus（n = 2）
記載：本標本は先端・基部を欠いている．扁平で，先端には熱帯～亜熱帯域の温暖な海に分布するサメである（Ebert
向かって細くなる．背面では膨隆し，中央に条溝が存在する． et al., 2013）．これより，当時の “ 竜の口の海 ” は，外洋水の条溝は先端に向かって浅い．腹面は中央が凸になり，尾側流入を受けた沿岸に分布する混合水域だったが，現在の東に向かって強い．両縁には基部に向かって傾く鋸歯状の棘北日本沿岸より温暖な暖流が流入する時期があったことががあり，基部では大きく，尾側でわずかに小さい．
示唆される．ただし，竜の口層同様に無脊椎動物化石と板鰓類化石から古環境復元について言及があり，どちらの分類群でも温暖域生息種で構成される掛川層群大日累層（更竜の口層板鰓類化石群集の特徴，
新世：横山ほか，2000；柴，2005）と比べると，板鰓類の及び古環境の復元
多様性が低い．これは，寒流による冷水塊の混入（柳沢，
化石群集の構成1990）によって一部の温暖域生息種（例えば，イタチザメ
本調査で産出した竜の口層板鰓類化石群集，国内の上部
Galeocerdo cuvier）にとって生息しづらい環境であったため
中新統―鮮新統から報告された板鰓類化石群集，及び，現と推測される．
在の東北沿岸に生息する板鰓類群集を図 3，及び表 3 に示
本セクションは，外洋寒流系珪藻化石が優占的で，下位した．なお，Hatai et al.（1974）で報告された Carcharodon
で暖流系珪藻化石がわずかに産出する（柳沢，1990）．さらに，megalodon は，今回は確認されなかった．
本調査地より約 450 km 北東（Site 436：39°55.96’N，145°
竜の口層では，先行研究で記載された種を含め，8 科 8 属33.4’E）の岩手県沖で採取された DSDP コアの珪藻温度指数12 種の板鰓類が確認された．これまで種レベルまで分類さ （Td’-SST）によると，何度か温暖な海水温を示す珪藻化石群れることがなかったメジロザメ属 Carcharhinus が 4 形態種集が見られる（Koizumi and Yamamoto, 2012, 2013）．また，に大別された．また，ウバザメ科 Cetorhinidae，ツノザメ
竜の口層上部からも温帯性針葉樹林の花粉化石が産出して属 Squalus，カスザメ属 Squatina，及び歯による確かなアカいる（竹内・吉田，2012）．その花粉化石群集にも含まれる
エイ属 Dasyatis の化石は，竜の口層から初記載となる．また， ブナ属 Fagus について，現生種のブナ F. sieboldii は本調査
国内では愛知県の渥美半島に分布する豊橋層群豊橋層（中地より約 150 km 南方の福島県八溝山に北限をもつことから
部更新統）だけでしか報告（川瀬・西松，2016）されてい （佐竹ほか，1989），竜の口層上部が堆積した当時は現在の鰓耙

15

宮城県仙台市に分布する竜の口層（上部中新統―下部鮮新統）から産出した板鰓類化石群集

1a

1b

3a

4a

5b

7a

12a

2b

3b

5a

10a

2a

12b

6b

8a

7b

10b

6a

4b

8b

9a

9b

9c

11a

11b

11c

13a

13b

13c

10c

12c

5 mm
図 3：竜の口層凝灰質砂岩層から産出した板鰓類化石 [no. 1–13]
1–3.
‌Sphyrna zygaena Linnaeus, 1758（IGPS112349–112351）． 歯，a． 唇 側 面，b． 舌 側 面．4–6. Squalus sp.
（IGPS112353–112355）．歯，a．唇側面，b．舌側面．7, 8. Squatina sp.（IGPS112357, 112358）．歯，a．唇側面，b．
舌側面．9, 10. Dasyatis akajei Müller & Henle, 1841（IGPS112362, 112363）．メスの歯，a．舌側面，b．唇側面，c．側面．
11–13. Dasyatis akajei Müller & Henle, 1841（IGPS112359–112361）．オスの歯，a．舌側面，b．唇側面，c．側面．

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仲井大智

1a

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1 cm
図 4：竜の口層凝灰質砂岩層から産出した板鰓類化石 [no. 1–16]
1–6.
‌Myliobatis sendaicus Hatai, Murata, & Masuda, 1965（IGPS112364–112369）． 歯，a． 咬 合 面，b． 基 底 面．7–11.
Myliobatis sendaicus Hatai, Murata, & Masuda, 1965（IGPS112373–112377）．側歯，a．咬合面，b．基底面．12. Myliobatis
sendaicus Hatai, Murata, & Masuda, 1965（IGPS112380）． 置 換 歯，a． 咬 合 面，b． 基 底 面．13, 14. Dasyatidae gen. et.
sp. indet.（IGPS112381, 112382）． 楯 鱗，a． 背 面，b． 側 面．15. Cetorhinus sp.（IGPS112383）． 鰓 杷．16. Myliobatissp.（IGPS112384）．尾棘，a．背面，b．腹面．

17

宮城県仙台市に分布する竜の口層（上部中新統―下部鮮新統）から産出した板鰓類化石群集

表 3：‌国内における上部中新統―更新統を含む産地の板鰓類化石群集（1–9）と現在の宮城県三陸沖に生息する板鰓類（9*：佐藤ほか，1987）．行は分類群順に並ぶ．†は絶滅種．産地番号は図 3 に対応する．産地 1：大日層（更新統）．横山ほか（2000），柴（2005）．産地 2：白浜層群（上部中新統―下部鮮新統）．吉原（1901），Ishiwara（1921），新野（1946），
狩野（2016）．産地 3：神沢層（上部鮮新統―下部更新統）．上野・松島（1975），斎藤（1988），長谷川ほか（1991）．
産地 4：大磯層（上部中新統）．田中・森（1996）．産地 5：三浦層群，A．三崎層，B．逗子層（上部中新統），C．池子層（下部鮮新統）．Ozaki（1958），田中（2001）．産地 6：千畑層（上部中新統―下部鮮新統）．石川ほか（1982），
蟹江ほか（1991），Yabe and Hirayama（1998）．産地 7：黒滝層群（上部鮮新統）．大塚（1932）．産地 8：多賀層群（下部鮮新統）．Yabe（1949），後藤（1972）．産地 9：竜の口層（上部中新統―下部鮮新統）．本研究．
産地番号
地域

1

2

静岡県掛川市

静岡県下田市34

神奈川県愛甲郡愛川町 神奈川県中郡大磯町

5

6

7

8

9

9*

神奈川県

千葉県富津市

千葉県富津市

茨城県日立市

宮城県仙台市

宮城県三陸沖

千畑層

黒滝層群

多賀層群

竜の口層

上部鮮新統

下部鮮新統

三浦層群

地層名

大日層

白浜層群

神沢層

大磯層

A．三崎層
B．逗子層
C．池子層

地質年代
目

科

Carcharhiniformes

Scyliorhinidae
Triakidae

Hemigaleidae
Carcharhinidae

Sphyrnidae
Lamniformes

Odontaspididae

Cetorhinidae
Lamnidae

Pristiophoriformes
Rhinopristiformes
Heterodontiformes
Squaliformes

Otodontidae
Pristiophoridae
Rhinidae
Heterodontidae
Squalidae
Dalatiidae

Squatiniformes
Hexanchiformes
Myliobatiformes

Squatinidae
Hexanchiade
Dasyatidae

Rhinopteridae
Myliobatidae
Rajiformes

Rajidae

Galeus sp.
Scyliorhinus sp.
Galeorhinus sp.
Hypogaleus sp.
Mustelus manazo
Triakis scyllium
Hemiprists elongata† Hemipristis serra
Carcharhinus altimus† Carcharhinus cuspidatus
Carcharhinus leucas
Carcharhinus longimanus
Carcharhinus plumbeus† Carcharhinus praejaponicus
Carcharhinus sp.
Galeocerdo cuvier
Prionace glauca
Sphyrna zygaena
Sphyrna sp.
Odontaspis ferox† Odontaspis cf. incurva† Odontaspis cf. vorax
Odontaspinididae gen. et. sp. indet
Cetorhinus maximus
Carcharodon carcharias† Carcharodon megalodon† Carcharodon rondeleti† Carcharodon sagai
Carcharodon sp.
† Isurus eschaeri† Isurus hastaris
Isurus oxyrinchus
Isurus paucus† Isurus retroflexus
Isurus sp.
Lamna ditropis
Lamna sp.
† Parotodus benedeni
Pristiophorus sp.
Rhynchobatus sp.
Heterodontus sp.
Squalus suckleyi
Squalus sp.
Dalatias licha
Isistius sp.
Squatina sp.
† Notidanus sp.
Hexanchiade gen. et. sp. indet.
Dasyatis akajei
Dasyatis matsubarai
Dasyatis sp.
Rhinoptera sp.
† Myliobatis sendaicus
Myliobatis sp.
Raja schmidti

上部中新統
更新統

―下部更新統（9-3 Ma）（2.9-2.5 Ma）

上部中新統

A，B．上部中新統（8.3-5.6Ma）

C．下部鮮新統

上部中新統

上部中新統
―下部鮮新統―下部鮮新統現代（5.4-5.3 Ma）（5-6 Ma）

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B
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A
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〇
吉原（1901）

参考文献

上部鮮新統

―下部鮮新統横山ほか（2000）

Ishiwara (1921)

柴（2005）

新野（1946）
狩野（2016）

石川ほか（1982）

上野・松島（1975）
斎藤（1988）
⾧谷川ほか（1991）

田中・森（1996）

Ozaki（1958）
田中（2001）

Yabe and
Hirayama (1998)
蟹江ほか（1991）

大塚（1932）

Yabe （1949）

後藤（1972）

後藤（1972）

本研究
柳沢（1990）
大石ほか（2012）

佐藤ほか（1987）

18

仲井大智

142°E

146°E

仙台
9
38°N

8
東京
3
名古屋
1

2

4, 5

36°N

7
6
148°E

50 km

図 5：国内における上部中新統―更新統の主要な板鰓類化石産地．産地番号は表 3 に対応する．
仙台市の気候より温暖であることが示唆される．本研究で得られた板鰓類化石群集は，上述の化石記録と整合的であり，温暖な海洋環境が陸生植物相から高次捕食者相にも影響していることが伺える．ただし，竜の口層からは寒流系
珪藻化石群集，及び竜の口動物群に比べ，暖流系珪藻化石や花粉化石，及び板鰓類化石群集は断続的に産出することから，暖流の影響は連続的ではなく，断続的なものであった可能性が考えられる．
以上述べたように，“ 竜の口の海 ” は外洋水が流入する沿岸域であることが板鰓類化石群集からも支持された．また，メジロザメ属 Carcharhinus の高頻度での産出（特にオオメ
ジロザメ Cn. leucas の産出）より，暖流の影響が “ 竜の口の海 ”
沿岸域まで到達しており，少なくとも一時的には現在の東北日本沿岸域より温暖な海洋環境になっていたことが示唆
された．

まとめ
後期中新世―前期鮮新世の東北日本東沿岸では，南方向に開いた内湾（竜の口の海）が存在し，これまで竜の口動物群・珪藻化石群集から寒流が卓越し，現在の東北日本沿岸域より寒冷な海だとされていたが，本研究により，以下の知見が得られた．
（1）竜の口層（最上部中新統―下部鮮新統）の第 8 貝化石層（X8）直上の凝灰質砂岩層から，51 標本の板鰓類化石が産出し，8 科 8 属 12 種に同定・分類した．
（2） メ ジ ロ ザ メ 属 Carcharhinus は 4 形 態 種 に 分 類 され， ツ ノ ザ メ 属 Squalus， カ ス ザ メ 属 Squatina， ウ バ ザ
メ 科 Cetorhinidae 化 石， 及 び 確 実 に ア カ エ イ 属 Dasyatisに同定できる化石が確認された．また，オオメジロザメ
Carcharhinus leucas は国内の上部中新統―下部鮮新統からは初記録となる．

宮城県仙台市に分布する竜の口層（上部中新統―下部鮮新統）から産出した板鰓類化石群集（3）板鰓類化石群集解析，及び先行研究の知見により，
竜の口の海は沿岸―沖合にかけての環境で外洋水の流入のあったことが支持された．また，Cn. leucas を含むメジロザ
メ属 Carcharhinus が多産すること，及び先行研究の知見より，“ 竜の口の海 ” 及び沿岸では暖流の影響を受けて温暖な
海洋・陸域環境になった時期が存在していたことが示唆された．

謝辞
本論文を執筆するにあたって，仙台市在住の横山純一
氏には竜の口層から産出したカスザメ属 Squatina 化石を寄贈していただいた．名古屋大学博物館の藤原慎一氏には，研究の方向性，及び論文執筆において指導していただいた．
名古屋大学研究生の西松弘喜氏には論文原稿に目を通していただき，多くの有益なコメントをいただくとともに，多くの板鰓類化石に関する文献を提供していただいた．また，東北大学総合学術博物館の高嶋礼詩氏，群馬県立自然史博
物館の高桑裕司氏には，査読していただき，本論文への重要な助言をいただいた．

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仲井大智

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Bull. Tohoku Univ. Museum. No. 19, pp. 21‒37, 2020© by The Tohoku University Museum

東北大学片平キャンパスにおける歴史的建造物の石材に関する研究内山隆弘 1)・蟹澤聰史 2)
1)
2)

東北大学キャンパスデザイン室
東北大学名誉教授

A study on the stone materials used in historical buildingson Katahira campus, Tohoku University
Takahiro Uchiyama1), Satoshi Kanisawa2)
1)
2)Campus Design Office,Tohoku University
Professor Emeritus,Tohoku University
Abstract: Among the existing buildings on Katahira campus from the Meiji to early Showa era, stonematerials are used in many cases. However, their types and occurrences have not been studied
so far. The purpose of this paper is to clarify these issues by researching literature and scientificanalysis, especially measurement of magnetic susceptibility. As a result, the characteristic stones
types of each era are listed and their origins are presumed as follows.
Meiji Era
• Volcanic rocks presumed as Mitaki-basalt produced in western Sendai.
Taisho to early Showa Era• White colored granites presumed to be produced in Ibaraki Prefecture including the Inada district.
• Tuffs presumed as Akiu-stone produced in western suburbs of Sendai• Welded tuffs presumed as Sirakawa pyroclastic flow deposits distributed in South of Fukushima
and North of Tochigi Prefecture.
In Showa era, cherry-colored granites and terrazzo (artificial stone) are used in many cases.

