秋田県横手市富ケ沢周辺の考古地磁気

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秋田県横手市富ケ沢周辺の考古地磁気

西谷忠師*

(平成4年2月6日受理)

ArcheomagneticinvestigationaroundTomlgaSaWaarea, YokoteCity′Akita Prefecture

TadashiNISHITANI^*

(Abstract)

Archeomagneticinvestlgations have been performed around TomlgaSaWa area in Yokoteclty,AkitaPrefecture. ArcheologlStSinterpretthisareaasHelanperiod, Total 571specimensin12kilnswerecollected. Alternatingfielddemagnetizationrevealedstable magnetlZationvectors. Archeomagneticageswereestimatedcomparlngthemeaninclina‑

tionanddeclinationdatawiththesecularvariationcurvewhichwasdeterminedbyHirooka (1977,1988).ImpliedagesareconsistentwitharcheologicalinterpretatlOnS.

1 .

は

じ

めに

地磁気の変動の実測値は現在から約150年前までしか得られない. これより以前の地磁気変動は岩石に記録されている磁化方向より推定する以外にない.

岩石が保持している磁化方向は岩石が冷去口した当時の地磁気方向と一致すると考えられている. この性質を利用して岩石の磁化方向から,地殻変動の歴史を解明したり,プレートの運動を明らかにしてきた.

また,地磁気発生機構の解析にもこの岩石に記録された残留磁化を利用している.深海底堆積物の年代推定には地磁気タイムスケールが重要な役割を演じている.広岡 (1977,1988)は主に近畿地方の遺跡試料から過去2000年間の地磁気の永年変化を明らかにした. この永年変化を利用して須恵器窯跡､土師

器窯跡などの遺跡の年代が推定されている.本研究の目的は広岡 (1977,1988)の地磁気永年変化曲線を利用して横手市富ケ沢遺跡及びその付近の窯跡の年代を推定することにある.

2.試料について

秋田ふるさと村建設事業に関連した遺跡発掘調査が秋田県横手市で行なわれた (Fig.1).遺跡は, 富ヶ沢遺跡,富ヶ沢A ･B ･C窯跡,田久保下遺跡, 富ヶ沢 1,2,3,4号塚などである.試料採集場所は秋田県横手市赤坂付近である. この付近には郷土館遺跡や窯跡など多数発掘されている.考古地磁気測定を行なったのは横手市立南中学校の南南西約 1kmにある遺跡と窯跡である.考古地磁気用試料は富ケ沢A遺跡から70個,富ケ沢A ･B ･C窯跡か

･秋田大学鉱山学部資源･素材工学科応用地球科学教室

InstltuteOfAppliedEarthSelenCeS,DepartmentofGeosciences,MlnlngEnglneerlngandMaterlalsProcesslng, MlnlngCollege,AkltaUnlVerSlty.

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140oE 141oE 142oE

E 工

l l

Aomori

Lこく､L:I,JJF‑Q iL も 400N

･Akita O H ."orltoka ノ YokOteCity

● 1.

0 20 40 60 80 100km

Fig.1.SamplingsitesarelocatedinYokote CityinAkitaPrefecture.

LL‑

rL㌧‑‑r二ヒrJく J

‥ ｢七

I)古土 ‑ ':‑/巧守 Fig.2.Locationmaporsamplingsites. Each

siteisrepresentedbyanumber.

1.TomlgaSaWaA remains, 2.TomlgaSaWaA kllnsite, 3.TomlgaSaWaBkilnsite, 4.TomlgaSaWaCkilnsite, 5.Takuboshitaremains.

Table1 ArcheomagneticspecimensandtheirarcheologlCalages Sitename

TomlgaSaWaAremains Hiragama (SKO2) Hearth (SI01) TomlgaSaWaAkilnslte

Suekigama (SJOl) Hlragama (SJO4) TomlgaSaWaBkllnslte

Suekigama (SJ101) TomlgaSaWaCkilnsite

SueklgamF (SJ201) TakuboshltaremalnS

Suekigama (SJ301) Suekigama (SJ302) Sueklgama (SJ303) Hearth (SI305) Hlragama (SJ327) Hearth (SI338)

No,of samples

190030000800337477654234

Long. archeologlCalage

39.2927oN 140.54930E Heian (9thc.‑10thc.) 39.2927oN 140.5493oE Heian (9thc.‑10thc.) 39.2914oN 140.5518oE

H

elan(early9th c.) 39.2914DN 140.5518oE

H

eian(early9th c.) 39.2904oN 140.5509oE Heian (early9thc.) 39.2902oN 140.5483QE Heian (early9thc.) 39.2911oN 140.55300E

39.2911DN 140.55300E 39.2911つN 140.55308E 39.2911oN 140.55300E 39.2911oN 140.55300E 39.2911DN 140.5530oE

Heian (early 9thc.) Helan (early9thc.) Heian (early9thc.) Heian (early9thc.) Heian (early9thc.) Heian (early9thc.)

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ら合計253個,田久保下遺跡から248個採集した (Fig.

