一 考古学 と自然科学 第 14号 (1982)一
熱ル ミネッセ ンス法 による陶器の真贋判定
市 川 米 太 長 友 恒 人
1. は し め に
古 陶器 の贋作 にかか わ る問題 は世 界 の各 国 で最 近特 に多 くな って きてい る。 日本 で も今年精巧 に 作 られ た蛇 の装飾 の あ る こ とか ら重文指 定 を受 けた縄文土器が ,そ の部分が最近作 られ た もの であ るこ とが 陶芸家 の発表 でわか って重文指定 が取 り消 され た。 また ,昭 和 35年 に は ,有 名 な永仁 の 壺事 件が あ り ,重 文指 定 の古 瀬戸 の 壺が 昭和 の作品 であ る ことが わか って ,重 文 の古 瀬戸 をみ な調 査 しなお さな けれ ばな らなか った。 この時 は , これ まで行 なわれ て きた美術 史家 の銘文様式 な どの 肉眼鑑 定 の外 に ,熱 残留磁 気法 や蛍 光 X線 分析法 な どの 自然科 学 的手法 が使用 され た。 その結果
,永仁 の壺 の重文指定 が解 除 され た。 この時 に使用 され た熱残留 磁 気法 や蛍 光 X線 分 析法 が現 在 ,自 然 科 学的手法 に よる古文 化財研究 において年代測定 や産地推定 な どの分野 で大 きな成果 をあげてい
る ことは興味深 い。
以上述 べ た ことは ,重 要 文 化財 とい う一 国の文 化財行政 にかかわ る問題 であ るが , この外 に美 術 品愛好家 を対 象 に した質作 の問題が ある。現在 では ,古 代 遺跡 か ら発掘 され た各 種 の陶器 には ,ほ
とん どそれ ぞれの質作が あ る よ うで ある。 この中 には陶芸家が趣味 として古代 の技法 で作 った贋作 もあ るが ,大 部分 の質 作 の 目的 とす る ところは ,作 品 を その価 値以上 に高 く買わせ る ことに あ る。
この よ うな賀 作者 た ちは ,美 術 商 の 目を くらます ための技法 を磨 く一方 ,使 用 す る陶土 につ い て も 注意 をは らい ,古 代 に使 われ た原料 と同 じ もの を使用 してい る といわれ てい る。特 に イタ リア とメ キ シコで は ,一 つ の村全体 で組織 的 に質 作が行 なわれ てい るよ うであ る。 この場合 には ,蛍 光 X線
分析法 に よる元素 パター ン法 では真質判定 をす るこ とは で きな い。
熱 ル ミネ ッセ ンス年 代測 定法 は ,昭 和 37年 頃 か ら英 国の オ ックス フ ォー ド大学 ,米 国 ペ ンシル バニ ア大学 ,日 本 の京 都大 学 な どで研 究 が 開始 され ,昭 和 45年 頃 に は年 代測 定法 の基 礎が確立 され た。 l'2)こ
の間,オ ックス フ ォー ド大 学の考古学 ,古 美術 史研究所 は ,世 界 を リー ドして きた。
この研究所 の フ レ ミングは ,こ の方法 を陶器 の真質 判定 に応用 す る こ とを考 え ,ル ネ ッサ ンス時代 の テ ラコッタゃ唐 の陶器 に適用 して ,そ の有効性 を実証 した。 3,4)彼
は最近 ｀
美術 品の真 贋 ― そ の科 学的鑑定″ とい う本 を書 き ,妹 尾 氏 の訳 で共立 出版社 か ら出版 され てい る。 なお ,オ ックス フ
ォー ド大 学 ではサ ー ビス と して ,熱 ル ミネ ッセンス法 に よる陶器 の真贋半 J定 を行 な ってお り ,ロ ン
奈良 教育大 学 :奈 良市 高畑町