1. はじめに東北大学片平キャンパスには、明治期以降の歴史的建造物が数多く残っている。戦災や都市開発により、同時期の建物の多くが失われている仙台市内において、キャンパス内に集中的に残る建造物群は、当時の社会状況を知るうえ
で貴重な手がかりとなる。
近年、これらキャンパスの建造物は、そのうちの 5 棟が登録有形文化財として登録されるなど、その価値が注目されている。しかし、そこに使用されている材料、とりわけ石材という点では、研究が行われていない。
石材は、まさに大地から直接切り出される材料であり、建造物とその産地が持つ大地の記憶を直接的に結びつけるものである。都市の人工物に使われた石材に着目し、そこに見られる多様な産地から集められた石材を、あたかも標本として活用する取り組みは、アーバンジオロジーとして各地で先例がある。一方、地域活性化の流れの中で、地域
固有の街並みや風景を形成する素材として、石材が注目されている。
本稿では、片平キャンパスに残る歴史的建造物を中心に、その石材の種類と産地を、帯磁率の測定を主とした科学的手法及び文献の調査から推定し、その石材が使用された社会的背景の考察を目的とする。

2. 対象とする建造物と石材
本稿では、建造物の外観に見られる石材を対象とする。
取り上げる建造物を、表 1 に示す。それらは東北大学キャ

22

内山隆弘・蟹澤聰史� �����������������������5����
表 1. 本稿で検討対象とした東北大学キャンパス内の建造物
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なお、上記事例中には火山岩が多く含まれている。火山岩の石材の呼称については、建築分野においては、「安山岩」
が一般的に用いられ、その意味するところは、地質学の分野で用いられている範囲よりも広い。ここでは、それらをより細かく分類するために、地質学的命名法を用いることにする。

3. 石材の帯磁率について
3-1. 建築物石材の鑑定に帯磁率を応用する利点
城郭の石積み、石仏、石碑、あるいは古い建造物などに用いられている石材の同定は、その石材の産地の推定、建造物の建てられた時代背景、あるいは流通経路を知る意味
でもたいへん重要である。また、考古学分野での石器鑑定も同様な目的がある。しかしながら、従来はほとんど肉眼
鑑定だけに依存していた。
ところが、これらの石材の同定を肉眼鑑定のみで行うことは、表面の風化や蘚苔類の付着により困難となり、さらに経験などの熟練を要するために客観的評価を得るにも問題があった。そのため、最近はこのような分野での岩石帯磁率（磁化率）を用いた研究が行われるようになった。
帯磁率は、与えられた磁場の強さ（H）に対する誘導磁化の強さ（M）の比（M/H）で与えられる無次元量であり、岩石では含まれる磁鉄鉱などの強磁性鉱物の量、鉱物組成、
粒径分布などに支配される（長 ,2014;2016）。今回は、チェコの ZH Instruments 社製 SM-30 型携帯帯磁率計を用いて、石材の帯磁率測定を行った。
3-2. 石材の帯磁率測定の留意点
しかし、測定に際して、あるいは得られた測定データの解釈には、次のようなことに留意する必要がある。
1）‌できるだけ測定面が平滑であることが望ましく、帯磁率計を測定面にぴったり押し付けて測定する必要がある。
しかし、礎石などの建造物や石仏、石碑などは凹凸のある場合が多く、円柱状の場合もあったりする。その時は実際の値よりも低くなる。
2）‌測定物の表面が風化することによって、例えば磁鉄鉱は他の鉱物よりも安定なので、相対的に増加して帯磁率が高くなること、一方、風化により凝灰岩中のチタン磁鉄鉱がマグヘマイトに変化して帯磁率が低下する例も報告されている ( 姜ほか ,1997) ので一概には結論できない。
また、斜方輝石などの Fe を含んだ造岩鉱物が風化してモンモリロナイトなどの粘土鉱物に変化すればやはり帯磁率は変化する。いずれにしても風化により帯磁率はかなり変動する。
3）‌測定面が乾燥していることが必要で、濡れていると実際

23の値よりも低くなる ( 森尻 ,2007)。
4）‌凝灰岩などの場合は、空洞や含まれている溶岩の角礫などの影響で、変動が大きく、バラツキやすい。このような不均質性は、粗粒の火成岩にも当てはまる性質なので、粒径の異なる場所を数多く測定すること、できるだけ異物の混入のないところを選び、測定点を増やす必要がある。
しかし、このような測定値のバラツキなどを考慮しても、帯磁率測定は岩石薄片作成よりもはるかに短時間で大量のデータが得られること、非破壊で測定できることなどの大きなメリットがある。
3-3. 日本の火成岩における帯磁率の広域的変化
一般に火成岩の場合、シリカの多い珪長質火成岩では Fe、
Mg が少なく強磁性鉱物である磁鉄鉱なども少ないのに対して、シリカの少ない苦鉄質火成岩では逆に強磁性鉱物が多いため、帯磁率も高い。
また、同じ花崗岩類でも地域差のあることが明らかにされている。金谷・石原 (1973) および Ishihara(1977) は花崗岩類の磁鉄鉱、チタン鉄鉱などの含有量と帯磁率の関係について論じ、北上山地ならびに山陰帯の帯磁率の高い花崗岩類を磁鉄鉱系花崗岩と呼び、帯磁率の低い山陽帯ならびに領家帯の花崗岩類をチタン鉄鉱系花崗岩と呼んだ。阿武隈山地の花崗岩類はほぼこれらの中間の性質を示すという。
帯磁率を支配する要因は花崗岩マグマの形成時や貫入時の壁岩の影響による酸素フュガシティに依存するが、ここでは詳細は割愛する。
花崗岩類の帯磁率に関して、大熊・金谷 (2000) によれば、帯磁率の高い北上山地の花崗岩類は 10 × 10-3 ～ 50 × 10-3SIを示す。これに対し、石材として広く用いられている茨城
県の筑波花崗岩 ( 広義には新治花崗岩や稲田花崗岩など ) は、
西南日本内帯の山陽帯、あるいは領家帯花崗岩の延長と考えられ、帯磁率は低く、新治花崗岩類の帯磁率は 0.05 ×
10-3 ～ 0.12 × 10-3SI を示す ( 長 ,2015)。
反磁性鉱物の石英・長石を主とし、磁鉄鉱などのような磁性鉱物がほとんど含まれない頁岩などの帯磁率は一般に火成岩よりかなり低い（金谷・片田 ,1975）。前述のとおり、風化により変質した火成岩や珪長質火成岩、チタン鉄鉱系
花崗岩などは低い帯磁率を示すが、これらとの識別は、肉眼的に可能である。一方で、凝灰岩類はほぼ火成岩と似たような値を示す。そのため、これらの識別は肉眼鑑定によるものとなるが、溶結凝灰岩の場合には溶岩と一見して区別がつかないものもあるため、注意が必要となる。以上のことから、礎石などに用いられている石材が火成岩か凝灰岩か、あるいは頁岩類なのかは、肉眼鑑定に加えて帯磁率を用いることで、蘚苔類が付着したり風化による色の変化があっても、一部の例を除き区別はかなり容易となる。

24

内山隆弘・蟹澤聰史

4. 明治期の石材
4-1. 明治期の石材の使用状況
明治期の建造物で対象となるのは 3 件である。もっとも古いものは第二高等中学校正門（以下、二高正門とする。）の柱頭部分の石である。また、仙台医学専門学校（以下、医専とする。）は木造建築物であるが、その礎石に石が用いられている。レンガ造の第二高等学校書庫（以下、二高書庫とする。）には、礎石や外部階段、外壁の水平装飾帯の一部に石が用いられている。それらの石は外見が全て同じで
優黒質の火山岩であった。
4-2. 優黒質の火山岩
岩質の検討
この時期の建造物で、仙台市内に現存するものとしては、
陸軍歩兵第四連隊兵舎（明治 7 年）がある。この基壇部にも、同様の火山岩が用いられている。また、藩政期には、仙台城下において西郊の国見地区周辺から切り出される火山岩� ���������������

が用いられ、仙台城や武家屋敷の石垣、寺社の石段に用いられていた。これらを比較対象として以下の検討を行った。
これらの岩相を、肉眼により観察した。明治期の石材の多くは、「コタタキ仕上げ」と呼ばれる、細かな水平の縞模様が刻まれており、藩政期の石垣とは一見異なる表情を呈する。また、風化した面は白っぽくなっていた。しかし、比較的新鮮な部分では全てが黒色を呈しており、その中には 5 〜 10 ミリ程度の白い斜長石斑晶が認められた（図 1）。
また、医専の基壇部から風化により剥離したと見られる岩片を採取し、作成した薄片の偏光顕微鏡画像を図 2 に示す。
この写真から明らかなように、鉄鉱物の自形結晶と、斜長石、斜方輝石の自形結晶が確認され、風化によりモンモリロナ
イトなどの粘土鉱物が形成されている。
次に、これらの石材の帯磁率を測定した（図 3 の A、図4）。その結果、明治期の石材は、仙台城の石垣や亀岡八幡宮の石段など明治期以前に用いられた石材と同様、15 〜 25
× 10-3SI に出現率のピークが現れる結果となった。

図 1. 優黒質の火山岩の詳細写真（左上）二高正門‌柱頭、（右上）仙台医学専門学校 基壇、（左下）二高書庫外部階段、（右下）陸軍歩兵第四�����������5���������������5������������5
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内山隆弘・蟹澤聰史

� 図 3. 本稿で試みた石材のグループ化とその帯磁率測定値の分布（単位：× 10-3SI）� ��� ���������������������������
史的検討� � ���������/.�
陸軍歩兵第四師団兵舎は仙台市内に残る明治期以降の建築物のうち最古級のものである。その礎石には仙台城の石垣を再利用したとの記録がある（菊池 ,1974）。仙台城の石垣は、市街地西方の国見付近から採石されたもので、地質学的には「三滝玄武岩」と呼ばれている。この石は、藩政時代はもとより昭和 30 年代まで採石されていたことが知られている。
幕末頃の『仙台領鉱物調』には、三滝玄武岩の分布範囲に「石山」と記された採石地の地名が多数掲載されている。
それらを挙げると、荒巻村離山、郷六村葛岡御林之内火面
沢と申所、荒巻村龍寶寺知行所之内山屋敷、吉成防立山根通、
荒巻村瀧倉澤根廻りがある（宮城県史編纂委員会編 1970）。
昭和 6 年に発行された『日本産石材精義』には、「宮城縣仙臺市の西方三瀧」から採られる石として、「黒色緻蜜玻璃質の堅硬なる石材にして、美観なけれども耐久性に富むを以って仙台市に多く使用せらる」（小山 , 1931）と記されている。
石材の推定
上記の検討から、明治期の建造物に使用されている優黒質の火山岩は、三滝玄武岩であると推定した。仙台市街地
から最も近い場所で採石され、藩政期から仙台のまちづくりを支えた石である。外観は美しいというわけではないが、明治期の比較的素朴な表情を持つ建造物の中で、引き続き主役として活躍し続けたと考えられる。

5. 大正期〜昭和初期の石材
5-1. 大正期〜昭和初期の使用状況
大正期の建造物で対象にしたのは 8 件、昭和初期の建造物
では 7 件がある。大正期から鉄筋コンクリート造が用いられるようになり、石材は、構造材としてよりも、その表面に仕上げ材として貼り付けて用いられることが多くなる。石材の種類も増え、花崗岩、凝灰岩、溶結凝灰岩が確認された。
大正期に用いられた花崗岩は優白質で、金属材料研究所
や理学部生物学科の外壁の一部、東北帝大正門に使用され、さらに昭和期に至っても、仙台高等工業学校（以下 SKK とする。）や小川記念園、理学部化学教室に利用されている。
大正期から昭和初期にかけての特徴的な石材としては、凝灰岩と溶結凝灰岩があり、前者は工学部金属工学科や附属図書館の腰壁などに、後者は附属図書館の玄関周りのほか SKK 正門や北六番丁の二高正門などに使用されている。
昭和期に入ってからの特徴としては、淡赤色の花崗岩、および人造石が多く用いられるようになることが挙げられる。
5-2. 優白質の花崗岩
岩質の検討
大正期の建物に使用されている花崗岩は全て優白質で粗粒のものであった（図 5）。帯磁率を測定したところ、全てが 0.1 × 10-3SI 周辺かそれ以下の値を示した。これらの帯磁率は、昭和 44 年に建立され茨城県産の「稲田石」との記録が残っている二高記念苑の記念碑（小倉 ,1970）と同様の値を示した（図 3 中の B、図 6）。
史的検討
これより前、明治期の建築物に使用された石材として産地の記録が残っているものは、芭蕉の辻の七十七銀行（明治 36 年完成）に使われた盛岡産の花崗岩がある（小倉 ,1976）。盛岡産を含む北上山地の花崗岩の帯磁率は、前述のとおり、稲田石よりもずっと高い値であることが知られている。そのため、大正期の優白質の花崗岩の産地は、盛岡とは考えにくい。
一方、仙台市内の建築物で、初めて鉄筋コンクリートが使用された例として、大正 9 年に大町五丁目に建てられた明治生命保険仙台支店がある ( 仙台市歴史民俗資料館編

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図縦軸：出現率（出現度数 / 測定総数）、横軸：帯磁率（単位：× 10-3SI）
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内山隆弘・蟹澤聰史

