古環境研究所-遺跡の立地と年代を調べる-



	古環境研究所では、遺跡の立地環境や年代に関する地形や地質の調査を行っております。　遺跡とその周辺における地形地質の調査、および遺跡における土層断面の記載は、精度のよい分析の基礎となる非常に重要な作業です。　自然科学の知識をもったスタッフによる遺跡における地形地質調査は、通常発掘調査で見過ごされがちな重要な情報をも引き出すことができます。

			テフラの露頭 (伊豆大島)



			古環境研究所では、精度の良い調査分析を行うために、分析を担当する専門のスタッフによる試料の採取を原則としております。　経験を積んだスタッフの作業により、分析に最適な試料を異物を混入させることなく採取いたします。　またシンウオール型サンプラーや、特殊簡易ボーリング機器を用いることにより、土層断面の作成が困難な地域において、地表の状況をほとんど変更することなく、地表下の分析試料を採取することができます。

	試料採取風景

　爆発的な噴火を起こす火山が多く分布する日本列島とその周辺には、数多くの「テフラ（火山砕屑物、いわゆる火山灰）」が広く分布しています。
　テフラは、ごく短時間のうちに広範囲に分布すること、さまざまな特徴をもち識別同定が比較的簡単なこと、さらに直接・間接的に年代測定の対象となることなどから、過去の時間や空間を把握するための非常に良い指標となります。
　考古学、地質学、地形学などの分野では、遺物や遺構さらに地層や地形などの新旧関係を求めたり、年代を明らかにするために、テフラを過去の時空指標として用いる「火山灰編年学（テフロクロノロジー）」が盛んに利用されています。
　軽石、火山ガラス、遊離結晶などのテフラ粒子の特徴や鉱物組成、屈折率、およびEPMAによる火山ガラスの主成分化学組成を明らかにすることにより、地質調査や分析によって発見されたテフラと、すでに噴出年代が明らかにされている指標テフラとの同定を行います。またテフラ粒子の量的な変化などから、指標テフラの降灰層準を検出します。



日本列島を覆う代表的な広域テフラの　　分布図（ka:1000年前）　クリックで拡大


		姶良Tn火山灰(AT)の顕微鏡写真

　放射性の炭素14（^¹⁴Ｃ）は、放射線を出しながら窒素14（^¹⁴N）に変化します。生物の体内には、光合成や食物摂取などにより大気とほぼ同じ濃度の^¹⁴Ｃが存在していますが、生物が死んだり枯れたりすると時間とともに^¹⁴Ｃの量は減少していきます。減少のしかたはすでにわかっているので、生物遺体の中に残っている^¹⁴Ｃの量を測ると、生物が死んだり枯れたりしてからの時間がわかります。
　このような年代測定の方法は、放射性炭素年代測定法と呼ばれ、有機物に関するさまざまな年代を知ることができます。古環境研究所では、植物遺体（木本類、草本類）、骨、貝殻、サンゴ、土壌、土器付着炭化物など、さまざまなものを対象として年代測定を行っております。
　測定方法には、β線計数法（液体シンチレーション法）および高精度な加速器を利用した加速器質量分析（AMS）法があります。
　 AMS法では、^¹⁴Ｃの量を直接測定するので、ごく少量（炭素量0.005g以上）の試料で、より古い年代（約6万年前以降）の測定が可能です。また、最近ではさらに微量な試料でも測定が可能となっており（マイクロＣ）、植物珪酸体に含まれるごく微量の炭素で測定を行った事例もあります。
　古環境研究所では、炭素同位体分別の補正のために^¹³Ｃ/^¹²Ｃ比を測定し、年輪年代学などの成果を利用した暦年代較正を行っています。

		アメリカホワイト山地の森林限界付近に生育するBristlecone Pine(ノギ杉)



樹齢2856年を示すノギ杉の年輪年輪年代学の基礎研究に用いられた



	熱ルミネッセンス（TL）法では、鉱物結晶を加熱した時に放出される光の強度が、加熱前までに結晶の吸収した放射線量に比例することを利用して年代を測定します。　実際には、鉱物結晶などに蓄積された放射線量を光の強度から計算し、現地での測定などから推定される年間放射線量で割ることにより、加熱されてからの時間を調べます。　土器、テフラ、レンガ、焼石さらに焼土などの年代を知りたい場合、また遺跡において炭化物、植物遺体、貝、骨など^¹⁴Ｃ法の測定対象となる試料が得られない場合、さらに試料の年代が^¹⁴Ｃ法の測定可能年代より古い場合などに役立つことと思います。　また熱履歴分析（焼土の判定など）や、貴重な陶磁器の真贋判定にも利用できます。

　光ルミネッセンス（OSL）法は、鉱物結晶に光を照射した時に波長の異なる光が放出されることを利用して年代を測定する方法です。堆積物にきわめて普通に含有される石英・長石結晶から放出される光を測定します。
　実際の年代測定の手法はTL法と同じですが、試料採取時にできるだけ日光などの光を受けないようにする必要があります。
　この方法では、鉱物結晶が光を受けなくなってからの年数がわかるので、土壌をはじめ、洪水堆積物、段丘堆積物、レス、砂丘砂など各種堆積物の直接的な年代測が可能です。
　弊社では我国の自然科学分析受託機関で最初にOSL法の測定を開始しております。

TL・OSL測定装置（一部）