ドンのオ ークションには陶器にその証明の付 け られた ものが出てい る。
熱 ル ミネ ッセンス年代測定法には ,数 ミクロンの鉱物粒子を試料 として発光 させ る微粒子法 と 100ミ クロン程度の石英粒子のみを試料 とす る粗粒子法 とがあるが ,フ レ ミングは微粒子法によっ て真質判定 を行なってい る。 3)
熱 ル ミネ ッセ ンス測定は土器や陶器が製作 されてか ら現在までに蓄積 された放射線量を熱発光量 として測定す る ものであ り ,一 般的には製作年代が古いほど熱 発光量が多い。現代に製作 され た陶 器 は熱発光 しないので ,原 理的には容易に真賀判定がで きる。 しか し ,お お よその年代 を求めよ う
とす る場合は年代測定 と同 じよ うな手続 きを取 らなければな らない。 この場合 ,年 代測定では土器
片を粉砕 して多量の試料 を使用 して測定で きるのに対 して ,真 質判定では陶器の破損 を最少にす る ため ,数 十 ミリグラム程度の粉末を採取 して試料 としなければな らない。採取す る陶器の粉末 は少 なけれ ば少 ない程望ましい ことになる。 この よ うな観点か ら我 々は ,採 取 した粉末試料中の全粒径 の粒子 を試料 とす る方法で真贋半 J定 を行ない ,そ の問題点を検討 した。
2 測 定 方 法
粗粒子法 による年代測定 においては約 30g程 度の土器片か ら試料調整によって粒径 100ミ クロン 程度の石英粒子 を約 150ミ リグラム取 り出して試料 とす る。 真賓判定においてはで きるだけ小量の 陶器粉末 に よって■
ll定しなければな らない。今回の試料調整法 としては ,ま ず ,関 東機器株式会社 製の ミニ タ ー 7を 使用 し ,超 硬質 カッタ ーで陶器の一部分か ら 50ミ リグラム程度の粉末 を採取 し亀 次 に , この粉末 を試験管 に入れてアセ トンをそそ ぎ ,超 音波洗浄器に よって約 5分 洗浄 した。 これ に よって ,鉱 物粒子 と粘土 を分離 し ,水 洗によって粘土部分 を除去 した。最後 に鉱物粒子 を 10%の
フ ッ化水素酸に 3分 間浸 し ,酸 処理 をした。 これ らの試料中には石英 を主 とす る種 々の粒径の鉱物 粒子 が含 まれてい る。 このため ,こ の試料 を均質にし熱発光曲線の再現性を良 くす るため ,縮 分器 に よって三分 し ,一 方 にはコパ ル トー 60の 標準線源によって ,500ラ ドの照射をした。 この照射の 試料か らの熱発光曲線 と非照射の他方の試料 か らの熱発光曲線 とを記録 して比較 した。 ■
lj定法につ いては 〃
考古学 と自然科学 ′
の第 1号 と第 10号 に詳 しい ことが紹介 されてい る。
3 測定結果および考察
1)日 本の古代土器についての予備テス ト
予備 テス トとして ,年 代のわか ってい る古墳時代の須恵器片 ,弥 生後期の土器片お よび縄文後 期 の土器片か ら約 50ミ リグラムの粉末 を採取 した。 この粉末 を上記の試料調整法によって試料 を作製 し ,そ れぞれの熱発光曲線を記録 した。熱発光曲線は ,試 料 を窒素雰 囲気中で室温か ら500℃ まで 加熱す ることによって得 られ る。 空気中では化学 ル ミネ ッセ ンスが現 われ るので窒素中で加熱す る
‑104‑
ので あるが ,試 料 を充分精選で きない真質判定では 特に高純度の窒素を使用 す る必要がある。
図 1,図 2,図 3に それ らの熱発光曲線が示 して あ る。 図において , Nの 曲線は調整 して得 られた試 料 そのままの ものを加熱 した時の 自然熱発光曲線で