図 5. 優白質の花崗岩の詳細写真����������������
（左）金属材料研究所、（右上）理学部生物学科、（右下）東北帝大正門

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したところ、全てが 1.7 〜 2.0 × 10-3SI に出現率のピークを示した。また秋保温泉磊々峡付近で見られる露頭を測定した
ところ同様の値に出現率のピークを示した（図 3 中の C、図 8）。
史的検討
仙台市近辺には、松島湾周辺等に凝灰岩の産地があり、明治期から採石されていたことが知られているが、大正 3
年に秋保地区から長町までを結ぶ秋保石材軌道が開業すると、秋保石が多く使われるようになった（秋保町史編纂委
員会 ,1976、仙台市教育委員会 ,2018）。その例をあげると、
国分町に現存する吉岡酒造店の石蔵（大正 3 年）、現存しな
5-3. 凝灰岩
いものでは、東三番丁教会（大正 3 年）、仙台市公会堂の門
岩質の検討（大正 5 年）、名掛丁の東北実業銀行（大正 7 年）
、宮城控訴
凝灰岩は、大正期から昭和初期までの建造物 5 件に見ら院（大正 14 年）などがある。
れるが、一般にデイサイト質〜安山岩質角礫を多く含み、また、大正 11 年に東北大学営繕課技師として赴任し、大多孔質の岩相をもっている（図 7）。さらに含まれていた軽正 13 年から営繕課長となった小倉強については、以下のよ
石が風化、脱落して空隙を形成している。また学外に現存
うな回想がある。小倉が設計に関与する建物は「そのいづするものとしては、東北学院大学の専門部校舎とラーハウ
れも建物の根石、窓台その他必ず石貼で、余程石がお好き
ザー記念礼拝堂がある。これら 2 件は秋保石であることがだったようで、何処の石はどうだ、何処のは腐っていない
知られている。
などとよく河合さん（筆者註 . 河合宇三郎、東北帝大の工東北学院大学の 2 件も含め、上記の凝灰岩の帯磁率を測定事を多く請け負った石井組に勤務。昭和 17 に同社社長に就2015)。この外壁には、稲田産の花崗岩が使用されたことが記録に残っている（日本石材振興会編 ,1956）。稲田石は、
明治 30 年、水戸線に稲田駅が設置されると、鉄道で全国へ運ばれ、大量に用いられるようになった。大正 15 年の産出量は、5 万 5 千トンであった（鉄道省運輸局編 ,1926）。
石材の推定
上記の分析から、大正期に用いられた優白質の花崗岩は、チタン鉄鉱系であり、当時全国的に広く用いられ、仙台においてもすでに使用例のあった稲田石であると推定した。

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内山隆弘・蟹澤聰史

図 7. 凝灰岩の詳細写真（左上）理学部囲障、（中上）工学部金属工学科、（右上）東北帝大附属図書館（左下）法文 2 号館、（中下）仙台高等工業学校建築学科

� (����������任。）に相談されたらしく秋保の奥の長峯の石を多く使われ凝灰岩よりも空隙が少なく緻密で、灰白色であり、秋保石と������������������������o������������
たと言う。」（芳賀 ,1976）
は明らかに異なる岩相を呈している（図 9）。また、僅かで������
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石材の推定はあるが黒色の角礫が取り込まれている部分が見られる。二
上記の検討から、大正期から昭和初期までの建造物に使
高北六番丁正門と同時期に建設された同じ石材が使われたと用されている凝灰岩は秋保石であると推定した。
考えられる守衛所の踏み石（現在、部材として保管中。）には、黒い筋状の模様が確認されており、これは溶結・圧縮により5-4. 溶結凝灰岩
生じたレンズ状ガラスと考えられる（図 10）。これらの特徴
岩質の検討から、この石材はデイサイト質溶結凝灰岩と考えられる。
SKK 正門、北六番丁の二高正門、片平の旧北門の三つの門
デイサイト質溶結凝灰岩の産地で、仙台への輸送の便が柱と、附属図書館および法文 2 号館の一部に用いられた石は、 良かった地域として、福島県から栃木県にかけての東北本31

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溶結凝灰岩の詳細写真（左上）附属図書館‌
玄関周り、（右上）二高北六番丁正門、（左下）法文
2 号館
外部階段、（右下）東北���������������
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帝大北門 柱頭������������
線沿線に広がる白河火砕流の分布地域が挙げられる。白河 （2019）の測定データがある。これによれば、測定値のピー
火砕流を構成するデイサイト質溶結凝灰岩は、採石地点に
クは、9 〜 17 × 10-3SI にほぼまとまっており、前述の測定よって異なる名称がつけられているが、このうち白河石、 結果と整合する。
芦野石、江持石を比較対象として帯磁率を測定した。前 2
史的検討
者はサンプルの岩片、後者は三菱一号館（2009 年復元）に
白河火砕流を構成するデイサイト質溶結凝灰岩で、石材使用されているものを測定した。
として採石されているものを挙げると、白河市から産出さ帯磁率の測定結果は、SKK 正門、附属図書館、旧北門の石は、 れる白河石、須賀川市から産出される須賀川石・江持石・10 〜 15 × 10-3SI、北六番丁の二高正門はやや高く 16 〜 22 ×
三城目石、栃木県芦野町から産出される芦野石などがある。
10-3SI を示した。また、白河石、芦野石、江持石は、それぞれこれらの石材は、明治期に東北本線の前身となる日本鉄道-3-3-3
8 × 10 SI、12 × 10 SI、15 〜 20 × 10 SI となり、東北大学キャの工事で多く使用され、その開通とともに販路が広がって
ンパスの溶結凝灰岩と近い値を示した（図 3 中の D、図 11）。
いったことが知られており ( 福島県白河市編 ,2003)、仙台に
さらに、白河火砕流堆積物の分布地域である福島県石川
おいても多く用いられていたものと考えられる。その中で町周辺の採石場及び狛犬の帯磁率については、蟹澤ほか
も白河石がもっとも多い産出量を占めている。明治 42 年の

東北大学片平キャンパスにおける歴史的建造物の石材に関する研究

33

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図
北六番丁二高守衛所の踏み石に見られるレンズ状ガラスと考えられる黒い縞模様
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段階で白河駅の発送石材は 14,200 トンであったが、大正 10
0.5 〜 2.8 × 10-3SI に分布し、前述の優白質の花崗岩とは、年には大きく増えて 23,300 トンとなる。また、隣接する久
明らかに異なる値を示した（図 3 中の E、図 13）。
田野駅からも同年 9,000 トンの発送があった ( 福島県白河市
史的検討
編 ,2003) 。さらに、須賀川駅からの大正 15 年の発送量は、
大正後期から昭和初期の花崗岩の流行として、岡山市西須賀川石、江持石、三城目石を合わせて、12,000 トンであっ部の万成地方を中心に産する万成石を代表とする淡赤色のた（鉄道省運輸局編 ,1926）。これらを合わせると、4 万ト石が多く用いられたことが指摘されている。『日本石材史』
ンを超える。一方、秋保石の最盛期である大正 11 年にお （日本石材振興会編 1956）によれば、「煉瓦造の赤褐色の流ける産出量はおよそ 8,000 トン（大正 11 年）であり ( 秋保
行した後に来たものが白色の建築色であった。白色は威厳
町史編纂委員会編 ,1976)、白河火砕流を起源とする石材は、 はあるも暖か味がなく、宮殿や銀行には可なるも他には不秋保石の 5 倍以上の産出量となっている。
向きである。次に一時緑色が第一次大戦後に流行した。（中石材の推定略）次いで紅色、さらに黄色」が流行色となったという。また、以上の検討から、大正期の建造物に用いられている溶結万成石の使用は「この期になって普遍化したとも見られ」、
凝灰岩は、白河火砕流分布地域からもたらされたものであ
建築物に広く多量に使用されたという。
ると推定した。
石材の推定
岩相と帯磁率から、工学部機械及び電気教室と大東京火5-5. 淡赤色の花崗岩
災海上保険仙台支店の石は、万成石と推定される。先山
岩質の検討（2005）によれば、岡山市周辺の大部分の山陽帯花崗岩類の昭和期に入ってから建てられた建造物に見られる、淡赤
帯磁率は低く、万成花崗岩は 1.8 × 10-3SI を示し、今回の万色の花崗岩としては、工学部機械及び電気教室や、本多記
成石と推定した石材とほぼ同じ値を示す。ただし、山陽帯念館がある。また、学外の現存例としては、大東京火災海でも北部の岩体では高い帯磁率を示すものもあるという。
上保険仙台支店（昭和 11 年）、仙台城本丸跡の政宗騎馬像
本多記念館の石については、表面の磨き仕上げによって台座（昭和 10 年）がある。このうち政宗騎馬像台座は万成
見かけの色が濃くなる影響を差し引いたとしても、全体的石との記録がある（中井 2017）。また東京にある京成電鉄に強い赤色を帯びている点で、岩相が万成石とはやや異な
博物館動物園駅（昭和 8 年）と日本生命日比谷ビル（昭和るように見受けられる。
38 年）は万成石との記録があり、これも比較対象として取り上げた（図 11）。これらの岩相は淡紅色カリ長石、石英、 5-6. 人造石
斜長石、および黒雲母を含む点で共通する。また帯磁率は、人造石については、工学部機械及び電気教室と SKK 建築34

内山隆弘・蟹澤聰史

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35

図
淡赤色の花崗岩の詳細写真
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（左上）工学部機械及び電気教室、‌（右上）本多記念館、（左下）大東京火災海上保険仙台支店、（右下）
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伊達政宗騎馬像台座

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学科の両方で玄関アーチとキーストーンに用いられ、理学部化学教室においては玄関に並ぶ列柱として、いずれも表
現の主役となる使われ方をしている（図 14）。色彩的にも
造形的にも自由が効くという人造石の特徴を生かしている。
これ以降の時代では、人造石が活躍する一方で、凝灰岩や溶結凝灰岩といった、柔らかく多彩な表情を持った石は使
われなくなっていく。

6. まとめ東北大学キャンパスの明治期の建造物に用いられている
優黒質の火山岩は、仙台市街地の直近から採石された三滝玄武岩であると推定される。明治期の東北大学キャンパスにおいては、ローカルな石材を素朴な形で利用していたと考えられる。
大正期になると、石材の種類は多様化する。明治期に見られた三滝玄武岩と推定される優黒質の火山岩の使用例は見られなくなる。代わって、優白質の花崗岩として全国的に有名な稲田石と推定される石材が多く使用されており、地域の枠を超えた石材の流通が見られるようになる。同時に、凝灰岩である秋保石が地元の石材として多く使用されたと考えられる。また、東北本線沿線からもたらされた白河火砕流堆積物と推定される溶結凝灰岩も多く見られる。
このような石材の多様化を支えたのは、鉄道網の発達であると考えられる。
昭和戦前期には、大正期の流れがそのまま続くが、新たな石材として、淡赤色の花崗岩が多用される。また、人造石の利用が多くなり、多彩な表情が建築物にもたらされた。

7. 補遺

アーバンジオロジーヘ向けて

本稿で取り上げた岩石の地質学的な名称や分布地域、形成時代は以下のとおりである。
「三滝玄武岩」：中新世後期（およそ 800 万年前）に噴出した溶岩や火山砕屑物からなり、仙台市街地西方の蕃山、権現森を中心に分布する、秋保層群・三滝層より産出される（北村ほか ,1986）。
「稲田石」：稲田花崗岩。茨城県笠間市稲田付近に分布する、

36

内山隆弘・蟹澤聰史

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白亜紀末または古第三紀初頭（およそ6,000 万年前）に形
よそ 160 万〜 80 万年前）に、福島県天栄村羽鳥湖西方の脊成された角閃石含有黒雲母花崗岩（坂本ほか ,1981）。
梁山地周辺より噴出した白河火砕流堆積物を利用する ( 吉田「秋保石」
：後期中新世後期（およそ 1,000 万〜 500 万年前） ほか ,1991)。
に、白沢カルデラを形成した火砕流堆積物である秋保層群・「万成石」：万成花崗岩。岡山市西部に分布する白亜紀後湯元層より産出される（北村ほか ,1986、地学団体研究会仙期（1 億〜 6,000 万年前）に形成された黒雲母花崗岩（松浦台支部編 ,2011）。
ほか ,2002）。
「白河石」
・「須賀川石」
・「芦野石」など：ほぼ第四紀前半（おこれらの石には、仙台周辺および日本列島各地の大地形東北大学片平キャンパスにおける歴史的建造物の石材に関する研究37

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図 14. 人造石の詳細写真（左）‌
工学部機械及び電気教室、（中）仙台高等工業学校建築学科、（右）理学部化学科
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成の記憶が刻まれている。建築物の石材は、人間社会の歴史を伝えるものであると同時に、大地の歴史を伝える材料でもある。このような視点は、片平キャンパスの建造物に新たな価値をもたらすものと思われる。

謝辞
帯磁率計の借用ならびに岩石薄片作成に関しては東北大学大学院理学研究科の伊藤嘉紀氏に便宜を頂きました。こ
こに記して感謝申し上げます。

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Bull. Tohoku Univ. Museum. No. 19, pp. 39‒50, 2020© by The Tohoku University Museum

東北大学片平キャンパスの歴史的建造物に用いられた凝灰岩についての研究内山隆弘 1)・高嶋礼詩 2)
1)
2)

東北大学キャンパスデザイン室
東北大学総合学術博物館

A study on the tuffs used in historical buildings on
Katahira campus, Tohoku University
Takahiro Uchiyama1), Reishi Takashima2)
1)2)Campus Design Office,Tohoku University
The Tohoku University Museum
Abstract: Among the existing buildings on Katahira campus from the Meiji to early Showa era, tuffs
as building material are found in many cases. However, their quarries are unknown so far. The
purpose of this paper is to clarify the origin of these tuffs by researching literature and scientificanalysis utilizing trace elements in apatite. As a result, the tuffs used in 2 out of all 5 cases areproved as Akiu-stone mined from the western suburb of Sendai. The remaining 3 cases are alsopresumed as Akiu-stone.