2).Tablelに試料採集位置,考古学推定年代を示す.各試料は一辺24mmのポリカーボネイト製サンプルホルダーを窯跡に挿入する方法で行った.採集現場ではオリエンテ‑クーを用いて走向,傾斜を測り,データ解析のときに利用する.

3. データ処理

採集した試料はスピナー磁力計 (PrincetonApp‑

1iedResearch社製ModelSM‑ 2)により磁化成分を測定した.スピナー磁力計で測定した磁化三成分は現場で測定した走向,傾斜をもとに試料採集地点での磁化三成分の値に変換する. この操作によって自然残留磁化 (NaturalRemanentMagnetiza‑

tion;NRM)が得られる.磁化方位の決定は西谷 (1991)に詳しい.

試料には粘性残留磁化や等温残留磁化などの二次的な磁化成分が付加されている可能性がある.交流消磁の手法によって不安定な磁化成分を消去した.

交流消磁とは無磁場空間で試料を回転させ,あるピーク値をもつ交流磁場を印加し徐々にこの交流磁場をゼロまで下げる操作である.交流磁場のピーク値を次第に大きくして, この操作を繰り返せば不安定な

05

D S

Fig.3.Anexampleofprogressivealternating fielddemagnetization. Opencirclesrepre‑ Senttheprojectiontohorizontalplaneand solid circlesto E‑ W verticalplane. A numberatterched to thecircleshowsthe alternatingfleldlnmT.

Table2 ResultsofarcheomagneticinvestlgationsandthelrarCheologlCalages.

sltename sa濫,olfes Dec･ Inc･ k a95 Symbol TomlgaSaWaAremalnS

Hiragama (SKO2) Hearth (SIOl) TomlgaSaWaAkilnsite

Suekigama (SJOl) Hlragama (SJ04) TomlgaSaWaBkilnsite

Suekigamチ (SJ201) TakuboshitaremalnS

Sueklgama(SJ301) Sueklgama(SJ302) Suekigama (SJ303) Hearth (SI305) Hlragama (SJ327) Hearth (SI338)

21 ‑ 0.174 57.466 197.90 23 ‑ 2.006 57.282 142.50 56 ‑ 8.481 5 3.904 154.00 25 ‑ 3.408 55.617 171.48 63 ‑ 2.893 54.324 197.98 26 ‑ 4.871 54.877 72.03

41 ‑ 4.284 61.248 160.08

22 ‑ll.201 67.205 78.79

28 ‑ 2.845 57.638 158.36

14 ‑ 2.118 53.863 197.88

23 ‑ 3.839 49.437 342.13

27 ‑ 2.476 55.256 208.57

14り︼

馴⁝TMATMATMBTM｡T‑｡IMMmmm

744276717343255223751869221213132211

Notes:Dec∴declinationlndegree,Inc∴incllnationlndegree,k:precisionparameter, α95:95% confldencecircle,Symbol:Symbolsareusedtoindicateakilnorahearth

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S

Fig.4a.RemanentmagnetizationvectorsafteralternatlngfielddemagnetizationforTomlgaSaWa A remains,TomlgaSaWaA,BandCkilnsites.Symbolsrepresentedinthisfigurearelistedin Table2. Crossmarkshowsameaninclinationandameandeclination. Eachobalmeans95

%confidencecircles.

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S

Fig･4b･RemanentmagnetizationvectorsafteralternatingflelddemagnetizationforTakuboshita remains. SymbolmeanlnglSthesameasFig.4a.

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磁化を消すことが可能である.Fig.3にその一例を示す.1mTの交流磁場で磁化ベクトルの垂直面投影の位置が大きく変化している, 2mT以上の交流磁場では磁化強度は減少するが磁化方向の変化はほ

とんどないことが明らかである.一つの窯で4‑ 5 個のパイロットサンプルの交流消磁を行ない,安定成分の現われる交流磁場を推定し, この磁場強度ですべての試料に対し消磁を行なった.交流消磁で主要成分を兄いだせなかった試料,小石が含まれるなど物理的条件で値が信頼性に欠ける試料,極めて大きな誤差を含む測定値は統計処理から省略した.統計処理ではFISher (1953)の方法を利用して平均の偏角,伏角,精密度パラメーター,95%信頼区間 (α95)などを求めた.得られた結果を Table2に示す.平均の磁化方向と95%信頼区間を測定値と共に図示したものが Fig.4a,Fig.4bである.

4. 考察

Fig.4に示した平均の磁化方向は信頼できると考えてよいが,念のために熱磁気天秤を用いて熱磁化温度曲線を調べた,Fig.5に熟磁化温度曲線を示す.

この曲線は約0.7Tの磁場を印加した状態で試料の

642

(6Jn∈a)uo!lt2N!lauBt2MuOLtt2Jnlt2S

0 ²⁰⁰ ⁴⁰⁰ ⁶⁰⁰

Temperature,oC

Fig.5. Themomagneticcurve for Hlragama SK‑02. SolidlineindlCateSheatlng Curve anddottedlineindicatescoolingcurve.

