フィッション・トラック

ニュースレター 第26号

50-55

2013年

共通テーマセッション「考古学との連携」

考古学へのFT法の応用と可能性
檀原徹*

Application and possibility of ﬁssion‒track method to archaeology
Tohru Danhara** 株式会社京都フィッション・トラック, Kyoto Fission-Track Co., Ltd

はじめに学を人類紀（＝第四紀）における人間活動の歴史

考 古 学 遺 物 の 年 代 測 定 に 広 く 応 用 さ れて い た

するのが効果的かを考えたい．

かつてFT法は，黒曜石石器や人工ガラスなど科学とみなし，その中でどのようにFT法を活用（Fleischer et al., 1965; Watanabe and

考古学分野への自然科学の応用としては，大きSuzuki, 1969; Nishimura, 1971など）．この背く4つの分野が考えられる．①年代測定，②産地

景には，考古学が多くの自然科学分析技術の実同定，③真贋判定および④環境解析である．これ験場であることが，大きく関係していると思われらのうちFT法が適用されてきたものは，①年代る．我国では1970〜80年代にかけ多くの研究が測定と④環境解析（より限定すれば被熱解析）で公表されているが，1990年代以降研究例は激減ある．年代測定においては，若い火成岩やテフラする．この原因は，考古学試料を多く手掛けての噴火・定置年代内を測定するだけでなく，溶岩きた西村・鈴木両氏が一線を退いたことと，や火砕流堆積物が流下して昇温させた「焼土」を1990年代のゼータ較正の導入(Hurford, 1990)に用 いて リ セ ッ ト 年 代 を 得 る こ と も 可 能 で あ るあったと考えられる．FT法はゼータ較正導入に（Danhara et al.,2002後述）．一方被熱解析で至る1980年代の様々な議論を経て精密かつ規格は，松崎ほか（2004）が溶岩や火砕流の下位層化された手法となり，特に地質学分野で低温領からFT長解析により被熱影響圏を定量化すると域の熱年代学ツールとして不動の位置を確立しともに，溶岩や火砕流の定置温度を推定した例た．その結果，FT研究者の大部分は熱年代学おや，縄文遺跡の集石土坑中の「焼石」の被熱を検よび関連する分野で占められるようになるのは証した例（檀原・岩野,1994後述）がある．

当然の成り行きであった．加えてAMSを用いた

このようにリセット年代測定やFT長を利用し14C年代測定の普及やESR・TL・OSL・た被熱解析は，FT法の特性（＝強み）を発揮で（U,Th）/He・U-Pb年代測定の進歩に伴い，若きる分野であり，十分活用すべきで，特に古人類い年代測定におけるFT法の優位性が低下してきによる火の使用の検証へのFT法の適用は，手法たことも影響している．したがって今後は，FT的有効性の可能性を引き出すチャンスとなるだろ

法の特性をより活かす研究の方向性を見極めるこう．ただしジルコンやアパタイトといった測定対とが重要である．

象鉱物の抽出が当然不可欠であり，破壊分析にな

今回筑波大学プレ戦略イニシアティヴ「西アジることはやむを得ない．

ア文明研究センター」との共催企画として開催さFT法の応用例れた共通セッション「考古学との連携」に参加した機会に，FT法の考古学分野への関与の可能本稿では「焼土」を対象にしたリセット年代測性を再度見直すとともに，原子炉利用が困難と定と，「焼石」を対象とした被熱解析を例示してなりつつあるFT法の今後を見通し，対応と将来説明する．

について議論する．

「焼土」のリセット年代測定（韓国全谷里旧石器

FT法の強みとは何か？

遺跡）

他の年代測定法と比較した時，FT法の最大の全谷里（ﾁｮﾝｺﾞﾝﾘ）遺跡は韓半島中央部38度線

特徴は，リセット年代測定やFT長測定を利用しの南に位置し，ハンドアックス型石器が韓国で最た被熱解析が可能なことにある．ここでは考古初に表採され旧石器研究の端緒となった遺跡とし