,土器が焼成 されてか ら現在まで受けて きた自然放射 線による ものである。 ,N+500Rの 曲線は試料 ￨ 00
ラ ドの コパル ト 60の ガンマ線を照射 した後 , これを 加熱 して熱発光 させた もので , 自然熱発光 に 500ラ
ドの人工のガンマ線照射による熱発光が加わ った も のである。 したが って ,Nの 曲線 と N+500Rの 曲 線の間隔が 500ラ ドに相当す るので ,Nの 曲線か ら 土器が受 けて きた放射線量 を評価す ることがで きる。
B.G。 は自熱 によるパ ックグラウン ドである。熱 ル ミネッセ ンス年代漫 J定 においては , これ らの熱発光 曲線か ら土器の受 けて きた蓄積線量 を求 め , これを 土器が 1年 間に受 ける年 間線量で割 ることによって 年代が測定で きる。今 回の真質判定 においては ,年
代測定の場合の よ うに試料調整によって 100ミ クロ ン程度の粒径の石英粒子 を取 り出す ことはで きず
,小量の試料に含まれてい るすべ ての鉱物粒子を試料
図 1 須恵器 の熱発光曲線
N:自 然熱発 光 N+500R:自 然 熱 発 光 に 500ラ ドの 人工照射 の熱発光 が 加 わ った もの。
Fig.1。 TL glow curves for Sueki
N:nattral glow,
N+500R:glow fOr natural plus 500 Rad induced dOsc
としてい るので ,熱 発 光 曲線 の再現 性は悪 く ,正 確 な 蓄積線量 は求 め る こ とはで きない。 また ,真
贋 テ ス トの陶器 につい ては ,年 間線量 も正確 な評価ので きないこと力移 もヽので 精度の高い年 代 は求 め られない が ,真 賀判定 で は その 目的上 ,高 い 精 度は要求 されない。
図 1の 古墳 時代 の須 恵器 につ い て ,熱 発 光量 が減 衰 していない約 350℃ 付近 で蓄積 線量 を求 め ると 約 350ラ ドとな る。一応 ,こ の土器 の年 間線 量 を Q25ラ ドと仮定 す ると年 代 は 1400B.Pと な る。
図 2の 弥 生後期 の土器 につい ては , 蓄積線量 が 550ラ ドと して求 め られ ,年 間線量 を前 と同様 に
Q25ラ ドと仮定 す る と年 代 は 22∞ B.Pと な る。
図 3の 縄文 後期 の土 器 につ いて は ,蓄 積 線 量が 1000ラ ドとして求 め られ ,年 間線量 を Q25ラ ド と仮定 す る と年 代 は 4o00 BoPと な る。 C25ラ ドと仮定 した年間線量 は ,関 西地 方 にお け る土中 の 自然放射線 量 の平均 値 に近 い もの で ある。以上 で求 めた古代 土器 の年代 は年代 測定 で求 め られ た年 代 と大 きな相違 はな く ,50ミ リグ ラムの 陶器 の粉末 試料 で も真質判定 が要求 す る程 度 の誤差範 囲内
︵Ｃっ ０﹂︶＞卜一∽ＺШ卜Ｚ一 コト
2∞ 3∞ 4∞
TEMPERATURE(・ C)
で年 代 が求 め られ るこ とがわか った。
o l∞ 2∞ 300 4∞ 500
TEMPERATURE (° C) 図 2 弥生後 期 の土 器の熱 発 光 曲線
N:自 然 熱発 光 N+500R:自 然 熱 発 光 +500ラ ド分 の熱発光
Fig.2. TL glow curves for Yayoi pottery.
