第3章第2節
マツノト遺跡の砂丘堆積物の分析
松田順一郎
財団法人東大阪市文化財協会
MATSUDAJun-ichiro
HIgclshi-・scikqCilyCulfurcIlProper↑iesAsscciclfion
1。はじめに
鹿児島県奄美大島の北東部、笠利半島のマツノト遺跡発掘調査地(図1)におけ息層序と、遺跡が 立地する海岸砂丘の形成過程を推測する目的で、2004年10月28日から31日に現地の調査を行い、その 後採取した堆積物を室内で分析した。本稿ではこれらの結果を示す。
本遺跡を含む笠利半島東岸の海岸砂丘に立地する考古遺跡では、陸側から海側に向かって新しくな る新旧の砂丘地形ユニットをフレームワークとし、個別の砂丘では、おもに暗色の埋没土壌帯をなす 人工遺物出土層準(クロスナ層とも呼ばれる)と、ほとんど無遺物で明色の砂(白砂層ともⅡ平ばれ 愚)とを区分することによって層序が組み立てられてきた。この方法が、岩相層序的な地層とその累 重、古地形プロセスに調和的かどうかは検討されていなかったので、筆者はおもに堆積学的露観点か ら遺跡堆積物を検討した⑥
/〃r式ヱゴ』L典252;252;2月:;28232;252525二32;2;2;282;23232;252;282;2;B;28252;|凡’'525252;252;282;:;2;2;2;:;2321
/〃r式ヱゴ』L典252;252;2月:;28232;252525二32;2;2;
i言f2iLj
IOC・亨穂
Matsuno
、
、ノ 蓑
母)■■】■ヨ。■■■■■■巳
flattenedfieldS flattenedfieldS
iii瀞郷、ゴ、灘、露、ゴ、:
iii瀞郷、ゴ、
iii瀞郷、ゴ、灘、:
図1奄差大島笠利半島東岸、マツノト遺跡周辺の地形的特徴轡LocNとSは堆積物の調査地点。1977 年空中写真⑳判読による。現地踏査を行っていないので、今後改訂を必要とする。調査地付近の1,m等
高線は砂探り後の起伏を表す。図では砂丘列を復原した⑥
2.マツノト遺跡周辺の地質。地形条件
マツノト遺跡周辺では、成尾(1988)によ愚と、四万十累層群の白亜系堆積岩類(名瀬層)、古第 三系堆積岩類(和野層)とこれらを不整合に覆う第四系砂礫層(平層)が分布する。前二者は山地や 海岸付近の残丘の岩体をなし、平層は標高約50mの山地基部から海岸付近の標高約10mまでの水平距 離1~1.5kmの範囲に拡がる中位段丘を構成する。中位段丘面は、池田(1977)の区分でM1面に 相当し、最終間氷期に形成された海成段丘面であ愚。成尾(前出)によれば、中位段丘構成層の上位 には「火山灰様士」や古土壌帯が認められる。本遺跡の西に隣接する喜子川遺跡でも、同層準に喜界 アカホヤ火山灰が含まれる(笠利町立歴史民俗資料館の中山清美氏のご教示による)。段丘面を樹枝 状に下刻する開析流路が発達し、流路に沿って3~4段の小規模な河成段丘が認められる。その河口 部に狭小な沖積低地が発達する場所もあるが、遺跡の北辺を流下する喜志川ではほとんど見られないc 海岸砂丘は現世の後浜に沿って100~500,幅で分布し、中位段丘縁辺部を砂丘堆積物が覆っている。
砂丘に埋没した考古遺跡の調査によって、縄文時代以後、海側に前進して発達した、形成時期の異な る2,3の砂丘の集合あるいは砂丘列が知られている(例えば鹿児島県教育委員会1986;成尾 1986、前出)。調査地周辺でも、現世の後浜より陸側に、おもに3列の砂丘堆積物が分布す患(中山 1996)。喜子川遺跡の砂丘堆積物からは縄文土器が出土し、マツノト遺跡には古墳時代から古代にか けてぬ兼久式土器を含む文化層準が認められる。また、今回の調査では弥生土器の出土層が確かめら れた。現世の後浜に面したマツノト遺跡東半部の砂丘は古代より新しい砂丘と予絹されている。
3。調査。分析方法 (1)調査地の断面観察
調査地となった遺跡北西部では、砂探りのため、標高約12mまであった砂丘上部の堆積物は失われ たが、兼久式土器を含む文化層準は残存しており、それを対象として発掘トレンチが設定苔れた゜海 側に隣接する新しい砂丘の南部も、調査地よりも深く砂探りされた後に盛土されていた。これら新旧 砂丘の間には排水溝が北に延び、遺跡北辺を北東に流下する喜志川につながっていた。南北約40mの 調査地は北に緩やかに傾斜し、南端部が標高約7m、喜志川沿いの北端部が約5.8mであった。兼久 式土器の文化層準は薄い表土直下に分布し、地表面に露出した部分もあった。
調査地の北辺、東辺、南辺の断面で堆積物の累重が観察できた。喜志川右岸にあたる北辺鋤北東一 南西方向の断面では、川の水面付近から現在の表土上面までの高き約5m、幅約6mの範囲を観察し た(以下IOC.Nと呼ぶ)。遺跡範囲鰯中央部西寄りにあたる南辺の断面では、砂丘表面から深き約2 mで東西方向に約13mの範囲を観察した(以下10Gsと呼ぶ)。東辺の断面は崩壊した砂に覆われた場 所が多かったので詳細な観察は行わなかった。