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図1

全谷里遺跡玄武岩直下「焼土」採取地点全景

図2

図1地点「焼土」層の詳細て著名である(松藤ほか, 2008)．基盤の片麻岩上と正確な年代測定であった．まず野外での露頭調に，全層厚10ｍ以内の第四紀堆積層（上部はレ査で玄武岩層直下の「焼土」がよく観察できる露ス層）が載る．5層準以上の遺物包含層が認定さ頭を見出した（図1）．「焼土」層を色と硬さでれ，最古の層準は挟在する玄武岩層の年代測定3分した．玄武岩直下0〜15㎝は緑褐色で硬い．

やレスー古土壌サイクルの研究から35万年以前とその下15〜30㎝は黒色で急に軟らかくなる．

推定された．広大なオープンサイトの遺跡（群）30㎝以深は赤色で軟らかい（図2）．各層から分であることから，各種の手法で多角的に調査・離 し た ジル コ ン を 用 い ， 外 部 ディ テ クタ ー 法研究されている．

（ED1）でFT年代測定を行うと，玄武岩直下の全谷里遺跡での最大の問題は，玄武岩層の枚数層では0.51 0.07Maの非常に若い年代が得られ

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図3

全谷里遺跡「焼土」のFT年代測定結果た．その下の黒色層では47.8 2.0Maが，さらにで，重要な情報が得られる可能性がある．火使用

下位の赤色層では94.3 4.1Maが得られた（図2,の有無は，赤色化やススの付着といった変色の状

3）．これらのFT年代値の関係を図4に示す．上況から，およその見当が発掘時につけられる．炉位の玄武岩（定置温度は約1000℃と推定され跡など焼土の場合には，古地磁気的検討も広く行る）で，焼かれた0〜15㎝層はリセット年代を示われる．しかし加熱後攪乱を受けたり，現位置にし，その下位の25〜30㎝ではpartial annealing止まったことを証明し難い場合には，検証は困難状態となり，45〜50㎝下位では赤色であるにもとなる．このような場合も，FT長解析により被かかわらずほぼ熱影響が認められないと解釈され熱程度を定量化できるFT法は，有効性を発揮でる．

きると考えられる．

神戸市雲井遺跡の「焼石」

ここでは雲井遺跡の縄文時代早期の集石土坑

考古学遺跡から発見される「焼石」や「焼土」中より出土した「焼石」試料を対象に，被熱の有は，古代人の火の使用の有無を検証する重要な無とその程度を検出した例を示す（檀原・岩野,試料である．さらにFT長解析を用いると，焼き1994）．試料は赤色化した花崗岩礫（図5）であ方の繰り返しパターンやその用途を推定する上り，アパタイトは含まれなかった．この礫を切断

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図4

「焼土」中のジルコンのエッチング・トラック像と玄武岩によるリセット年代発生の図解

図5

神戸市雲井遺跡跡の集石土杭. 矢印は被熱解析に用いたカコウ岩礫.

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図6.
礫).

6片にスライスした「焼石」(赤色化したカコウ岩

図7.

図8

「焼石」中の赤色部と中心部のFT長分布の違い

FT長データから換算される赤色部と中心部の加熱温度の違い.

してみると(図6)，赤みがかった層をもつ部分と響のないとされるFish Canuyon Tuﬀジルコンの変色のない部分が観察される．そこで前者を赤10.9 0.8μｍと比較すると双方とも短く，赤色色部，後者を中心部と便宜上みなし，それぞれの部は中心部に対してさらに短いことが判明した．

部分をさらに慎重に切り取りジルコン分離を行っこれらの数値を一次元熱伝導方程式を用いシミュた．エッチング後3次元FT長測定システムで測定レーションを試みた結果，①熱伝導率から表面かを行い，赤色部と中心部のFT長を比較した（図ら1時間焼かれ，②その時赤色部は590℃の加熱

7）．その結果赤色部では平均値9.1 1.4μｍ，に相当すると推定された．この結果は1時間加熱

中心部では平均値9.8 1.0μｍが得られ，加熱影とすると被熱程度が大きいと考えられ，より低温

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文献で複数回焼いた可能性も示唆するものと解釈される．

檀原徹(1999): ジルコンを用いた第四紀試料の高精度FT年代測定の現状と将来. 月刊地球/

3.11東日本震災とFT法の現状

号外 No.26, 70-76.