温度を室温から700℃付近まで上昇させ, その後冷却させたときの飽和磁化の変化の様子を示している.

測定はすべて10 5Torrの真空中で行った.加熱時の曲線と冷去口時の曲線があまり変っていないこと, キュリー点にもほとんど変化がないことなどから, 磁化は安定な熱残留磁化によって保持されていたと考えてよい.

α95の値を比較すると,富ヶ沢C遺跡の値が大きい. この原因としては試料採集場所がかなり広範囲に渡っていたためと考えられる.窯の場所によって加熱程度が異り,保持している磁化方向に違いがあったと思われる.田久保下遺跡の須恵器窯跡(SJ3020) の誤差も大きいが, この窯の場合人口的な擾乱を受けていた可能性が大きい. これら以外のデータはほぼ信頼できると考えてよいであろう.平均の磁化方向,95%信頼区間を拡大表示したものがFig.6である.広岡 (1977,1988)の永年変化曲線は西南日本の遺跡のデータをもとに得られたもので,京都 (135.7650oE,35.0224oN)での地磁気変化である.

この曲線を秋田で適用できるように変換した曲線を点線で示してある‥点線の横に付してある数字が年数を示す. ここでは650年から900年の地球磁場は西南日本と東北日本で同じ変化をしたと仮定している.

また通常は地理的北極を偏角の 0度にするが, この図では便宜上偏角の 0度を秋田 (140.1380oE,39.72 67oN)での磁気的北極にとっている.永年変化曲線から推定できる各遺跡の年代を Table3にまとめてある.富ケ沢A遺跡は,考古学的には9‑lo怪紀と考えられている.その根拠は956年の火山灰の堆積が確認されること,窯の形態や遺物などからの考古学的推定に基づいている.富ヶ沢A ･B ･C窯跡,田久保下遺跡では須恵器の考古学的年代観から 8世紀後半から10世紀までと考えられている.考古地磁気学的に求めた年代は考古学的年代とよく一致する.Fig.6にその傾向が既に現れているが,秋田の地磁気永年変化は,700年から900年の頃には東に数度ずらした方がよいことが推測できる.

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DECLtNAT10N

Flg.6.Meaninclinationanddecllnationdeterminedfrom archeomagneticinvestlgation. Solid circleindicatesinclinatlOnanddeclinationvectorforeachsite.Eachellipseshows95% confL dencecircle. A dottedlineshowssecular17ariationcurvefrom 650to 900A.D.inAkitaarea.

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Table3 ArcheologlCalagesandestimatedarcheomagneticages

Sitename Symbol archeologlCalage archeomagneticage TomlgaSaWaA remains

Hiragama (SKO2) Hearth (SIOl) TomlgaSaWaA kllnsite

Suekigama (SJOl) Hiragama (SJO4) TomlgaSaWaBkilnsite

Suekigamチ (SJ201) TakuboshitaremalnS

Suekigama (SJ301) Suekigama (SJ302) Sueklgama (SJ303) Hearth (SI305) Hlragama (SJ327) Hearth (SI338)

SK‑02 Heian (9thc.‑lothc,) SI‑01 Heian (9thc.‑lothc.) TMA1 Heian (early9thc,) TMA4 Helan (early9thc.) TMB Heian (early9thc.) TMC Heian (early9thc.) TSOI Heian (early9thc.) TSO2 Heian (early9thc.) TSO3 Heian (early9thc.) TSO5 Heian (early9thc.) TS27 Heian (early9thc.) TS38 Helan (early9thc.)

謝辞秋田県埋蔵文化財センターの榎田隆氏には富ケ沢A･ B･C窯跡, 田久保下遺跡の試料採集に便宜を図っていただいた,富ケ沢A遺跡では横手市教育委員会社会教育課津谷敬氏にお世話になった. また横手市役所建設課伊藤勝利氏には試料採集に協力していただいた. 平成2年度鉱山地質学科4 年生河野秀絶君には試料採集, 測定に協力していたたいた.

文献

Fisher,氏.(1953):Dispersion on a sphere.

Proc.Roy.Soc.SeT･.A,217,295‑305.

西谷忠師 (1991):秋田･岩手地域における遺跡の考古地磁気学的研究.秋田大学鉱山学部資源地学研究施設報告,no.56,161‑173.

広岡公夫 (1977)二考古地磁気および第四紀古地磁気研究の最近の動向.第四紀研究,15,200‑203. 広岡公夫 (1988).古地磁気考古地磁気編年による

年代推定,地質学論集.no.39,305‑318.

Zijderveld,∫.D.A.(1967)IA.C.demagnetiza‑

tionofrocks:analysisOfresults. InMethods inpaleomagnetism,eds.Collinson D.W .et al.,EIsevierPublishingC0.,Amsterdam,254‑ 295.

742±30 748±33 808± 28 770±27 784±16 783±43 712±33 650±70 750±26 786±36 900±50 773±25

秋田県横手市富ケ沢周辺の考古地磁気