大気中PIXE法による遺跡出土遺物の産地分析

• 研究課題/領域番号: 07454096
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理学一般
• 研究機関: 奈良女子大学
• 研究代表者: 津田 直子 奈良女子大学, 理学部・物理科学科, 教授 (40031679)
• 研究分担者: 小川 英巳 奈良女子大学, 理学部・物理科学科, 助教授 (90169194) ; 坂本 直樹 奈良女子大学, 理学部・物理科学科, 教授 (20031718)
• 研究期間 (年度): 1995 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円); 1997年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1996年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 1995年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
• キーワード: 元素分析 / PIXE法 / 産地分類 / 石器及び土器 / Soil analysis

研究概要

イオンビームを大気中へ取り出すシステムを完成させ、遺跡出土遺物の産地分析を行うための基礎研究を行った。すなわち荷電粒子励起X線分光法(PIXE)を用いて試料に含まれる微量元素の定量を行い、その産地に特有の含有元素パターンを利用して遺物の産地分析を行う方法である。本研究で用いた試料としては産地が判っている黒曜石,サヌカイト、岩石標準試料、埴輪、須恵器土器、平城京基壇跡周辺の土壌、貝塚から出土した糞石等である。黒曜石に関する測定からは、それぞれの産地に対する含有微量元素の特異なパターンにより産地を全て分類することが出来ることが示された。また、PIXE法の問題点である試料の測定場所における元素含有量の変動の問題については、多くの元素に対して問題が無いことが確かめられた。位置による含有量の変動が大きかった元素(Ca)については測定点を増やすなどして全体の含有量を推定しなければならない。埴輪や須恵器土器の分析も一部行ったが試料数が少ないこともあって、考古学的に意味のある知見は得られなかったが、通常の土壌に比べてTiやFeの含有量が多いこと及びFe/Ca量が多いこと等特徴的な面も観測された。平城京の基壇跡周辺の土壌の分析からは、人間の生活痕を示すと考えられる燐や硫黄が観測される場所があった。元素分析による人間の生活痕を探す研究については、これらの元素の検出のみから議論することは困難かも知れないが補助データとしては十分役に立つものと考えられる。また、基壇の構築に苦汁が使用されたかどうかという問題に対しては、基壇内部の土壌と基壇壁の土壌との間に特別な差が見られず、今回の分析からは否定的な結論が導かれた。貝塚から出土した糞石の分析も行ったが、土壌の分析結果に比べて特異な結果が得られた。CaとPが特に多く検出されたことから、この糞の主は動物性の食物を取っていたことが推定されるが、それは形状や太さから推定されている動物と矛盾しないことも判った。