1. はじめに東北大学片平キャンパスの地には、明治 24 年の第二高等中学校の開校以来、仙台医学専門学校、仙台高等工業学校などの高等教育機関が集積していたが、明治 44 年に東北帝国大学理科大学が開設され、その後、工学部や法文学部などの新たな学部や付属研究所が増設されていくと同時に、前述の教育機関の地所が包摂されて、現在のキャンパスが形作られた。そこには、明治期から昭和戦前期にかけての歴史的建造物がまとまって残されている。その中には多様な石材が利用されているが、そのうち、大正期から昭和初期の片平キャンパスに見られる特徴的な石材として凝灰岩がある。これらの凝灰岩石材については、建築記録が残っていないためにその産地が明らかになっていない。
火成岩石材の産地の特定には通常、岩石の種類、鉱物組
み合わせおよび全岩化学組成を基に推定されることが多い（静岡県埋蔵文化財センタ― 2011 など）。しかしながら、石材に用いられる固結した凝灰岩については、基質となる火山ガラスが変質しており、全岩化学組成による凝灰岩の産地の特定は困難である。一方、近年、流紋岩質～安山岩質

凝灰岩に頻繁に含まれるアパタイトの微量元素組成が凝灰岩ごとに異なる特徴を有することが明らかとなり、火山ガ
ラスが変質した溶結凝灰岩や、第四紀よりも古い時代の凝灰岩の対比が可能となった（Sell and Samson 2011a, b、Takashima et al. 2017、Kuwabara et al. 2019）。このような背景から、近年、高嶋（2018）は、アパタイト微量元素組成を基に貞山堀の石垣に使用された凝灰岩の産地を特定している。
本稿では、これらの凝灰岩の由来を、文献等の調査及び石材のアパタイト微量元素組成分析によって特定することを目的とする。

2. 対象とする建造物
本稿で対象とする凝灰岩石材は、片平キャンパスに現存する建造物の外観に用いられているものとする。それらは以下の 5 件である（表 1）。なお、（ ）内の年号は、建造物の完成年を示す。
①工学部金属工学科（大正 13 年）②理学部の囲障 （大正 13 年か）40

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表 1. 東北大学片平キャンパスに残る凝灰岩を用いた建造物
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東北大学片平キャンパスの歴史的建造物に用いられた凝灰岩についての研究③東北帝大付属図書館（大正 14 年）④法文学部 2 号館（昭和 2 年）
⑤仙台高等工業学校建築学科（昭和 6 年）

村ほか，1986）。

4. 仙台市内の建造物における秋保石の使用状況

3. 仙台周辺の凝灰岩の産地
仙台近辺の主な凝灰岩産地としては、松島湾周辺の地域
や仙台市西郊の秋保地区が挙げられる。
松島湾周辺の石材としては、塩釜市内から採掘される「塩釜石」や、宮戸島の「潜ヶ浦石」、野蒜周辺の「野蒜石」、川下の「川下石」などがある。それらの石材は江戸時代から利用されており、明治期には、舟運へのアクセス性の良さや、塩釜駅を発する鉄道を利用して、全国に運ばれていた（鳴瀬町誌編纂委員会編 1985）。
一方、秋保石は明治 30 年代から販売が開始されたが、大正 3 年に、採石地と仙台市長町を結ぶ秋保石材軌道が開業したことで、大量かつ廉価に流通するようになった。これ以降、仙台市周辺で用いられる凝灰岩は秋保地区からもたらされる「秋保石」が多くなるとされている（秋保町史編
纂員会編 1976、仙台市教育委員会編 2018）。
松島湾周辺の凝灰岩が、仙台市内の主要な建造物に利用された例は、管見では確認できていない。一方で、秋保石を用いたとされる建造物は、現存しないものも含め多く確認された。
なお，各石材の地質学的な名称および層序学的帰属としては、次のとおりである。「塩釜石」：松島湾層群・網尻層、「潜ヶ浦石」：松島湾層群・松島層・凝灰角礫岩部層（Mt3部層）、「野蒜石」：松島湾層群・松島層・上部軽石凝灰岩部層（Mt5 部層）、「川下石」：志田層群・根古層、「秋保石」：
秋保層群・湯元層（山口ほか，1981；石井ほか，1983；北秋保石の用いられた仙台市内の建造物の例を文献の中に探してみると、大正 3 年以降の主要な建造物が多く見つかった。それらを表 2 に示す。特に隣接する東北学院大学における昭和初期の建造物にも秋保石が多く用いられている。

5. 建築デザインと石材の関係
片平キャンパスに残る 5 件の建造物の設計時期は、東北
帝大営繕課長が中島泉次郎から小倉強へと交代する大正 13年の前後に当たる（東北大学施設部編 2013）。
中島泉次郎は、これに先立ち米沢高等工業学校（明治 43年）の設計を担当し（宮本 1989）、その本館は現存している。
その外壁は木造のルネサンス様式であるが、基壇部分にはルスティカと呼ばれる目地の凹凸を際立たせ力強い表情をもたせた石積みのデザインが採用され、そこには凝灰岩が用いられている（図 1）。これは米沢に近い高畠町から産出された凝灰岩であると考えられる。一方で、その前後の明治期の仙台における中島の設計では、残された写真で確認する限り、ルスティカは見られない。（基壇部は煉瓦を主体として構築されている。）写真で確認できる仙台での最初期のルスティカが、医科大学本館（大正 7 年、図 2）と工学
部化学工学科（大正 9 年、図 3）である。いずれの建物も現存せず、写真からはそこに用いられている石材の種類を判断することはできないが、米沢と同様のルネサンス風デザインのルスティカに凝灰岩が用いられた可能性もある。
その後、大正 13 年に建設され、外壁の一部が現存する①FVSR=;l7^d!Hakc`e_*5gGNakd^jh!J4

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表 2. 秋保石を用いて建設されたことが文献に記録されている仙台市内の建造物

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内山隆弘・高嶋礼詩

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東北大学片平キャンパスの歴史的建造物に用いられた凝灰岩についての研究図 2. 医科大学 本館（図版提供：東北大学史料館）
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図 3. 工学部化学工学科（図版提供：東北大学史料館）

44

内山隆弘・高嶋礼詩

工学部金属工学科は、上記の工学部化学工学科と通りを挟んで向かい合うように配置された。これら向かい合う 2 棟の外壁デザインは 6 年という時代の隔たりを反映し大きく異なるが、基壇部の構成については調和が図られたものと考えられる。金属工学科の基壇部には、化学工学科同様ルスティカが用いられ、その石材としては凝灰岩が採用された（図 4）。
③東北帝大附属図書館と④法文学部 2 号館は、中島の後を継ぎ営繕課長となった小倉強が設計している（日本建築学会東北支部編 1981）。小倉については、以下のような回想が工事関係者から残されている。
「建物の根石、窓台その他必ず石貼で、余程石がお好き‌だったようで、何処の石はどうだ、何処のは腐っていないなどとよく河合さん（筆者駐：河合宇三郎。東北帝大の建物を多く請け負った石井組に勤務。昭和 17 に同社社長に就任。）に相談されたらしく、秋保長峯の石を多く使われたと云う。」（芳賀 1976）
その例を挙げれば、昭和 8 年に完成した斎藤報恩会博物館では、秋保石が外壁全面に用いられたことが知られている（宮城県編 1980）。
さらに、大正 14 年に完成した仙台商業会議所は、小倉が設計に関与したことが指摘されている（芳賀 1976）。その写真を見ると、門柱や囲障に凝灰岩が使用されている（図 5）が、その形状は、②理学部の囲障と同じで、柱頭部がカマボコ型になり、その曲面部が正面を向くように並んでいることなど共通点が多く、理学部の囲障のデザインにも小倉の関与が推測される。
⑤仙台高等工業学校建築学科は、文部省仙台出張所の設計による。腰壁には凝灰岩、その上部の外壁主要部分は、
スクラッチタイルが貼られている。この組み合わせは、大正 12 年に完成した米国人建築家フランク・ロイド・ライトの設計による帝国ホテルで採用され、全国的に流行したものである。前述の①工学部金属材料工学科も昭和初期に、凝灰岩の腰壁部分を残し、その上部にスクラッチタイルが貼られることで外観が大きく変わっている。

6. アパタイト中の微量元素組み合わせの分析による岩石の同定
アパタイトは、珪長質～安山岩質の火成岩、凝灰岩に普遍的に含まれる重鉱物である。アパタイトの微量元素組成
は、結晶の晶出時におけるマグマの温度や化学組成、酸素・ハロゲン分圧などを反映して大きく変化することから、火山ガラスの化学組成と同様に、凝灰岩の識別や対比に用いられてきた（Sell and Samson 2011a, b）。さらにアパタイ
トは火山灰と異なり、埋没続成や溶結などにも耐性がある
こ と か ら（Morton and Hallsworth 2007、Takashima et al.
2017）、アパタイト微量元素組成を基にした凝灰岩の対比は、

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図 4. 工学部金属工学科（図版提供：東北大学史料館）



東北大学片平キャンパスの歴史的建造物に用いられた凝灰岩についての研究

45

図 5. 仙台商業会議所（図版提供：仙台市戦災復興記念館）

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12!69

変質した凝灰岩や溶結凝灰岩において最も有効な手法であet al. 2019）。図 6 に示されているように、塩釜石、野蒜石、る。
潜ヶ浦石、秋保石の場合、Ce、Y に関してはほとんど違い
凝灰岩石材を用いた片平キャンパスの建物は、現在 5 件がみられず各石材の識別は困難であるが（図 6C）、Cl、Mg、
残っているが、それらのうち、②理学部の囲障及び⑤仙台
Mn、Fe の値は，それぞれの石材を識別する際に有効である
高等工業学校では、風化により一部が剥離し、岩片が周囲 （図 6A, B）。マグマの起源が単一である場合は、Cl － Mg プに散乱した状況になっていた。そこで、本研究ではこれらロットにおいて塩釜石のように狭い範囲に収まるのが通常の石材破片を粉砕し、椀掛けと重液（STP 溶液）を用いてであるが（Takashima et al. 2017）、アパタイトを含んだ異重鉱物を分離した。重鉱物の中から実体顕微鏡でアパタイ質岩片などが混入している凝灰岩の場合、Cl － Mg 図上に
トを拾い出し、樹脂に封入、研磨した後、Takashima et al.
おいて集中が悪くなる傾向がある。野蒜石、潜ヶ浦石、秋(2017) の手法・分析条件に従って、東北大学産学連携先端
保石は実際に、異質岩片がたくさん含まれるのが肉眼でも材料研究開発センター設置の波長分散型電子線マイクロアわかるため、これらの石材にみられるような、点が集中しナライザー（GEOL 社製 JXA-8530F）を使用して、アパタイている領域（枠線で囲まれた領域）から外れてプロットさトの微量元素組成を測定した。また、今回分析した石材とれるアパタイトは、おそらく異質岩片に由来するものと思
宮城県の代表的な石材とを比較のため、秋保石のアパタイ
われる。
トの微量元素組成も同時に測定し、塩釜石、野蒜石、潜ヶ図 7 は、理学部の囲障および仙台高等工業学校の石材に浦石のアパタイトについては、高嶋（2018）に示されてい含まれるアパタイトの Cl － Mg（図 7A）と Mn － Fe（図る値を用いた。分析結果は、表 3 および Appendix1 に示し7B）のプロットである。これらをみると、明らかに秋保石ている。なお、川下石のみアパタイトを含まないために、 の領域と一致することがわかる。また、各石材間の微量元分析から除外している。
素組成の統計的な距離（D 2 ）を Perkins et al. (1995、1998)
アパタイト微量元素組成のうち、一般的に Cl、Mg、Mn、 の式に基づき計算したところ、理学部の囲障と仙台高等
Fe、Ce、Y の 6 つが各凝灰岩を識別する際には有効な元素
工業学校は D 2 =0.362、理学部の囲障と秋保石は D 2 =0.538と し て 用 い ら れ る（Samson et al. 2009、Sell and Samsonと、いずれの組み合わせでも 99.5％以上の信頼度で同一で2011a, b、Sell et al. 2015、Takashima et al. 2017、Kuwabara
あることが分かった。一方、理学部の囲障と潜ヶ浦石では

46

内山隆弘・高嶋礼詩
表 3. アパタイトの微量元素組成の分析結果(wt. %)
















Data sets for D2 calculation
Mg
Mn

Cl

Fe

Ce

D2

Y

Average

0.76

0.07

0.08

0.25

0.12

0.32

Stand Dev.

0.19

0.02

0.01

0.02

0.06

0.21

Average

0.76

0.07

0.09

0.27

0.09

0.31

Stand Dev.

0.19

0.03

0.01

0.03

0.04

0.13

Average

0.76

0.07

0.09

0.27

0.09

0.31

Stand Dev.

0.19

0.03

0.01

0.03

0.04

0.13

Average

0.80

0.07

0.08

0.25

0.12

0.25

Stand Dev.

0.18

0.02

0.01

0.04

0.06

0.13

Average

0.76

0.07

0.09

0.27

0.09

0.31

Stand Dev.

0.19

0.03

0.01

0.03

0.04

0.13

Average

0.48

0.06

0.09

0.26

0.13

0.27

Stand Dev.

0.09

0.04

0.03

0.05

0.06

0.14

Average

0.76

0.07

0.09

0.27

0.09

0.31

Stand Dev.

0.19

0.03

0.01

0.03

0.04

0.13

Average

0.67

0.08

0.12

0.28

0.09

0.23

Stand Dev.

0.15

0.02

0.02

0.04

0.04

0.09

Average

0.76

0.07

0.09

0.27

0.09

0.31

Stand Dev.

0.19

0.03

0.01

0.03

0.04

0.13

Average

0.12

0.03

0.09

0.26

0.13

0.26

Stand Dev.

