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磁気学的・鉱物学的手法による土器焼成環境の解明 ―鉄・酸素の挙動から―

研究課題

研究課題/領域番号 21K00994
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分03060:文化財科学関連
研究機関岡山理科大学

研究代表者

畠山 唯達  岡山理科大学, フロンティア理工学研究所, 教授 (80368612)

研究分担者 足立 達朗  九州大学, 比較社会文化研究院, 助教 (00582652)
加藤 千恵  九州大学, 比較社会文化研究院, 助教 (00828478)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード土器 / 被熱遺構 / 鉄鉱物 / 岩石磁気学 / 鉱物学 / 地球化学 / 土器焼成 / 磁性 / 磁気学 / 粘土
研究開始時の研究の概要

本研究では窯内焼成で粘土から土器へ変化する物質中の鉱物、とくに含鉄鉱物の挙動を明らかにするために、(1)室内における焼成実験の試料、(2)復元古窯において焼成した試料、および(3)実際の考古試料を対象に磁気学的・鉱物学的・地球化学的分析を行う。(1)については、本計画で小型炉を購入し、制御下において種々の粘土を焼成し、順次分析する。(2)については、古い登り窯を復元している備前焼作家に協力を仰ぎ、試料を窯内複数個所に置いて焼いてもらい、分析する。(3)については(1), (2)の結果を踏まえて、過去の焼成環境の推定を行う。

研究成果の概要

本研究では、土(土壌・粘土を含む)と熱を加えた結果である土器・窯体の間にある鉄鉱物の変化を磁気的・鉱物学的・地球化学的手法を使って追跡した。その結果、土器焼成における最高温度と酸素雰囲気、粘土の酸素雰囲気や有機物含有量、燃料となる薪、などによって土器表面および内部において磁性をもった鉄鉱物(鉄酸化物)の上昇が確認され、それが土壌中にある非磁性な鉄鉱物・非晶質に由来することが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果から、土・粘土の焼成前後における鉄鉱物の対応関係を推測するための手立てが提供された。「焼け」度合から「磁性の強さ」あるいは「熱残留磁化」残留磁化の強さが推定できるようになることが期待され、埋没被熱遺構においてトレンチ調査前の段階で磁気異常の測定をすることで、遺構の大きさだけでなく、被熱土厚、被熱温度などが事前に推定することが可能になる。また、粘土と焼成土器の化学・鉱物学分析結果より、出土土器に対する胎土分析の結果から元となる土の組成を推定する手がかりを得た。さらに、遺構面に被熱部があるかの調査をするための基礎資料となり、いずれも考古学・文化財科学の発展に寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 日本/トリノ大学/岡山大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Insights on the firing temperature of ancient ceramic coffins through a multi-analytical approach: The case of the Sada Nishizuka Kofun, Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Tema E.、Hatakeyama T.、Ferrara E.、Davit P.、Polymeris G.S.、Mitsumoto J.、Matsumoto N.
    • 雑誌名

      Journal of Cultural Heritage

      巻: 66 ページ: 265-270

    • DOI

      10.1016/j.culher.2023.11.022

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] MPMSを使用した岩石磁気学的測定2023

    • 著者名/発表者名
      畠山唯達, 加藤千恵
    • 雑誌名

      岡山理科大学フロンティア理工学研究所研究報告

      巻: 5 ページ: 39-43

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metamorphic rocks with different pressure-temperature-time paths bounded by a ductile shear zone at Oyayubi ridge, Brattnipene, Sør Rondane Mountains, East Antarctica2023

    • 著者名/発表者名
      ADACHI Tatsuro、KAWAKAMI Tetsuo、HIGASHINO Fumiko、UNO Masaoki
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 118 号: ANTARCTICA ページ: n/a

    • DOI

      10.2465/jmps.230220

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 地磁気・古地磁気・岩石磁気学的手法による考古学・人類学への貢献2024

    • 著者名/発表者名
      畠山唯達
    • 学会等名
      研究集会「地球電磁気学と考古学・人類学の連携による人類生息環境の変遷研究の展開」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 土器焼成による磁性鉱物変化2024