0 1o0 200 000 400 500 TEMPERATURE (° C)
図 3 縄 文後 期 の土 器 の熱発 光 曲線
N:自 然 熱 発光 N+500R:自 然 熱発 光 +500ラ ド分 の熱発光
Fig.3. 1「 L glow curves for Late JolnOn pottery
︵Ｃコ ０しｏ︶＞︼一゛ＺШ卜Ｚ一 コト
︵Ｃぅ ０﹂︶＞卜一゛ＺロトＺ一 コト
2)真 質 判定 の事例
この よ うな予 備 テス トの 上に立 って ,著 者 の知 人の美術 愛好 家 の所 有す る陶器 につい て真贋 判定 を行 な った。 陶器 は古代 メキ シコの硬質壷 一点 とタイのバ ンチエ ンで発掘 され た陶器数点 とで あ る。
試料 は陳列 中 に見 えない よ うな陶器 の底 や縁 の 内側 の部分 か ら削 り取 った約 50ミ リグ ラムの陶器 粉末 で あ った。
図 4は メキ シヨの硬質壺 の熱発光曲線で あ る。 図におい ては , 自然 熱発光 曲線 Nは ,N十
"OR
に比較 して非常 に小 さ く ,パ ック グラウ ン ドの曲線 とほ とん ど同 じで あ る。 これ は ,蓄 積線量 が数 ラ ド程 度以下 で あ るこ とを示 し ,現 代作 られ た賀作 で あ る と判定 され る。
図 5,図 6は バ ンチ ェ ンの陶器の代表的な熱発光曲線で ぁ る。 図 5の 熱発 光 曲線か ら求 め た この 陶器 の蓄積 線量 は 230ラ ドで あ る。 図 6の 熱発光 曲線 か ら求 め た この陶器 の蓄積 線量 は 1130ラ ドで あ る。 この二 つの限界 が同一遺 跡 か ら発掘 され た もので あ るこ とか ら , もし陶器 の胎土 が同 じで あ る と仮定す る と ,後 者 は前者 ょ り 5倍 古い こ とに な る。 この よ うに して ,今 回の実験 で陶器 が現代 に作 られ た質作 で あ るか ど うか ,お お よその年代 が どれ くらいの もので あ るか な どを判定 で きるこ
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とが明 らか にな った。採取 す る陶器粉末 の量 につ い ては ,50ミ リグ ラムは標準 的 な量 で あ って ,年 代 測定 の場合 と同 じよ うに石英粒 子 な どを多量 に含 む陶器で は 20ミ リグ ラムで充 分で あ り ,粘 土成 分の多 い 陶 器 に つ い て は
100ミ リグ ラム以 上 の粉末量 が必要 で あ った。
必要 とす る陶器粉末 の量 は ,粉 末 を偏 光顕微 鏡 で観 察 し ,結 晶性鉱物 の含有量 を推定 す る
こ とによ って大体 の見 当 をつ け るこ とがで き た。
︵Ｃコ ０﹂ｏ︶＞卜一のＺ﹈卜Ｚ一 コト
︵ Ｃ Ｄ Ｏ ﹂ ︶ ン ト 一め Ｚ ロ ト Ｚ 一 コ ト
︵ＣＤ Ｏ﹂︶メト一゛ＺロトＺ一 コト
TEMPERATLRE(° C) バ ンチェ ンの陶器の熱発光曲線
TL glow curves for pottery from B枷 ‐ chiang
図 4
1∞
2∞ 3∞ 400 500
TEMPERATURE(° C)
メキシコの硬質壷 (贋 作 )の 熱発光曲線
Fig. 4. TL glow curves for
Mexican pottery ( forgery )
TEMPERATURE(° c)
図 6 バ ンチェンの陶器の熱発光曲線
Fig. 6. TL glow curves for
pottery from Ban-Chaing
図 5 Fig.5.