0.01

0.01

0.01

0.01

0.02

0.05

D 2 =2.24、理学部の囲障と野蒜石では D 2 =2.19、理学部の囲障と塩釜石では D 2 =13.73 といずれの組み合わせも、理学部の囲障と秋保石よりも統計的距離が大きく、類似性は低いといえる。さらに、石材の岩相と鉱物組み合わせを確認したところ、理学部の囲障と仙台高等工業学校の石材および秋保石は共通して、異質岩片に富む軽石凝灰岩で、鉱物は、黄鉄鉱、斜方輝石、角閃石、普通輝石、磁鉄鉱を含み、ジルコンやアパタイト、イルメナイトを少量伴う。このようなことから、理学部の囲障および仙台高等工業学校の石材はいずれも秋保石であると結論できる。

7. まとめアパタイトの分析から秋保石であることが分かった 2 例（②理学部の囲障、⑤仙台高等工業学校建築学科）は片平キャ
ンパスに残る凝灰岩石材を使った最初期と最後期の例である。前者と建設時期が同じであることから、①工学部金属工学科の凝灰岩も、秋保石である可能性が大きい。また、②と⑤の間の時期に建設された他の残存例においても、秋保石の調達経路は確立されていたと考えられる。
このことは、大正 12 年から昭和 7 年頃まで建築業会の横断的組織として活動した「仙台建築会」（その事務局は東北

0.36

0.54

2.24

2.19

13.73

帝大営繕課に置かれていた。）の会員として秋保石材軌道株
式会社が名を連ねていること（斎藤 2019）からも示唆される。
また、この間の凝灰岩が使用された建造物のうち、③図書館と④法文 2 号館については、その設計に関与した小倉強が秋保石を好んで用いたという回想が残され、実際に昭
和 8 年の斎藤報恩会博物館でも秋保石を用いていること、さらに③及び④の直前に整備され、小倉がデザインに関与したと推測される②理学部の囲障についてはアパタイトの分析により秋保石であると判明したことから、やはり③及
び④の凝灰岩も秋保石である可能性が高いと考えられる。
さらに、現存しないが、医科大学と工学部化学工学科については、それ以前の中島の仙台における設計には見られなかったルスティカが用いられており、その石材の種類は不明であるものの、もしその石材が凝灰岩であったならば
大正 3 年以降に秋保石が仙台市内で安価に得られるようになったことがきっかけで、凝灰岩のルスティカが採用されたものと推測される。そうであるとすれば、後者のデザインの一部を継承し調和を測ったと思われる①工学部金属工学科の凝灰岩もやはり秋保石であったと考えられる。
秋保石は、仙台市中心部から最も近いカルデラである白沢カルデラを形成した火砕流堆積物である。仙台近辺の大47

東北大学片平キャンパスの歴史的建造物に用いられた凝灰岩についての研究
0.2

0.5

A
潜ヶ浦石

0.15

0.4
野蒜石
野蒜石
秋保石

Fe (wt%)Mg (wt%)

B

0.1

塩釡石

0.3

潜ヶ浦石
0.2

塩釡石

秋保石

0.05

0

0.1

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0

1.2

0

0.05

0.1

0.2

Mn (wt%)Cl (wt%)
0.8

0.15

C

凡

例

野蒜石（松島湾層群松島層 Mt-5 部層）
潜ヶ浦石（松島湾層群松島層 Mt-3 部層）

0.6

Y (wt%)塩釡石（松島湾層群網尻層基底部）
秋保石（秋保層群湯元層）
0.4

0.2

0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

Ce (wt%)

図 6. 各種凝灰岩石材のアパタイト微量元素組成による識別
0.2

A

0.5

理学部の囲障仙台高等工業学校

潜ヶ浦石

0.15

理学部の囲障仙台高等工業学校

0.4
野蒜石

野蒜石
秋保石

Fe (wt%)Mg (wt%)

B

0.1

塩釡石

0.3

潜ヶ浦石
0.2

塩釡石

秋保石

0.05

0

0

0.1

0.2

0.4

0.6

Cl (wt%)

0.8

1

1.2

0

0

0.05

0.1

Mn (wt%)

図 7. 片平キャンパスの凝灰岩石材のアパタイト微量元素組成による識別

0.15

0.2

48

内山隆弘・高嶋礼詩

地の形成に深く関係するこの石材が、秋保から仙台市内まで軌道によって運ばれ、大正から昭和初期のキャンパスの風景に彩りを添えたと考えられる。そうであれば、東北大学に残る凝灰岩を用いた建造物群は、足元の大地の恵みが景観に活かされた例と言えるであろう。

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地質調査所
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西石垣発掘調査報告書― 平成 22 年度県庁舎石垣復旧事業に伴う埋蔵文化財発掘調査報告書 静岡県埋蔵文化財センター調査報告第 4 集』
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集 貞山堀・蒲生御蔵跡ほか』
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強先生 - 論文・作品目録』
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49

東北大学片平キャンパスの歴史的建造物に用いられた凝灰岩についての研究
Appendix1. アパタイトの微量元素組成の測定値

理学部の囲障仙台高等工業学校

F

Cl

Mg

Mn

Fe

Ce

Y

P

Ca

Total

1.850

0.889

0.042

0.085

0.225

0.211

0.476

17.81936.98658.583

1.760

0.880

0.050

0.075

0.212

0.280

0.627

17.66636.74058.290

1.636

0.828

0.049

0.086

0.238

0.120

0.204

18.28036.99358.434

1.652

0.794

0.052

0.069

0.247

0.125

0.234

18.32137.05658.550

1.057

0.453

0.064

0.110

0.293

0.060

0.103

18.37636.98257.498

1.787

0.918

0.074

0.068

0.242

0.154

0.257

17.90237.01258.414

1.710

0.897

0.083

0.071

0.264

0.113

0.201

18.22436.99158.554

1.779

0.492

0.025

0.110

0.233

0.068

0.140

18.31037.30158.458

1.696

0.908

0.082

0.075

0.247

0.090

0.250

18.10937.06458.521

1.811

0.916

0.075

0.090

0.223

0.047

0.246

18.28837.10258.798

2.038

0.886

0.056

0.082

0.245

0.148

0.410

18.05336.58958.507

1.834

0.885

0.074

0.093

0.267

0.081

0.228

18.28336.89258.637

3.071

0.348

0.084

0.078

0.281

0.228

0.419

18.37436.77059.653

3.788

0.362

0.078

0.095

0.271

0.213

0.455

18.39536.94760.604

1.833

0.921

0.087

0.100

0.246

0.136

0.102

18.11636.92558.466

1.727

0.905

0.075

0.085

0.277

0.079

0.127

18.25136.98758.513

1.786

0.902

0.081

0.096

0.234

0.154

0.193

18.18536.87658.507

1.792

0.869

0.075

0.082

0.237

0.081

0.231

18.08337.12458.574

1.581

0.778

0.045

0.074

0.221

0.122

0.273

18.30937.02358.426

1.777

0.938

0.079

0.088

0.245

0.089

0.326

18.39737.00158.940

1.835

0.811

0.041

0.089

0.226

0.159

0.724

16.36336.72857.009

1.854

0.837

0.069

0.081

0.261

0.126

0.380

16.63736.98557.243

1.838

0.839

0.084

0.065

0.246

0.082

0.285

16.45936.76956.692

2.339

0.708

0.072

0.103

0.284

0.329

1.308

16.33336.50857.990

1.842

0.847

0.092

0.075

0.266

0.081

0.271

16.43136.66256.580

1.836

0.877

0.077

0.098

0.260

0.074

0.246

16.53336.83456.851

2.146

0.387

0.056

0.062

0.232

0.154

0.260

16.73336.93356.964

2.167

0.742

0.061

0.079

0.249

0.131

0.476

16.55736.89757.386

1.770

0.743

0.045

0.065

0.249

0.088

0.286

16.67737.09557.022

1.773

0.731

0.063

0.065

0.251

0.087

0.172

16.39736.64356.182

1.151

0.411

0.074

0.095

0.316

0.016

0.069

16.26736.81655.215

1.877

0.854

0.080

0.075

0.257

0.099

0.265

16.38836.94156.862

1.816

0.885

0.083

0.091

0.275

0.082

0.265

16.74337.00057.266

1.971

0.845

0.087

0.103

0.257

0.069

0.252

16.06036.74556.410

1.857

0.819

0.077

0.083

0.270

0.118

0.376

16.28436.70456.588

1.828

0.453

0.028

0.104

0.250

0.132

0.353

16.27736.85156.277

1.849

0.851

0.090

0.072

0.277

0.094

0.309

16.17836.61256.352

1.714

0.489

0.026

0.072

0.206

0.110

0.415

15.98036.64655.659

1.714

0.468

0.025

0.091

0.201

0.040

0.241

16.16236.69455.638

1.880

0.836

0.086

0.077

0.265

0.063

0.237

15.92836.48555.901

1.873

0.815

0.063

0.095

0.234

0.153

0.309

18.49837.19359.233

1.859

1.037

0.080

0.067

0.311

0.143

0.278

18.29037.24859.313

1.869

0.930

0.079

0.078

0.269

0.178

0.282

18.43837.13159.254

1.989

0.413

0.012

0.114

0.228

0.129

0.456

18.17837.10658.625

1.864

0.537

0.019

0.085

0.221

0.064

0.149

18.36737.30858.614

1.993

0.914

0.085

0.092

0.302

0.059

0.200

18.40837.04759.100

2.355

0.933

0.081

0.082

0.269

0.105

0.231

18.31537.10059.471

1.808

0.939

0.093

0.084

0.279

0.092

0.268

18.27037.08258.915

1.294

1.008

0.109

0.076

0.304

0.100

0.045

18.37636.92658.238

1.395

0.411

0.037

0.086

0.283

0.035

0.290

18.47837.13558.150

2.037

0.855

0.080

0.101

0.236

0.040

0.241

18.24237.00358.835

1.844

0.951

0.085

0.088

0.257

0.107

0.149

18.37237.16159.014

1.838

0.510

0.036

0.092

0.231

0.079

0.330

18.48137.33258.929

2.072

0.865

0.066

0.067

0.255

0.139

0.603

18.16537.04959.281

1.986

0.840

0.091

0.064

0.293

0.036

0.196

18.34437.19559.045

1.701

0.831

0.080

0.061

0.266

0.081

0.301

16.12436.72256.198

1.514

0.743

0.059

0.072

0.242

0.096

0.376

16.10537.07956.293

1.153

0.940

0.113

0.076

0.300

0.090

0.067

16.08736.92855.779

1.218

0.386

0.042

0.105

0.284

0.010

0.282

16.10237.17755.614

1.761

0.813

0.112

0.114

0.264

0.082

0.334

16.03136.84656.380

1.652

0.813

0.092

0.075

0.261

0.118

0.345

15.84136.80556.033

1.694

0.827

0.092

0.074

0.281

0.095

0.353

16.05236.77456.261

1.699

0.827

0.103

0.080

0.287

0.127

0.221

16.05736.81756.244

1.634

0.492

0.040

0.081

0.242

0.085

0.273

16.40937.29756.556

1.700

0.371

0.009

0.097

0.253

0.091

0.699

16.15337.03856.432

1.688

0.807

0.080

0.082

0.299

0.101

0.464

16.04236.83656.420

1.619

0.925

0.092

0.087

0.324

0.098

0.454

16.15737.27457.038

1.713

0.693

0.057

0.101

0.243

0.118

0.324

15.95737.12956.348

1.683

0.844

0.049

0.106

0.323

0.073

0.334

15.73636.83956.008

2.254

0.667

0.067

0.077

0.274

0.105

0.250

15.98737.28657.007

1.658

0.808

0.070

0.090

0.280

0.101

0.239

15.73536.79655.799

1.505

0.428

0.027

0.097

0.198

0.070

0.379

16.02237.31656.053

1.866

0.790

0.059

0.086

0.266

0.145

0.524

15.78937.08756.643

1.653

0.825

0.086

0.077

0.277

0.073

0.269

15.91736.99656.204

1.666

0.820

0.088

0.099

0.299

0.095

0.368

15.82336.88956.178

50

秋保石

内山隆弘・高嶋礼詩
1.875

0.918

0.080

0.086

0.236

0.085

0.152

17.98736.58858.007

1.671

0.924

0.081

0.075

0.250

0.116

0.214

18.28036.52758.138

1.611

0.807

0.073

0.109

0.206

0.167

0.399

18.01236.54257.926

1.229

0.548

0.077

0.111

0.293

0.029

0.210

18.21936.53257.248

1.618

0.916

0.087

0.083

0.236

0.161

0.185

18.27836.65758.221

1.358

0.825

0.095

0.079

0.254

0.087

0.163

18.00836.60657.475

1.661

0.923

0.075

0.067

0.249

0.137

0.257

17.96836.60057.937

1.836

0.915

0.081

0.094

0.252

0.063

0.198

18.14836.63558.222

1.662

0.879

0.047

0.078

0.234

0.258

0.382

17.90836.40257.850

1.390

0.723

0.112

0.124

0.307

0.112

0.175

18.18736.37557.505

1.659

0.937

0.082

0.086

0.255

0.093

0.199

18.14636.70758.164

1.542

0.886

0.076

0.077

0.219

0.133

0.319

18.26436.44657.962

1.979

0.306

0.023

0.073

0.205

0.167

0.191

18.39336.93358.270

1.504

0.917

0.088

0.071

0.241

0.073

0.189

18.36136.69458.138

1.654

0.921

0.099

0.076

0.262

0.025

0.228

18.25436.69658.215

1.517

0.828

0.088

0.075

0.240

0.079

0.169

17.96736.50957.472

1.724

0.924

0.058

0.086

0.170

0.214

0.409

18.16536.23657.986

2.316

0.685

0.051

0.086

0.282

0.185

0.334

18.51737.12659.582

1.592

0.930

0.074

0.078

0.250

0.141

0.216

18.64237.02158.944

1.473

0.930

0.085

0.070

0.240

0.114

0.233

18.70737.11158.963

2.247

0.737

0.056

0.069

0.223

0.128

0.463

18.67437.09359.690

1.560

0.696

0.088

0.078

0.232

0.062

0.196

18.59037.15458.656

1.564

0.909

0.090

0.082

0.232

0.103

0.131

18.47537.08858.674

1.268

0.935

0.080

0.083

0.244

0.134

0.179

18.36736.87558.165

1.486

0.896

0.079

0.088

0.268

0.116

0.187

18.28237.06958.471

1.816

0.905

0.064

0.090

0.211

0.302

0.724

18.38136.90859.401

1.588

0.869

0.074

0.080

0.268

0.074

0.225

18.49336.92258.593

0.917

0.464

0.099

0.101

0.326

0.065

0.112

18.42936.84757.360

1.468

0.915

0.081

0.083

0.276

0.130

0.154

18.50036.94758.554

0.850

0.447

0.126

0.079

0.358

0.018

0.104

18.55036.88057.412

1.561

0.808

0.061

0.091

0.238

0.132

0.410

18.49936.99658.796

1.781

0.893

0.069

0.077

0.245

0.197

0.370

18.53937.22859.399

1.400

0.917

0.074

0.082

0.255

0.148

0.190

18.55736.92058.543

1.480

0.959

0.088

0.090

0.260

0.146

0.191

18.58037.03658.830

1.560

0.418

0.003

0.094

0.174

0.156

0.531

18.53136.83658.303

0.864

0.456

0.071

0.082

0.313

0.070

0.217

18.68336.99657.752

2.365

0.735

0.043

0.076

0.221

0.127

0.326

18.46537.27159.629

1.062

0.439

0.093

0.088

0.325

0.000

0.079

18.50137.04857.635

1.701

0.920

0.076

0.081

0.218

0.085

0.304

18.44537.23659.066

1.705

0.960

0.085

0.098

0.236

0.071

0.200

18.20337.11858.676

1.692

0.846

0.093

0.088

0.229

0.070

0.183

18.36337.18258.746

1.449

0.516

0.035

0.081

0.190

0.061

0.204

18.36737.05457.957

1.605

0.924

0.079

0.076

0.226

0.133

0.291

18.52237.06058.916

2.047

0.918

0.085

0.092

0.255

0.098

0.276

18.38237.17959.332

2.609

0.639

0.049

0.077

0.219

0.164

0.353

18.50237.25559.867

1.601

0.936

0.084

0.085

0.261

0.062

0.139

18.49336.98358.644

1.607

0.501

0.039

0.093

0.231

0.167

0.578

18.18337.13658.535

1.677

0.855

0.073

0.074

0.237

0.136

0.112

18.46637.08658.716

1.682

0.550

0.098

0.062

0.188

0.109

0.069

18.19736.94457.899

1.939

0.926

0.072

0.070

0.251

0.165

0.191

18.35137.10859.073

1.984

0.946

0.082

0.081

0.253

0.056

0.185

18.19737.09558.879

1.737

0.957

0.079

0.069

0.244

0.124

0.228

18.56537.08959.092

1.353

0.959

0.047

0.106

0.236

0.119

0.262

17.93436.71557.731

Bull. Tohoku Univ. Museum. No. 19, pp. 51‒81, 2020© by The Tohoku University Museum

Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in
the Russian Far East
Anatoly M. Kuznetsov1), Yoshitaka Kanomata2)* and Yosuke Aoki2)
1)

Far Eastern Federal University
Tohoku University* corresponding author
2)

Abstract: This paper aims at understanding not only the technologies and functions of lithic tools
but also site function at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites. One of the goals of our research isthe comparative evaluation of technology and function in the microblade industries between the
Russian Far East and the Japanese archipelago.
Regarding site functions, the use of end scrapers distinguishes these two sites. There were morethan twice the number of end scrapers at Gorbatka 3 than at the Ilistaya 1 site. In addition, 60% of
the end scrapers were utilized for hide scraping at Gorbatka 3, although 5.4% of end scrapers had
use-wear at the Ilistaya 1 site. Therefore, the hide scraping needed for longer stable settlements
was chiefly carried out at the Gorbatka 3 site. Ten times more boat-shaped tools were discovered
at Gorbatka 3 than at Ilistaya 1. They may be used as blanks for end scrapers in some cases. In
lithic assemblage, bipolar cores and microblade spalls were mainly excavated from the Ilistaya 1
site, not from Gorbatka 3. These differences characterize the site functions of the sites. Burins werecommonly used for bone/antler planing/whittling at both sites. Microblade removal and bone/antler
tool manufacture coexisted because of composite tool production. This activity was organized as abasic component in their subsistence technology and hunting strategy.

1. Introduction
The Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Maritime
region were discovered by one of the authors, Anatoly
Kuznetsov, in 1977 (Kuznetsov 1992, 1996). These sites
were excavated in 1970s and 1980s. The Final Palaeolithic
artefacts were discovered at the Gorbatka 3 site in 1979,’82,’85, and ’86, and at the Ilistaya 1 site in 1978, ’87, ’88, and’89. The Gorbatka 3 site was re-excavated in 2003 but thematerials in 2003 were out of our research scope in thispaper.
From 19 April to 29 May 2019, use–wear research oflithic artefacts at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites was
carried out by the second author (Kanomata), who studied
many microblade industries in Japan from the viewpoint oflithic function. Technological analysis was also practiced
by the third author (Aoki), who is studying microblade
technologies in the northeastern region of the Japanesearchipelago. Therefore, one of the goals of our research isthe comparative evaluation of technology and function in
the microblade industries between the Russian Far Eastand the Japanese archipelago. In addition, the present

paper aims at understanding not only the technologies andfunctions of lithic tools but also site function at these sites. A
traceological approach is very useful for getting information
about what has happened at the site.

2. Experimental archaeology on local raw materials
in the Russian Far East
Concerning the use–wear analysis, there is a problem toface in this region because of absence of basic experimental
data. Since the main raw material here was local siliceous
tuff, which has several characteristics that are different fromsiliceous shale in the Japanese Islands, it is probable thatuse–wear traces on siliceous tuff also has characteristics
different from those on siliceous shale. Therefore, one of theauthors (Kanomata) carried out experiments about use wear
on local raw materials in the Russian Far East. Green andwhite siliceous tuff cobbles were collected from the riverbed
near Ustinovka sites on 18 May 2019. After that, replicatedlithic tools were manufactured at Far Eastern Federal
University, and use experiments were conducted from
20–28 May 2019. Shell, antler, cowhide, reed grass, wood,

52

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Table11List
Listofofexperiments
experiments
Table
ExperimentOperation

Worked Material

1

saw

shell

dry

20

2

saw

shell

wet

3

saw

antlerdry

No.

Condition Minute Storoke/Minute

Figure No.

1803-1, 2, 3

15150

3-4, 5, 6

8

180

4

saw

antler

wet

5

400

5

scrapehide (cow)

raw

30

140

6

scrapehide (cow)

raw

30

130

2-10, 11, 12

7

sawplant (reed grass)

dry

15

-

1-4, 5, 6

8

sawplant (reed grass)

wet

15

150

1-1, 2, 3

9

scrapehide (cow)

dry

10

180

10

saw

wood

raw, dry

15

180

1-7, 8, 9

11

plane

wood

raw, dry

10

180

1-10, 11

12

saw

wood

raw, wet

15

180

12

13

scrapewood

raw, wet

10

180

14

scrapeantler

wet

10

180

15

cut

meat (cow)

raw

10

100

3-7, 816

cutmeat (cow)

raw

18

100

3-9

17

plane

bone (cow)

raw

15

100

2-4, 5, 6

18

plane

bone (cow)

raw

10

100

19

saw

bone (cow)

raw

5

180

20

saw

bone (cow)

raw

15

180

21

scrapehide (cow)

dry

30

180

2-9

22

cut

hide (cow)

dry

15

180

2-15

23

scrapesoft hide (cow)

dry

20

180

2-7, 824

scrapehide (cow) with hair

dry

10

150

25

cut

hide (cow) with hair

dry

10

180

cow meat, and cow bone were selected as object materials.
Twenty-five lithic tools were selected for these experiments.
The results of experiments were summed up in Table 1 andFigures 1-3.
So-called ‘corn gloss’ was observed on an experimental
flake, which was utilized to saw reed grass in a wet condition(Figs. 1-1 to 1-3). This polish is very bright, smooth, andshiny. It is accompanied with numerous dark pits and filledin striations that show the direction of operation. In a dry
condition, the use polish is not developed, as shown inphotos (Figs. 1-4 to 1-6).
Wood polishes were caused by several wood operations.
This polish is bright and smooth. Inner and outer contrasts
are as high as corn gloss. The shape of the polish looks
domed. In the case of sawing, parallel striations werelimitedly recognized, and the polish development areaconnects the parallel zone to the use edge (Figs. 1-7 to 1-9).
In contrast, the planing operation produced the same typeof polish with vertical striations. It is situated near the edge
(Figs. 1-10 to 1-12).

Additional
Information

1-13, 14, 15

add water

removal frombone

2-1, 2, 3

2-13, 14

Bone and antler workings often produce similar types ofpolish. Antler sawing in wet conditions produced polish thatis a little darker and rougher than corn gloss (Figs. 1-13 to1-15). So inner and outer contrast are not so high as corn
gloss. Raw bone sawing caused rugged polish with parallel
striations (Figs. 2-1 to 2-3). Planing activity produced thesame polish, accompanied by vertical striations (Figs. 2-4 to
2-6).
Dry hide scraping produced a rugged surface and roundedges with vertical striations (Figs. 2-7 to 2-9). In contrast,
the same activity in rawhide caused a less round edge and adarker polish (Figs. 2-10 to 2-12). It is characterized as dull,
low contrast, greasy, and lustrous. Cutting dry hide made asimilar polish with parallel striations (Figs. 2-13 to 2-15).
Dry shell sawing produced a flatter and higher contrast
polish with a severely high density of striations (Figs. 3-1
to 3-3). In wet condition, the same activity made a similar
polish (Figs. 3-4 to 3- 6).
Cutting raw meat caused the dullest polish (Figs. 3-7 to
3-9). Inner and outer contrasts are small, and striations areUse-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

1 wet plant, saw, 15min., 200x

2 wet plant, saw, 15min., 200x

3 wet plant, saw, 15min., 200x

4 dry plant, saw, 15min., 200x

5 dry plant, saw, 15min., 200x

6 dry plant, saw, 15min., 200x

7 raw wood, saw, 15min., 200x

8 raw wood, saw, 15min., 200x

9 raw wood, saw, 15min., 200x

10 raw wood, plane, 10min., 400x

11 raw wood, plane, 10min., 200x

12 raw wood, saw, 15min., 200x

13 wet antler, saw, 5min., 200x

14 wet antler, saw, 5min., 200x

15 wet antler, saw, 5min., 200x

Use-wearpolishes
on experimental
lithic tools.
Fig.1Fig.1
Use-wearpolishes
on experimental
lithic tools.

53

54

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

1 raw bone, saw, 15min., 200x

2 raw bone, saw, 15min., 400x

3 raw bone, saw, 15min., 200x

4 raw bone, plane, 15min., 200x

5 raw bone, plane, 15min., 200x

6 raw bone, plane, 15min., 200x

7 dry hide, scrape, 20min., 200x

8 dry hide, scrape, 20min., 200x

9 dry hide, scrape, 30min., 200x

10 raw hide, scrape, 30min., 200x

11 raw hide, scrape, 30min., 200x

12 raw hide, scrape, 30min., 200x

13 dry hide, cut, 10min., 200x

14 dry hide, cut, 10min., 200x

15 dry hide, cut, 15min., 200x

Fig.2
Use-wearpolishes
on experimental
lithic tools.
Fig.2
Use-wearpolishes
on experimental
lithic tools.

Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

1 dry shell, saw, 20min., 200x

2 dry shell, saw, 20min., 400x

3 wet shell, saw, 15min., 200x

4 wet shell, saw, 15min., 200x

5 wet shell, saw, 15min., 200x

6 dry antler, saw, 8min., 200x

7 raw meat cut, 10min., 200x

8 raw meat cut, 10min., 200x

9 raw meat cut, 18min., 200x55

Fig.3 Use-wear
onon
experimental
lithiclithic
tools.tools.
Fig.3
Use-wearpolishes
polishes
experimental
not clear.
As a result, use polish on siliceous tuff formed in a few
minutes with more than one hundred strokes per minute.
Though characteristics of use–wear polishes on siliceous tuff
are basically the same as those on siliceous shale in Japan(Akoshima & Hong 2017, 2018 etc.), they are somewhat
flatter and smoother than polishes on shale. Since thesedifferences are so small, the author could apply the methodof use–wear analysis in Japan.

3. Outline of the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites
These sites are located on the terrace-like surfaces ofthe left bank of the Gorbatka River in the Russian Far East
(Fig. 4). Stratigraphy in the Ilistaya River area is basicallycomposed of light loam (whitish-greyish-yellow in color, 8 to
30 cm thick) in the upper layer and heavy loam (brownishblackish, 80 cm thick) in the lower layer. The most complete
stratigraphic sequence was discovered in a central part of

the Gorbatka 3 site. Because water-worn artefacts were
found at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the same
stratigraphy position, a kind of water effect was caused inthese sites. For example, stratigraphy at the Gorbatka 3 site
is composed of a first layer (humus, 8–15 cm thick, without
cultural remains), a second layer (greyish-white light loam,
10–25 cm thick, with numerous Palaeolithic artefacts and anumber of pot sherds of the Bronze and early Iron Ages), a
third layer (brown, brown-black, red-brown, and black heavyloams, 80 cm thick, with Palaeolithic artefacts), a fourth layer(yellow loam, 40–60 cm thick, without cultural remains), anda fifth layer (detritus mantle–basalt bedrock). The excavatedarea at the Gorbatka 3 site was 400 m2 in total. In addition,
Palaeolithic artefacts were contained in the second layer
and in ice-wedge deposits that crushed the upper part of
the heavy loam unit of the excavated area of 400m2 at theGorbatka 3 site.
Several radiocarbon ages were proposed in these sites.
The 14C date of the charcoal from light loam at Gorbatka

56

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Ilistaya 1▲▲

Gorbatka 3

Vladivostok

Fig.4Map
MapofofGorbatka
3 andIlistaya
1 sitesFig.4
thetheGorbatka
3 andIlistaya
1 sites
3 is 2,590 ±85 BP (SOAN-1921), and the 14C date fromthe bottom of the dark heavy loam unit is 13,500 ±200 BP(SOAN-1922). In addition, the 14C date from the light loamat the Ilistaya 1 site is 7,840 ±60 BP (Ki-3163). Therefore,
the chronological position of lithic materials from these sites
would be between 7,840 ±60 and 13,500 ±200 BP, whichranges from the end of Pleistocene to the early Holocene.
Basic lithic assemblage was reported in an earlier article(Kuznetsov 1996). The number of total materials in theupper layer of the Gorbatka 3 site is 38,272, and 84% of
the total are flakes. The total number of the lower layer of
the Gorbatka 3 site is 6,238, and flakes occupied 77% of
the total. Lithic artefacts from the Ilistaya 1 site is 24,781,
and flakes occupied 87% of the total. In addition, there werenumerous blade cores and bipolar cores in these sites.
These lithic assemblages simply represent that these sites
were formed as lithic manufacture workshops. There wasno organic material in these sites except for some charcoal.
Therefore, it is impossible to reconstruct the utilization ofanimal and botanical resources at the site.

4. Research objects
The first aim of our research is to understand the actual
functions of lithic tools, especially burins and end scrapers,
at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites by the practice of
use–wear analysis. In these sites, the classification of
items between microblade core, burin, and end scraperis occasionally confused because simplified microblade
removal technologies were carried out to cope with theunsuitable size and form of their blanks, which weresometimes produced from a bipolar manufacture sequence.
In addition, the so-called “Togeshita-type” microblade coreand burin, the “Horoka-type” microblade core, the boatshaped tool, and the end scraper have similar technologicalsequences in some cases. Therefore, the preciseclassification of tool types needs to be constructed not only
from a technological perspective but also from a functional
aspect through microscopic observation. Concerned to raw
materials, silicified tuff, rhyolite, obsidian, chert, and jasper
were utilized in these sites. There was no local raw material
in these areas. Obsidian sources were in the upper partof the Ilistaya River valley. The relationships between raw
materials and lithic assemblages represent their foraging
strategies and raw material exploitations. Since the size andquality must have influenced lithic manufacture technologies,
each manufacturing sequence must be understoodaccording to differences in raw materials. Finally, the authors
propose a new insight to evaluate the chronological positionof the microblade industry in the Primorye region from theperspective of Northeast Asia, including northern China andthe Japanese archipelago.