断面中の層界は、まず葉理を確認し、葉層のセットの切り合いの中で、数10cm~数mにわたって 連続する層界に挟まれた複数の地層の境界(コセット境界にあたる)を堆積単元として分層を試みた (後に詳述する)。なおこの分層は発掘作業ですでにな苔れていた分層と異なっていたが、ここでは議 論せず筆者の観察結果を述べる。
(2)粒度分析試料の採取とその分析方法
現地の累重中の堆積相の認定と、堆積環境の推定を目的とした粒度分析の試料をloc.N断面で39点 採取した(試料番号に小文字、を付す)。さらに後日、マツノト遺跡に隣接する現世海岸で4点の試 料を、2005年10月26日の干潮時に中山清美氏に採取していただき、遺跡堆積物とともに粒度分析を行 い、岩石起源の堆積物粒子を調べた。粒度分析は、極細粒砂より粗い堆積物を沈降管粒度分析装置で、
-42-
(1984) <7)ft
Gale and Hoare (1991) C tub W$S*#
(3)
Syvitski etal. (1991) £##t~ U Komar and Cui 8$J-U)
h (4-8$) £ Folk and Ward (1957)
V
v ^ ;HffS (800 1200dpi)
4, m^
o ttz, (2) ^tBfM (locN)
L fcj^EftS^ 2
it^l-n 1
ilg <
4, n 5 a,
-0.5$Loc. N
^—Seaward
, n 5 b - 7, nH, nl6T\
Legend
EH5"1
;|sand granules
^1 pebbles cobbles, boulders
3 coral gravels
pumice pebbles trough cross lamination / bedding planar cross
FamlnaHon/ Bedding
wedge-shaped Jmi In ation/bedding parallel lamination root casi soil formation
"I organic matter-rich L_J deposil (muddy) [©] midden shells
midden shells sherds
Cn
Be
•2.0 -1.0 0 1.0 2 ——■ i1
~r
-1
1 1 ! nn=0.26
sd=0.54J
sk=0.08
TVT JJj
0 8.0 phi
-2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 8.0 pN
n3
B
s
Mil
mn=0.40sd=0.73 sk=0.00 - 14=1.02-■2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 8.0 pM
n2I
_B ■f
—-L.
!M|
ii i i i
mn=0.12 sd=0.61 sk=0.06 - kl=0.92-
44 iM
-2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 8.0 phi
H3
Loc.
% (mn),
(n 1 -29)
^ sd)>
40- 30 20 10-
n19
Df
i-2.0 -1.0
u 1
ft
) 1.0 2.0 3.0.
:
mn=0.53 sd=0.50"
sM).O7
i i I
4.0 8.0 ph
-2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0
-2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0
I mri=d.O5
f sd=0.65-
-2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 8.0 f
-2.0 -1.0 0 1.0
1.0 2.0 3.0 4.0 8.0 phi
(sk), &&. (kt)
2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 8.0 phi
30- 20 10-
0 n24
DcT
—i—^—I—
I i |
_^ l_~^^^iHI -2.0 -1.0
Ml m
0
■■
1.0 2+
I
~r
i : !
mn=0.39 - sd=0.47-
sk=0.18 r 1(1=1.01-
j ] I
4.0 8.0 ih,
40-
% 30 20 10 n.