‑107‐ ―
4 問題 点 につ いて
以 上に述べ た よ うに ,今 回の実験 におい て小量 の陶土 粉末 に よって陶器 の真贋 の判 定 がで きるこ とが 明 らかに な った。 しか し ,こ の間に真質 の判定 を誤 らせ る要因の あ ること も見 出 され た。 その 一 つ は ,陶 器 の焼成温 度 が陶器 の あ る部分 で 500℃ 以上 の温 度 まで 上 ってぃ ない ために起 る熱発 光 で あ る。 この こ とは ,土 器 の年 代測定 におい て も ,縄 文土 器 の よ うな焼成温 度 の低い土 器 につ い て
,稀 に見 られ る現 象で あ る。 この場 合 には , 350℃
付 近 の熱 発光強 度 が土 器の焼成 時に零 にな ってい ない た め ,そ れ らの年 代 は異常 に古い値 を示 す。
図 7は 最近 ,縄 文土 器の製作技 法 を模 して作 っ た土 器 を ,野 外 焼 成法 で焼 き上 げ た肉厚 の模造縄 文土器 か らの熱発 光 曲線で あ る。 この土器 の外側 の部分 か ら採取 した粉末 試料 につい ては ,図 4の
自然 発 光 曲線 と同 じよ うに ,ほ とん ど熱発 光せず
,現 代の作 で あ るこ とを示 した。 しか し土器の底 部 か ら採取 した粉末 試料 は ,図 7に 示 され た 自然発 光 曲線 Nに 見 られ るよ うに , 300℃ を超 え る部分 にお い て ,N+500Rの 人工 熱発 光曲線 とほ とん ど同 じ熱発光強 度 を示 した。 この こ とは ,こ の土 器 の底 部 が充 分焼 成 され てい ない ことを意 味 して い る。 したが って ,真 賀 判定 にお い て ,焼 成温 度
の低い 陶器 につい ては特 に注意 が払 われ なけれ ば な らない。 ま た同様 な意 味において ,土 器 に付 着 し た土 は充分 に取 り除 い た後 に試料 を採取 しなけ れ ばな らない。
第二 には ,年 代測定では同一の粒径の石英粒子 を試料 とす るが ,真 質判定で試料の量 が制限 され てい るため ,多 種 の鉱物粒 子 の混合物 を試料 とす るために起 る問題で ある。 放射線量 に対す る熱 発光効率は ,石 英 において もその起源によって異 な るが ,特 に長石は多種の長石があ り ,そ れ らの 熱発光効率は種類 によって 100倍 程度の差 を示す。測定前に ,試 料 は縮分器に よって 2分 割 され る わけで あるが ,特 に熱発光効率の良い鉱物が少量含まれてい る場合は類似の熱発光曲線を示 さない こ とがある。 図 8に この よ うな場合の例が示 してある。 自然熱発光曲線の Nと ,人 工熱発光曲線の
N+500Rが 高温部 において も類似の形 を示 していない。 この よ うな時は ,お お よその年代 を判定 す ることので きないのは勿論 ,真 質 の判定 をす ることも危険である。
TEMPERATuRE (・ C)
図 7 模造 した縄 文土 器 の底 部 (低 温焼成 部 分 か らの試料 の熱発 光 曲線
Fig.7. TL glow curves for the sample from the bottom of an imitated 」 omOn pottery (fired at low temperature)
︵Ｃっ ０﹂︶ンＰ一゛ＺロトＺ一 コト
‑108‑
︵ｒｃ︐ ａ﹄︶ント一゛ＺＵ↑Ｚ一 コト
■
′
200 300 TEMPERATURE (° C)
図 8 自然熱発光曲線の形 と人工照射熱発光 曲線の形が相似 にな らない場合の熱発 光曲線
Fig.& TL glow curves in which the
pattern of radiatiOn― induced TL disagrees with that of natu̲
ral glow curve.
5お わ り に
以上に述べ て きたょ うに ,陶 器か ら20ミ リグラムか ら50ミ リグラム程度の陶土粉末 を採取 し
,アセ トンによる洗浄 ,HFに よる酸処理によって試料 を作成 して ,真 贋判定 ので きることが明 らか になった。 しか しまた ,陶 器の焼成温度 ,鉱 物組成 な どについて充分な注意を払わなければ ,真 質 の判定 を誤まるおそれのあることも認め られた。
参 考 文 献
市 川米太 (1968)熱 ル ミネ ッセ ンス法 に よる土 器の年代測定 。考古学 と自然科 学 1 :10‑19
市川 米太 (1977)帝 釈峡 遺 跡 出土 土 器 の熱 ル ミネ ッセ ンス年 代測定 .考 古学 と自然科 学 10 :1‑10.
S.J.Fleming, H.M.Moss and AJOseph(1970)TherlnOluminescence authenticity testing of somèSix Dynasties'figures.ArchaeOInetry. 12: 57‑66
S」 .Flemng and DeStonehalrn(1973)Therln01urFuneSCent autllenticity study arld dating of Renaissance Terracottas.ArchaeOmetry 1 5: 239‑248
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