5. Research procedure
The objects of this study are materials from the Gorbatka
3 and Ilistaya 1 sites excavated from 1978 to 1989. Chief
artefacts except for flakes and irregular cores were selectedby the previous studies. At the first step of our research, wecounted the number of stone tools in each box according to57

Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East
Table 2 Lithic assemblage at the Gorbatka 3 site
Tool

Bipolar

End

type

core

scraperNumber

321

180

Boat

Micro

Side

Blade shaped blade
tool
173

168

scrapercore
84

Retou Retou
Core Burin Flake Biface Cobble ched ched

64

blade ﬂake
59

45

26

13

9

9

MicroblMicro end/sideadeblade scraper

core

al

preform

7

5

3

Bifaci Bifac Bifac

3

Table
of of
lithictools
at the3 site 3 site
Table33Use
Usewearwear
lithictools
at Gorbatka
the Gorbatka
Tool type

Artifact
no.
69
302
307
328

burin

Raw material
obsidiangreen
siiceous tuﬀ
chert
chert

Location of

independent

facet

use zoneleft(u&l)

burin facet-left(u&l)-

left and rightburin facet

left and rightleft facet

MicroﬂUse

aking

degreevertical-heavy

6-5,6,7

-

-

-

-

5-1

-

-

+

-

-

vertical-light

5-2,3,4Polish Striationbone/
antlerFigure366

obsidianleftburin facet-

vertical

-

light

6-1,2

1105

obsidianleftburin facet-

vertical-light

5-7,8,9,10

1182

obsidianleftburin facet-

vertical

-

-

6-8

1194

obsidianleftburin facet-

vertical

+

light

6-3,4

1977

obsidianleftburin facet-

vertical

-

light

7-1

vertical

-

light

7-4,5

3646

green
siliceous tuﬀ

leftburin facetbone/antler

B1-1-6

obsidian

left

-

-

-

-

-

-

B1-1-18

obsidianleftburin facet-

vertical-heavy

6-9,10,11

B1-1-29

chert

-

-

-

-

-

-

B1-1-34

obsidian

-

-

-

-

-

-

-

light

7-2,3

left(rightsmall)left

parallelB1-1-55 siliceous tuﬀ

leftburin facet?

&
vertical

113
139

agate
green
siiceous tuﬀ-

scraper edge ?hide

vertical-light

8-4,5,6,7-

scraper edge ?hide

vertical-light

10-9,10?

211

obsidian-

scraper edge

vertical-light

10-3,4

323

chert

-

scraper edge dry hide vertical

-

heavy

8-8,9,10,11,12

left and right scraper edge dry hide vertical

7-6,7,8

426

chert

-

heavy

431

chalsedony-

scraper edge

vertical

-

light

-

end

1220

obsidian-

scraper edge dry hide vertical

-

heavy

9-5,6,7

scraper1642

obsidian-

scraper edge

vertical

-

light

9-8,9

3644

siliceous tuﬀ-

scraper edge dry hide vertical

-

heavy

10-7,8B5-2-1chert-

scraper edge

vertical-light

7-9,10,11

B5-2-2chert-

scraper edge dry hide vertical

-

heavy

8-1,2,3B5-2-9chert-

scraper edge dry hide vertical

+

heavy

9-1,2,3,4

B5-2-42obsidian-

scraper edge?

vertical-light

9-10,11

B5-2-44

obsidian-

scraper edge?

vertical-light

10-1,2B5-2-65

obsidian-

scraper edge?

vertical-light

10-5,6

right

-

-

-

-

-

-

microblade
core

3605

green
siiceous tuﬀ

?
wood
hide

B1-1-1

obsidian

right

-

-

-

-

-

5-5,6

B1-1-2

obsidianleft and rightleft facet-

vertical

-

light

-

ial

ial

point knife tool
2

1

1

Ski
spall

Total

1 1174

58

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

raw material and tool type (Tables 2 and 4), and took photosof all the materials.
Then, lithic artefacts were selected for technological and
use–wear analyses. Microblade technologies were grasped
objectively by one of the authors (Aoki). A functional analysis
of lithic tools was conducted by another author (Kanomata)with a metallurgical microscope (Olympus BHM). The result
is summed up in Tables 3 and 5. We also made drawings oflithic artefacts needed for the analyses (Figs. 17 to 20).

6. Analyses at the Gorbatka 3 sitea. Technological analysis
In total, 1,174 lithic materials were selected from theGorbatka 3 site for this study. The assemblage of selectedmaterials at Gorbatka 3 is as follows (Table 2): bifacial
tools (N=17), bipolar cores (321), microblade cores (84),
microblade core preforms (3), blades (173), microblades(5), boat-shaped tools (168), burins (45), cores (59), endscrapers (180), end/side scrapers (3), side scrapers (64),flakes (26), cobbles (9), retouched blades (9), retouchedflakes (7), and a ski spall (1).
We looked at 84 microblade cores and three microblade
preforms. From the viewpoint of Japanese archaeologists,
microblade core types were composed of Togeshita (Figs.
16-4, 16-6, 20-7, 20-9, 20-11 and 20-13), Horoka (Figs.
16-9 to 16-11), wedge-shaped (Figs. 16-1 to 16-3, 20-1 to
20-4 and 20-6), and those made from blank flake without
a secondary retouch (Figs. 16-8, 16-10, 20-12 and 20-14).
The number of simple microblade removal technology is sooutstanding that we had a problem classifying microblade
cores from burins. This problem will be considered in acooperative analysis between technological and functional
studies. To be precise, the microblade core type should bestrongly related with a special chronological and regional
position. Therefore, we can point out similarities but should
reconstruct each microblade technology individually.
Average size of end scraper is 36.2 mm in length, 21.9mm in width, 8.86 mm in thickness (Figs. 17-16 to 17-25,
18-1 to 18-4, 21-14 to 21-23). The average edge angle is
69.3°. Average size of burin is 36.5 mm in length, 18.1 mm
in width and 6.7 mm in thickness (Figs. 17-1 to 17-24, 21-1
to 21-13). The average edge angle between burin facet andventral face is 97.9°.
The most frequently produced material are bipolar
cores (N=321). Small obsidian pebbles (from 3 to 6 cm
in diameter) were the main raw material for the bipolar
technique. They must have been taken from the Ilistaya
River gravel. The experimental workshop on the bipolar
technique was carried out in Tohoku University in November
2019. We will reconsider the characteristics of bipolar
technology at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the next

paper. Blade technology is characterized by the existenceof platform preparation retouch and crested ridge formation(Fig. 22). Relatively larger blades were produced in this site.
b. Use–wear analyses
There are several kinds of raw materials at the Gorbatka 3site. The quality and sustainability against post-depositionalsurface modification relate to how suitable the raw material
is for use–wear analysis. The most suitable raw material
is chert and/or chalcedony. Because their surface sustains
the original, worked material and the direction of operation
can be assumed. The second one is highly silicified green
tuff that worked material, and the direction of operation canbe also assumed. In the case of obsidian, the direction ofoperation can be assumed on a limited basis except fora few obsidian samples that kept their original surfaces.
The usual siliceous white/grey tuff that occupied the larger
portion of the raw materials is not suitable for use–wear
analysis because their original surfaces were completelychanged in the post-depositional modification. Rhyolite andandesite are commonly unsuitable for a use–wear analysis.
Therefore, our object materials were restricted.
In total, 15 utilized end scrapers and 11 used burins were
found at the Gorbatla 3 site by microscopic observation(Table 3). Then, 26 lithic tools with use wear became
objects of precise observation under a microscope from a
traceological viewpoint. The most utilized tool at the site was
the end scraper. The edge was used for scraping (N=10)
and worked material would be dry hide (N=6), hide (N=3),
and wood (N=1). Burins were chiefly utilized to whittle/plane(N=9). Only one worked material was assumed to be of thebone/antler variety (N=2). The use rate of the end scraper ishigher (60.3%), and that of burin is not as high (44%).
Figure 5-1 shows a photo of the edge of lithic artefact no.
302. This tool has three burin facets (Fig. 17-2) and no usewear on all these facets. Burin (no. 328) made from chert
has the D1-type of micro polish accompanied by verticalstriations (Figs. 5-2 to 5-4). This burin must have beenutilized for planing bone/antler.
Obsidian tools have unfamiliar striations in our researchexperience. Numerous striations composed of a line of pits
were recognized on the edge between the burin facet andthe ventral surface (Figs. 5-5 and 5-6). These traces musthave been caused by post-depositional effects. Usual use–wear striations on obsidian tools were as shown in thephotos (Figs. 5-7 and 5-8). On the base of this burin (no.
1105), wider striations were formed probably by hafting
activity (Figs. 5-9 to 5-11).
Striations composed by a line of pits were commonly
observed on burins nos. 366, 1194, 69, 1977, and b1-118 (Figs. 6-1 to 6-6, and 7-1). Such striations extend to the
opposite side of the burin facet (Figs. 6-9 to 6-11). No use–Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig.5 Use-wear on lithic tool at the Gorbatka 3 site.

59

60

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Fig.6 Use-wear on lithic tool at the Gorbatka 3 site.

Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig.7 Use-wear on lithic tool at the Gorbatka 3 site.

61

62

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Fig.8 Use-wear on lithic tool at the Gorbatka 3 site.

Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig.9 Use-wear on lithic tool at the Gorbatka 3 site.

63

64

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Fig.10 Use-wear on lithic tool at the Gorbatka 3 site.

Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East
wear polish is recognized accompanying these striations.
It would be related to post-depositional effects and the use
degree of each tool. A relatively apparent polish was foundon the burin edge of no. 1182 (Fig. 6-8). Vertical and density
striations were formed on the light and flat micro polish. Thiskind of polish is usually formed by the contact with a hardmaterial such as bone/antler.
Use-wear on silicified tuff has similar characteristics. The
distribution of polish was limited on the edge between theburin facet and the ventral face. Striations were basicallyvertical to the edge. The polish profile is principally flat withminute, dense striations (Figs. 7-2 to 7-5). These burins
might have been used for planing bone/antler.
An end scraper with two burin facets was excavatedfrom the Gorbatka 3 site. It is difficult to classify whether
this was a burin or an end scraper. Despite the absence of
use wear on the burin facets (Fig. 7-6), a well-developed
polish with vertical striations was recognized on the distal
end of the scraper edge (Figs. 7-7 and 7-8). Micro polish is
characterized by the existence of numerous micro pits, arough surface, and a round profile. This polish (the E2-type)has a strong relationship with dry hide working.
End scrapers were generally utilized for scraping hide.
In case of end scrapers made from chert, silicified tuff, andchalcedony, the E2-type of micro polishes were situatedon the distal end of scraper edges (Figs. 7-9 to 7-11, 8-1 to
8-12, 9-3, 9-4, 10-7 to 10-10). This polish type is generally
caused by scraping dry hide. Abrasive wear and bright spots
were occasionally formed on the base and the middle oflateral edges (Figs. 8-4 to 8-9, 9-1 and 9-2).
Vertical striations were often recognized on the use edgeof obsidian end scrapers (Figs. 5-10, 5-11, 6-1 to 6-4).
Striations were sometimes composed of continuous pits.
Abrasive polish accompanying numerous pits were foundon several end scrapers (Figs. 9-5, 9-6, 10-5 and 10-6).
This is an E-type of polish that is basically caused by thecontact with hide/leather. Round and bright polish is foundon the edge of end scraper no. 1642 (Figs. 9-8 and 9-9).
Since distribution of the polish is limited near the edge,
and its border is clearly lined, this polish is regarded as a
B-type, usually caused by woodworking. In addition, verticaland narrow striations in the polish on this scraper would
be utilized for scraping wood. Wide and apparent striations
were crossed on the base of some end scrapers (Fig. 9-7).
Such traces would be caused by hafting activities.
47 microblade cores (56% of the total) also became
objects of precise observation under a microscope. 15 ofthem were unsuitable for the analysis because of the postdepositional surface modification. 34 microblade cores haveno use-wear on their expected use edges. That is to say,microblade cores weren’t utilized basically and had a role
limitedly for microblade manufacture.