-2.0
—1—1—
n2^1 j
Df
-1.0
I i i 0 1.0 1—IB—
2.0
iir
j-■■4-
J jMl
3.0 4.0 8.0 phi
_
—I—I—I—I—I I I
mn=0.47
4- sd=0.49-
sk=0.06
-4- kN0.98-
mt
i i i i:
•2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 ph)
2.0 3.0 4.0 8.0 phi
n K n 5
a .mean (phi) 19 0.6
0.4 0.2 -0.0 -0.2 -0.4 -0.6
kurtosis 2.0 n
21a
24 2$
mdn1 fc*2C
17 S
A27IT A
•8 26
■
mdn2 dn4
2
f5
12y mdn30 9
eT 5b
■ ■ 16
if
18 3
.11 4
5a0
0.5 0.6 0.7 OS
standard deviation (phi) o.g
1.5
1.0
0.5
iT
facies • c h A
■B
0.5 0.6 . 0.7
s.d. 0.8 0.9
Cskewness
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
A 2423
A 21 19
21
mdr
•8 s
2
—910
12 13
H h
A29
15 1
0mdn4mdn3
27""e
11a
•
3 18
y4
5a
0.5 0.6 sd 0.7 0.8 0 9
m
(a). £& (b), SJS (c)
^pN 5
Dc, 0.5-1.0O Wi
Dc
(3)
1 (n 5 a, *^i A, H 5 ) N 1 (i loc
il (tr) t, Ht#c -by h
l)
— 46 —
NKN31D1
, ci: y
N K N 2 , N 4 (Dffi*
(Csb)
(n 5 b, tz0
Iftfl-N 3 (nl5, 16,
(n21, IK
cm, , 4
20-40°
«fc 7 K, *
B, El 5 ) f^JR-N 2 b& Ox 5°
x 1> 2
, B, 05) IWN-N 3 (±*Ii^3.3-3.4m tZo N 1 t
f, 0 5)
cm,
in6 loc. n
— 48 —
C4) loc. N tf>&
B-Cffi
A, b, c tcov^r—
(1998)
mdn
Pandanus oratissimus adan)
m 7
Ipomoea pes-caprae fgunbai-hirugao)
storm beach face
3^ ?0 8.0 phi v -2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 8.0 phi
dominant range of clastic sediment
drift matters
(mdn 1-4) 5 m
low tide level coral reef
±2&
mdn K 2i:<
mdn
, mdn 3 tm ? 7
mdn 3,
mdn
mdn
i6, mdn 1, 2, 4
n K 5 a,, B
, mdn 4
mdn 1 : 11.43%, mdn 2 : 5.67%, mdn 4 : 6.47%, n 1 : 8.19%, n 5 a: 5.43%,
3, 1
, 2, n 5, mdn 4, n 1 4 ^J
— 50 —
ir£
(1971) t
Goldsmith 1978 ; Hesp 1999),
A, B,
{incipient dunes) tPftfft (01) XL fforedunes) tft&o A, B, C
Wilson (1972) tfjy; LtzW,$.®ffc:& (aeolian bedfonns) 3 -600m,
(bounding surfaces) (i, Brookfield (1977) ^
-fey T
(-fey b :
1 t-^-
^ (grain avalanche) Cio
^T (grainfall) (Hunter 1977a) o
t?Csb i:ri!
h ZhX Wilson
0 Collinson and Thompson (1989) (reactivation surfaces) tC^Mt£•£"£"V>£o
Hunter (1977b), Allen (1985) TfiW'J
< ^ ^ (subcritical cross-stratification)
mm
30°
4 5
, 40°
t
(Hunter 1977a ; Collinson and Thompson mTtH)o ttz, (McKeel966)o A.B i$\Zfyb fl%> b y
(upper plain bedfonn)
Loc. , B,
^ <
1.5mm
(5) mrr® (iocs)
— 52 —
. Loc. S D Seaward —►
a
wr integrated area of columnar C.S.
10° J
(6) BI9)
Loc.
IS4 mm
mm I
I
fi
I
i s
%
Hi
! n
m
I 1 1 H 1 IL ^^ I imm
9 Loc. (S 1 ~ 5 ) 0)99 Sf
— 54 —
S 2 (it^^Dc-Df) ^^5.8-5.9m i: A.
3,
X V A-fe 7
o ^*4S 2
, 5
4,S 5 (±^^6.
o S
fco S
(7)
(2) ji
o (1) ft^
o (3)
, s 2X\, (1) wn
&£>tiZ>o BfffiT
[± McKee (1966) tc J;
■?)