    • 著者名/発表者名
      加藤千恵, 畠山唯達
    • 学会等名
      研究集会「地球電磁気学と考古学・人類学の連携による人類生息環境の変遷研究の展開」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 古備前焼復元窯における温度測定と燃焼環境の推定2024

    • 著者名/発表者名
      畠山唯達, 平川 忠, 赤井夕希子, 加藤千恵, 足立達朗
    • 学会等名
      研究集会「地球電磁気学と考古学・人類学の連携による人類生息環境の変遷研究の展開」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The secondary magnetization indicating exothermic event in the fossil seismic fault2023

    • 著者名/発表者名
      Uchida, T., Hashimoto, Y., Yamamoto, Y., Hatakeyama, T.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2023 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Petrography of V and Zn-rich gahnite-sillimanite-muscovite gneiss from Menipa, S?r Rondane Mountains, East Antarctica2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Adahi, Tetsuo Kawakami, Fumiko Higashino, Masaoki Uno
    • 学会等名
      The 14th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 備前焼中世古窯復元窯における内部温度の時間変化2023

    • 著者名/発表者名
      畠山唯達, 平川 忠, 赤井夕希子, 加藤千恵, 足立達朗
    • 学会等名
      日本文化財科学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 被熱による粘土~土器中の磁性鉱物の生成と変化について(1) - 復元窯焼成実験と段階熱磁気分析による逐次観察から -2023

    • 著者名/発表者名
      加藤千恵, 畠山唯達, 足立達朗
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回総会及び講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 熱による粘土~土器中の磁性鉱物の生成と変化について(2) -最高到達温度と生成磁性鉱物の関係性-2023

    • 著者名/発表者名
      畠山唯達, 加藤千恵, 足立達朗
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回総会及び講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 奈良県の布留遺跡から出土した土器の予察的な胎土・磁気分析2023

    • 著者名/発表者名
      山本裕二, 中久保辰夫, 足立達朗, 北原 優, 畠山唯達
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回総会及び講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 考古岩石磁気学的手法によるベトナム・ランヴァイン岩陰遺跡土壌の被熱判定2023

    • 著者名/発表者名
      北原 優, 畠山唯達, 山形眞理子, グエン ヴィエト
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回総会及び講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 東南極セール・ロンダーネ山地,メーニパに産する異なるP-T-t履歴を示す変成岩類2023

    • 著者名/発表者名
      足立達朗,河上哲生,東野文子,宇野正起
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 東南極セール・ロンダーネ山地,メーニパ地域に産するバナジウムと亜鉛に富む亜鉛スピネル-珪線石-白雲母片麻岩の記載岩石学的特徴2023

    • 著者名/発表者名
      足立達朗,河上哲生,東野文子,宇野正起
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2023年年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 土器焼成時の磁性鉱物の生成・変化について2023

    • 著者名/発表者名
      加藤千恵, 畠山唯達, 足立達朗
    • 学会等名
      2023年度地磁気・古地磁気・岩石磁気夏の学校
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 考古地磁気において熱消磁曲線が折れ曲がる件2023

    • 著者名/発表者名
      畠山唯達
    • 学会等名
      2023年度地磁気・古地磁気・岩石磁気夏の学校
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 弥生時代の古地磁気強度変化について2023

    • 著者名/発表者名
      畠山唯達, 横田大峻, 北原優, 中村直子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Rock magnetism for investigating the firing temperature of ancient ceramic artifacts: The case of the Sada Nishizuka coffin, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Tema. E, Hatakeyama, T., Ferrara, E., Davit, P., Polymeris, G.S., Mitsumoto, J., Matsumoto, N.
    • 学会等名
      Europian Geoscience Union General Assembly 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 粘土などから湧き出てくる磁鉄鉱粒子と土器窯の中の状況2022

    • 著者名/発表者名
      畠山唯達
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 地磁気・古地磁気・岩石磁気分科会夏の学校2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 土器焼成時の鉄鉱物の挙動に関する岩石磁気学的研究2022

    • 著者名/発表者名
      加藤千恵、畠山唯達、足立達朗
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 地磁気・古地磁気・岩石磁気分科会夏の学校2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] MAGE Plot

    • URL

      http://mage-p.org/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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