65

7. Analyses at the Ilistaya 1 sitea. Technological analysis
In total, 1,406 lithic materials were selected from theIlistaya 1 site for this study. The assemblage at the Ilistaya
1 site is as follows (Table 4): bifacial tools (N=36), bipolar
cores (596), and microblade cores (72), microblade core
preforms (15), cores (3), blades (11), microblades (41),boat-shaped tools (16), burins (52), burin spalls (22), endscrapers (68), a pointed scraper (1), side scrapers (53), drills(4), flakes (179), pebbles (6), chunks (122), a perforated
flake (1), a hummer stone (1), retouched flakes (16), firstspalls (47), ski spalls (43) and an unifacial tool (1).
We observed 72 microblade cores and 15 microblade
core preforms. Although microblade technologies in Ilistaya
1 were basically similar to those in Gorbatka 3 site, theHirosato-type of microblade core was absent from this site.
Microblade cores were typologically composed of Horoka(N=20) (Figs. 23-9, 23-12, 24-1 and 24-2), Togeshita (N=3)(Figs. 23-1 and 23-4), wedge-shaped (N=12) (Figs.23-2, 233, 23-5, 23-7, 23-8, 23-10 and 23-11), and simple flake blank(N=36). Although wedge-shaped microblade cores wereregarded as cores made using the Yubetsu technique insome previous papers (Pantukhina 2007 etc.), we regarded
it as one of the final shapes using Fukui technique known in
Kyushu island around 15,000 calibration BP. We recognizedretouching on the platform at the top of the microblade
removal face and removal of core tablets to renew theplatform on such cores.
Compared to the assemblage at the Gorbatka 3 site,
there are larger number of bipolar cores, microblade core
preforms, and microblade spalls (first and ski spalls). In
contrast, the numbers of end scrapers and boat-shaped
tools at Ilistaya 1 were smaller than those at the Gorbatka
3 site. It must be reflected by the difference in site function
and/or distance from raw material sources.
Average size of end scraper is 35.9 mm in length, 24.5mm in width and 8.68 mm in thickness (Figs. 19-14 to 19-16,
24-3 to 24-16). Average edge angle of end scraper is 70.3°.
Average size of burin is 34.4 mm in length, 17.7 mm in widthand 6.8 mm in thickness (Figs. 19-2, to 19-16, 24-17 to 2419). Average edge angle between burn facet and ventral
face is 98.3°.
b. Use–wear analysis
In total, 37 end scrapers, 22 burins, and a utilized
retouched flake became objects of the analysis from a
traceological viewpoint under a microscope at the Ilistaya 1
site. Then, 15 lithic tools (two end scrapers, 12 burins, and a
retouched flake) with use-wear were recognized. Therefore,
the most utilized tool was the burin at this site (use rate =48%). Despite the discovery of numerous end scrapers, they

66

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Table
Lithicassemblage
assemblageat atIlistaya
1 siteTable 44 Lithic
thetheIlistaya
1 siteTool type

BipolarIlistaya1

core

Microbla

Flake Chunk

596

176

122

72

Retouch

3

68

53

Burin

First

Ski

Micro

spall spall blade

52

47

43

Bifacial Hummer Perforated Pointed Unifaci

MC
4

Side

de core scraper scraper

Tool type Drill Core ﬂake from
Ilistaya1

End

tool

stone

ﬂake

scraper

al tool

1

1

1

1

1

3

Biface

41

23

Burin
spall
22

Boat
shapedRetouched

tool
16

ﬂake
16

Microblade core Bladeperform
15

11

Bifacial
point
6

Bifacial
Pebblepoint
preform

6

6

Total
1406

Table
lithictools
at the1 site1 site
Table55Use
Usewearwearofoflithictools
at Ilistaya
the Ilistaya
Tool type

ArtifactRawno.

material

B5-1-1siliceous

Location Independent

Microﬂak

Use

ing

degreevertical-light

11-5,6bone/antler

vertical

-

light

11-1

?bone/antler

vertical-light

11-7,8bone/antler

parallel-heavy

11-2,3,4

PolishStriationburin facet?bone/antler

leftburin facet

leftburin facetof facetuse zoneleft

Figuregreen
tuﬀ
B5-1-5

chert
green

B5-1-6siliceous
tuﬀ

burin

end
scraper
retouced
ﬂake

tip of burin

B5-1-7

chert

left

B5-1-8

obsidianleftburin facet-

vertical-light

12-1,2B5-1-9obsidianleftburin facet-

vertical-heavy

12-3,4B5-1-10 obsidian

leftburin facet-

vertical-light

12-5,6,7,8

B5-1-11 obsidian

leftburin facet-

vertical-light

12-9,10B5-1-13 obsidianrightburin facet-

vertical-light

13-1,2B5-1-14 obsidianrightburin facet-

vertical-light

13-3,4B5-1-15 obsidianrightburin facet-

vertical-light

13-5,6B1-2-22

jasperleftburin facet?bone/antler

vertical-light

11-9,10B4-3-31 obsidian-

scraper edgehide

vertical+light

13-9,10B4-3-33-

scraper edge

dry hidevertical-light

13-7,8wood

vertical-light

14-1,2,3,4

chert

facet

broken face
B4-5-1agate-

like burin
facet

were seldom used in the site (use rate = 5.4%). Comparedwith the Gorbatka 3 site, the absence of end scraperutilization is the most apparent feature at the Ilistaya 1 site.
Figure 11 shows use traces of burins made of chert,
green siliceous tuff, and jasper. It is possible to distinguishthe micro-polish type on the burins made from these raw
materials. Use–wear polish is commonly flat and bright withvertical and narrow striations (Figs. 11-1, 11-5 to 11-10).
They would be used for whittling/planing bone/antler. A burinwith a sharp edge of burin facet was utilized for cutting/sawing bone/antler (Figs. 11-3 and 11-4).
Figure 12 shows use wear on obsidian burins at theIlistaya 1 site. In the case of obsidian, micro-polish is notapparent because of post-depositional effects and developed
striations. Vertical striations were commonly observed on
the edge between the burin facet and the ventral face (Figs.
12-2 to 12-10, 13-1 to 13-6). Micro-polish was recognized
to a limited extent on the edge of a better condition (Fig.
12-1). Hafting traces as wide striations and abrasion wereoccasionally formed on the base of the burin (Fig.12-8).
The E2-type of polish was recognized on the use edge ofan end scraper (Figs. 13-7 and 13-8). This would have beenused for scraping dry hide. Vertical striations were formedon the edge of an obsidian end scraper (Figs. 13-9 and 13-

Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig.11 Use-wear on lithic tool at the Ilistaya 1 site.

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Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Fig.12 Use-wear on lithic tool at the Ilistaya 1 site.

Use-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig.13 Use-wear on lithic tool at the Ilistaya 1 site.

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Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Fig.14 Use-wear on lithic tool at the Ilistaya 1 site.
10). This was also used for scraping activity.
A retouched flake has a broken face like a burin facet.
Since this edge has a B-type polish (Figs. 14-1 and 14-2),
this would have been used for planing wood. The other edge
with retouch has a D1-type polish with vertical striations.
This edge would be used for whittling/planing bone/antler.
This was a multi-function tool.

8. Considerations
Technological approaches at these sites presented us withsome criteria to distinguish between microblade cores (of theHirosato and Tougeshita-types) and burins. When a blank is
a flake or blade, they sometimes have similar morphologicalcharacteristics (Fig. 15). The angle between the ventral face
and the burin facet (microblade removal face, in the caseof a microblade core) is one of the most important criteria.
The average angle of the microblade core is 135.5° and thatof the burin is 97.9° at the Gorbatka 3 site. The edge angleof burins at Ilistaya 1 site is 98.3°on average. The second
criterion is the position of the burin facet and the microblade
removal face. The facet of the burin is situated on the leftshoulder of a blank flake/blade. In contrast, the microblade
removal face is basically located on the right shoulder ofthe blank flake/blade. From a functional aspect, there is nouse-wear on the microblade removal face. Traces of use arefound a half of burin facets.
Short and thick flakes were used for the microblade coreand end scraper blanks. Since both the scraper edge andthe microblade removal face are situated on the distal endof the blank, it is sometimes difficult to distinguish between
the microblade core (Horoka-type) and the end scraper.
From a technological aspect, microblades were removedby the pressure technique, and end scraper edges wereretouched by direct percussion with organic hummers. The
angle between the microblade removal face and the ventral
face of a blank flake is about 50°on average. In contrast,
the edge angle of end scrapers is around 70° on average.
Functionally, there is no use-wear on the edge of microblade
cores. More than a half of the use edges of end scrapers
have use-wear. Through these approaches, microblade
cores, burins, and end scrapers were correctly categorized.
Regarding site functions, the use of end scrapers
distinguishes these two sites. There were more than twice
the number of end scrapers at Gorbatka 3 (N=180) thanat the Ilistaya 1 site (N=68). In addition, 60% of the end
scrapers were utilized for hide scraping at Gorbatka 3,
although 5.4% of end scrapers had use-wear at the Ilistaya
1 site. Therefore, the hide scraping needed for longer
stable settlements was chiefly carried out at the Gorbatka
3 site. Ten times more boat-shaped tools were discovered
at Gorbatka 3 than at Ilistaya 1 (Fig. 24-22). They may be
used as blanks for end scrapers in some cases. In lithic
assemblage, bipolar cores and microblade spalls weremainly excavated from the Ilistaya 1 site, not from Gorbatka
3 (Figs. 24-21, 24-23 and 24-24). These differencescharacterize the site functions of the sites. Burins werecommonly used for bone/antler planing/whittling at bothUse-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East
use wearedge angle 98°

no use wear⇔

edge angle 135°

burin

wider
↓

↓

↓

↓

right shoulder↓

left shoulder

71⇔

microblade core

wider

⇔
end scraper

use wearedge angle 70°

microblade coreno use wear
edge angle 50°

Fig.15 Characteristics
of burins,
end scrapers
and microblade
cores and microblade coresFig.15Characteristics
of burins,
end scrapers
sites. Microblade removal and bone/antler tool manufacture
coexisted because of composite tool production. This activity
was organized as a basic component in their subsistence
technology and hunting strategy.

Acknowledgement
We would like to express our sincere appreciation to Dr.
A. N. Popov (Far Eastern Federal University) for unique
opportunity to observe the collections of artefacts at theArchaeology Laboratory in Far Eastern Federal University.
Special thanks are due to our Russian colleagues, B. V.
Lazin and M. K. Rudenko (Far Eastern Federal University).
Researches were supported by Grant-in Aid for Scientific
Research from the Japan Society for the Promotion of
Science (No. 16KK0020) and Research Funds for DIARE(Division for Interdisciplinary Advanced Research and

Education) doctoral course students, Tohoku University.

References
Akoshima K. and H. Hong 2017 Standard use-wear chart of TUMRT(3): Microwear Polish (1). Bulletin of the Tohoku University
Museum, no. 16, pp. 69-86
Akoshima K. and H. Hong 2018 Standard use-wear chart of TUMRT(4): Microwear Polish (2). Bulletin of the Tohoku University
Museum, no. 17, pp. 115-138
Kuznetsov A.M. 1992 Late Palaeolithic of the East-Southern
Primorye (in Russian). Vladivostok Far Eastern University
Press
Kuznetsov A. M. 1996 Late Palaeolithic sites of the Russian
Maritime Province Primorye. American Beginnings: Prehistory
and Palaeoecology of Beringia. (edited by F. H. West) pp.267282 The University of Chicago Press.
Pantukhina I. 2007 The Role of Raw Material in Microblade
Technology at Three Late Palaeolithic Sites, Russian Far East.
Indo-Pacific Prehistory Association Bulletin, 27, pp. 144-153

72

Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Fig. 16 Lithic tools excavated from the Gorbatka 3 siteUse-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig. 17 Lithic tools excavated from the Gorbatka 3 site

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Fig. 18 Lithic tools excavated from the Gorbatka 3 siteUse-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig. 19 Lithic tools excavated from the Ilistaya 1 site

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Fig. 20 Lithic tools excavated from the Gorbatka 3 siteUse-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig. 21 Lithic tools excavated from the Gorbatka 3 site

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Fig. 22 Lithic tools excavated from the Gorbatka 3 siteUse-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig. 23 Lithic tools excavated from the Ilistaya 1 site

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Anatoly M. Kuznetsov, Yoshitaka Kanomata and Yosuke Aoki

Fig. 24 Lithic tools excavated from the Ilistaya 1 siteUse-wear analysis at the Gorbatka 3 and Ilistaya 1 sites in the Russian Far East

Fig. 25 Lithic tools excavated from the Ilistaya 1 site

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東北大学総合学術博物館紀要（Bulletin of the Tohoku University Museum）
編集委員会規定2004 年 1 月 31 日


( 設置 )
第１条

東北大学総合学術博物館 ( 以下「博物館」という。) に東北大学総合学術博物館紀要編集委員会 ( 以下「委員会」という。) を置く。
( 任務 )
第２条

委員会は，館長の求めに応じ，『東北大学総合学術博物館紀要』( 以下「紀要」という。) に掲載する論文等の審査及び編集に当たるとともに，これに関する事項について審議する。
( 組織 )
第３条

委員会は，次に掲げる者をもって組織する。

一．博物館の教官で館長が指名した者。
二．博物館の運営委員及び兼任教官で館長が委託した者。
三．その他，特に館長が必要と認めた者。
( 委員長 )
第４条

委員会に，委員長を置く。

一．委員長は，第３条第１項，及び第２項の委員の互選によって定める。
二．委員長は，委員会を召集し，その議長となり，会務を掌理する。
( 任期 )
第５条

第３条に定める委員の任期は，１年とし，再任を妨げない。

( 議事 )
第６条

委員会は，委員の過半数の出席がなければ会議を開くことができない。

２．委員会の議事は，出席入数の過半数をもって決し，可否同数の時は，委員長が決するところによる。
( 論文等の審査 )
第７条

委員会は，寄稿された論文等について審査をおこなう。

２．審査は掲載の可否，修正範囲，掲載分類等とする。
３．審査にあたって，査読を実施する。
( 委員以外の出席 )第８条

委員長が必要と認めた時は，委員以外の者を委員会に出席させ，意見を求めることができる。

( 査読者の委託 )第９条

委員会は，論文等の審査にあたり，委員以外の者に査読を委託することができる。

( 審議結果の報告 )第 10 条委員会は，審議結果について，館長に報告する。

( 庶務 )
第 11 条委員会の庶務は，博物館の事務において処理する。

( 雑則 )
第 12 条

この規定に定めるもののほか，論文等の審査及び編集に関し必要な事項は，委員会が別に定める。

附則
この規定は，2004 年 1 月 31 日から施行する。

84

東北大学総合学術博物館『紀要』寄稿要項
１東北大学総合学術博物館紀要 ( 以下「紀要」という。) は総合学術博物館 ( 以下「博物館」という。) に関連する諸科学に関する研究報告，調査報告等を掲載・発表することにより，それらの学問の発展に寄与するものである。

２

３

紀要に寄稿することができる者は，次の通りとする。
①

東北大学の教職員 ( 同客員教官を含む )②

東北大学の名誉教授③

その他，博物館において適当と認めた者

原稿執筆における使用言語は英語・日本語を原則とする。

４

寄稿する原稿には英文要旨 (300 語程度 ) を添付する。

５

原
 稿はＡ４判横書き，1 ページ 1 段組で 1,000 字 (40 字× 25 行 ) とし，充分な余白を取る。英文の場合はこれに準ずる。
( 図， 写真，表，図版などはそれぞれ別ページとして準備する。さらにそれらのキャプションを別途準備する。) 図，写真類のできあがりの最大の大きさは１ページ縦 22 ｃｍ×横 17 ｃｍとする。

６

原 稿はデジタルデータで提出する。

７

原稿の提出は 10 月末とする。

８

原稿の提出は，紀要編集委員会とする。

９

原稿は編集委員会から委託した査読者の審査を経て編集委員会が採択する。

10

掲載した一論文につき，別刷り 30 部まで無償とし，それ以上は著者の負担とする。

11

紀要に掲載された論文等の著作権は，博物館に帰属するものとする。