Loc.s tNO^mti, cc (Cc1
o Loc. S
5. tksbkM
B, C) ri^
S D) ^I
^ 5
n faftT-vmrn Ltzk&t>ti2>o
^ IE
{Pye 1990)
— 56 —
1978), 77;
(#
1975)
#1975) TO,
m*.
1977)o
77;
1977
(32),
, 383-389.
1985
1986
, pp. 14-17.
T pp.49-51.
, 51 m, 87- 108.
1996 ?-y; h&m<D%mm&. p»^*j, m*^, »#£^#f3££, n-19.
mz 1986 ^-^aBfo^jE^jS. r»—&&m£mi&v&&xmizft:!)m
&J gfjeftS&SMtJtfrf£3!iiaHfi$R£f£ (38), «ftMWM£, pp.9.
3£C 1988 TUjBaniflSFwmiiB. r€»—Sf£ll£&il&«&&i¥t::#9
h 7 JWSJ EJSSS!MlIDtfl:8tS6ffi!3BS*££tf (45), EJ&S&&W£M&, pp.24-28.
-#=g|i 1975 ffi§:i975^gEB*»Egft^^'>>^V^A TB^iSf&^W^^
, 14 (4), 277-286.
1977
S^coffii. 3M5f, Im, pp. 64-69, 177-183, 535p.1971 »Si«iT4EM2) ff>£*g!fetf>il!jT£S&, Ift^i^Anv. ffitlt g^f 5 (10),
-ZL- ■ ■y-'f x>^a, 11-16.Allen, J.R.L. 1985 Principles of Physical Sedimentology. George Allen and Unwin, London, pp.70-71.
Brookfield, M.E. 1977 The origin of bounding surfaces in ancient aeolian sandstones. Sedimentology, 24, 303-332.
Collinson, J.D. and Thompson, D.B. 1989 Sedimentary Structures (2nd ed.). Unwin Hyman, London, pp.86-102 : 99.
Folk, R.L. and Ward, W.C. 1957 Brazos River bar: a tsudy in the significance of grain size parameters. Journal of sedimentary Petrology, 27, 3-26.
Gale, S.J. and Hoare, P.G. 1991 Quaternary Sediments: Petrographic Methods for the Study of Unlithified Rocks. Belhaven Press, London, pp. 87-94.
Goldsmith, V. 1978 Coastal dunes, [n Davis, Jr., R.A. (ed.) Coastal Sedimentary Environments. Springer-Verlag, New York,
pp. 171-235.Hein, A.C. 1979 Mechanisms of berm development and resulting beach growth along a barrier spit complex. Sedimentology, 26, 333-351.
Hesp, P.A. 1999 The beach backshore and beyond. In Short, A.D. (ed.) Handbook of Beach and shoreface Morphodynamics.
Wiley, Chichester, pp.145-169.
Hunter, R.E. 1977a Basic types of stratification in small eolian dunes. Sedimentology, 24, 361-387.
Hunter, R.E. 1977b Terminology of crosstratified sedimmenlary layers and climbing-ripple structures. Journal of Sedimentary Petrology, 47. 697-706.
Komar, P.D. 1998 Beach Processes and sedimentation (2nd ed.). Prentice Hall, Upper Saddle River, pp. 270-335.
Komar, P.D. and Cui, B. 1984 The analysis of grain-size measurements by sieving and settling tube techniques. Journal of Sedimentary Petrology, 54, 603-614.
McKee, E.D. 1966 Structures of dunes at White Sands National Monument, New Mexico (and a comparison with structures of
dunes from other selected areas). Sedimentology, 7, 1 -69.
Pye, K. 1990 Physical and human influences on coastal dune development between the Ribble and Mersey estuaries, northwest
England. In Nordstrom, K.F., Psuty, N., and Carter, B. (eds.) Coastal Dunes: Formes and Process. Wiley, Chichester, pp.
339-359.
Syvitski, J.P.M., Asprey, K.W., and Clattenburg, D.A. 1991 Principles, design, and calibration of settling tubes. In Syvitski,
J.P.M. (ed.) Principles, Methods, and Application of Particle Size Analysis. Cambridge University Press, New York, pp. 45-
63.Wilson, I.G. 1972 Aeolian bedform : their development and origins. Sedimentology, 19, 173-210,
-58