ここまでは従来のFT法（原子炉を利用するた檀原徹・岩野英樹(1994): フィッション・トラッ

め，以後原子炉法と略称する）の枠組内での説

ク長解析用いた”焼石”の検証. ‒神戸市雲井明であった．しかし2011年3月11日以降原子炉

遺跡墨石土杭中の礫を例として-. 旧石器考古

利用の途を閉ざされた著者が是非強調しておきた学, 49, 15-21.

いのは，FT法が測定法として次のステップを踏Danhara, T., Bae, K., Okada, T., Matsufuji, K.

みつつある現状を伝えることである．FT法は原and Hwang, S. (2002): What is the real

子炉利用を前提とする測定法であったが，今後はage of the Chongokni Paleolithic site?

LA-ICPMSを利用してU濃度を測定する方法(以後Paleolithic Archaeology in Northeast

LA-ICPMS法と呼ぶ)に大きく方向転換していく

Asia, Yeonchen Country and the Institute

ことに選択の余地はないと考えられる．もちろんof cultural properties, Hanyang university,

現在でも京大実験炉の利用は継続されているが，77-116.

想定される南海トラフ域の連動巨大地震の影響

Fleischer, R.L., Price, P.B., Walker, R. M. andを受けない保証はないのである．したがってFT

Leakey, S.B. (1965b): Fission Track法を今後も日本で継続するためには，LA-ICPMS

Dating of a Mesolithic Knife. Nature 205,法によるFT法の確立を急ぐべきである．単に原1138.

子炉法の代替に止まらないことは既に議論した

Hurford, A. J. (1990): Standardization of（檀原,1999）．加えてU-Th-Pb年代測定の最近

ﬁssion track dating calibration:の進歩は，0.1Ma試料を高精度で測定する領域にRecommendation by the Fission Trackまで達している（坂田ほか,本会発表）．現時点

working Group of the I.U.G.S.

でのLA-ICPMS法の進歩は，FT法とU-Pb法の同S u b c o m m i t i o n o n G e o c h r o n o l o g y.

時に可能とするdouble(combined) datingの途をChemical Geology (Isotope Geoscience

拓き，双方の長所を発揮しつつ，短所を互いに補Section), 80, 171-178.

う機能を持つに至っている．さらにLA-ICPMS法

松藤和人編(2008): 東アジアのレス-古土壌と旧石の開発のペースを考慮すると，今後早い時期に器編年. 280p. 雄山閣.

（U-Th）/He法の実現も視野に入ってくると思わ松崎達二・角田地文・石丸桓存・鎌田浩毅・檀原れる．その結果，閉鎖温度の大きく異なる3つの徹・岩野英樹・吉岡哲 (2004): 大規模火砕流測定法U-Th-Pb法，FT法，(U-Th)/He法が同時にによる基盤岩への熱的影響の検討-フィッ

測定可能となるmulti-chronology技術が実現す

ション・トラック方による熱履歴解析-. 応用ることも夢ではないと考えられる．そうなれば今地質, 45, 238-248.

後測定者はmultichronologistという名称でよば

Nishimura, S. (1971): Fission Track Dating ofれているようになるだろう．さらに3つの測定法

Archaeological Materials from Japan.の実現は，考古学試料（当然地質学試料）に対Nature 230, 242-243.

し大きな影響を与えることが明らかである．すな坂田周平・平川晋輔・岩野英樹・檀原徹・平田

わち，被熱分析において，より広い温度幅での解岳史 (2013): 第四紀ジルコンのU-Pb年代測析が可能となるからである．3.11東日本大震災

定〜放射非平衡に関するU-Pb法再考〜．

が我国のFT年代測定環境に与えたダメージは大フィッショントラックニュースレター，26，

きいが，それがFT法だけに収まらない

59-62.

multichronology技術の発展の契機になるとすれ

Watanabe, N. and Suzuki, M.(1969): Fission

ば素晴らしいことである．

Track Dating of Archaeological Glass
Materials from Japan. Nature 222,
1057-1058.

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