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2020 年度 実施状況報告書

固溶体鉱物を利用した土器胎土を構成する粘土と混和物の起源推定法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K13410
研究機関福岡大学

研究代表者

市川 慎太郎  福岡大学, 理学部, 助教 (90593195)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード土器 / 阿玉台式土器 / 固溶体鉱物 / 起源推定 / 混和材 / X線回折分析
研究実績の概要

原料の粘土と混和物とを分離した高精度な起源推定法の確立を目指して、桧の木遺跡から出土した阿玉台式土器中に含まれる鉱物から、粘土および混和材を特徴付ける「指紋鉱物 (土器の分類に有効な鉱物)」を決定した。桧の木遺跡出土の縄文土器77点 (阿玉台式59点、その他18点) をX線回折法で分析し、含有鉱物を明らかにしたところ、土器の型式に関わらず、全ての土器に石英と斜長石、一部の土器に普通角閃石が含まれていた。一方、黒雲母は、阿玉台式土器にのみ検出された。これは、阿玉台式土器に黒雲母を含む混和材が意図的に加えられことを示唆している。以上の鉱物のうち、黒雲母、角閃石および斜長石は固溶体鉱物である。したがって、阿玉台式のみに含まれていた黒雲母は混和材、型式に関わらず含まれていた斜長石や角閃石は粘土や混和材の起源を示す指紋鉱物になり得ることが明らかになった。
混和物の候補である筑波山周辺の河川砂37点をX線回折法で分析したところ、34地点の試料から黒雲母が検出された。これは、これらのうちのいずれかが、阿玉台式土器に混和されていた可能性を示唆している。
阿玉台式土器を特徴づける黒雲母のピーク出現位置と、産地や組成 (固溶比) との関連性を明らかにするために、茨城県、愛知県、京都府、鳥取県、岡山県、香川県および長崎県から産出した黒雲母を含有する岩石を細かく粉砕した後、X線回折法で分析した。黒雲母のピーク位置を示す格子面間隔を算出したところ、鳥取県、香川県および長崎県に由来する黒雲母は有意な差を示したが、茨城県、愛知県、京都県および岡山県のものには有意な差は見られなかった。本結果を蛍光X線分析による固溶比 (Mg/Fe) と併せることで、黒雲母の産出地依存性を解明できるだろう。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

阿玉台式土器を特徴づけている黒雲母の産地、組成、X線回折分析におけるピーク出現位置に関連性があることを明らかにするために、茨城県、愛知県、京都府、鳥取県、岡山県、香川県および長崎県で産出した岩石をX線回折法で分析して、これらに含まれる黒雲母の格子面間隔を算出した。その結果、黒雲母の産出地依存性を解明するには、固溶比の算出が重要であること明らかになった。さらに、阿玉台式土器の混和材の候補とされていた筑波山周辺の河川砂中に黒雲母が検出できたことも、この土器中の黒雲母の産地推定を実施する上で重要な結果である。以上のことから、本研究は総じてほぼ予定通り行えたと考えている。

今後の研究の推進方策

2020年度に引き続き、阿玉台式土器を特徴づけている黒雲母の産出地依存性を明らかにするために、茨城県、愛知県、京都府、鳥取県、岡山県、香川県および長崎県で産出した岩石中の黒雲母の固溶比 (Mg/Fe) を算出する。ただし、MgやFeを含む他の鉱物が共存すると、黒雲母の固溶比を求めることができないので、ポリタングステン酸ナトリウム (SPT) 水溶液による重液分離で黒雲母片を分離する予定である。この際、重液分離後に試料中にSPTが残留するため、洗浄条件を検討する必要がある。また、緑泥石のように黒雲母と同程度の比重をもつ鉱物が共存すると、黒雲母の重液分離は困難であると考えられる。この場合は、検量線法で岩石中の該当鉱物 (緑泥石など) を定量し、この鉱物に由来するMgやFe量を見積もることで対応する。
さらに、黒雲母のX線回折法におけるピーク出現位置を用いて、桧の木遺跡から出土した阿玉台式土器の混和材の産地を推定する。桧の木遺跡の阿玉台式土器中の黒雲母のピーク出現位置を、混和材の候補である筑波山周辺の河川砂に含まれる黒雲母のものと比較し、阿玉台式土器の混和材の産出地を明らかにしたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナの影響で、当初予定していた出張を中止したため、次年度への繰り越しが発生した。本研究の交付額が申請額よりも減額されており、当初計画していた物品の購入を見送っていた。今回発生した繰越金は、購入を控えていたこれらの物品の購入に充てる予定である。繰り越し分以外の請求分は、当初の申請通りに使用することを予定している。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 蛍光X線分析法による微少量土器試料の高精度産地同定2021

    • 著者名/発表者名
      市川慎太郎
    • 雑誌名

      X線分析の進歩

      巻: 52 ページ: 1-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 蛍光X線法およびX線回折法による油山山麓周辺の砂鉄の鉱物および化学組成分析2021

    • 著者名/発表者名
      石掛雄大、市川慎太郎、栗崎 敏
    • 雑誌名

      X線分析の進歩

      巻: 52 ページ: 207-215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 猪ノ鼻(1)遺跡出土須恵器の胎土分析 (蛍光X線分析)2021

    • 著者名/発表者名
      市川慎太郎
    • 雑誌名

      青森県埋蔵文化財報告書

      巻: 616 ページ: 146-152

  • [雑誌論文] Provenance identification of ancient pottery from Hachijojima Island, part of Izu Islands (Tokyo, Japan), using X-ray fluorescence spectrometry2020

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ichikawa, Takehaya Matsumoto, Toshihiro Nakamura, Tsutomu Kurisaki
    • 雑誌名

      X-Ray Spectrometry

      巻: 49 ページ: 515-532

    • DOI

      10.1002/xrs.31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic calibration reference materials for X-ray fluorescence quantitation of 22 components in ancient Japanese pottery2020

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ichikawa, Tsutomu Kurisaki
    • 雑誌名

      Advances in X-ray Analysis

      巻: 63 ページ: 117-124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] XRFによる土器の胎土分析 ―試料調製と検量線―2020

    • 著者名/発表者名
      市川慎太郎、松本建速、中村利廣、栗崎 敏
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 69 ページ: 427-438

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.69.427

    • 査読あり
  • [学会発表] 蛍光X線分析法による微少量土器試料の高精度産地同定2020

    • 著者名/発表者名
      市川慎太郎
    • 学会等名
      第56回X線分析討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Preliminary Examination for Elucidating Resource Dependency of d-spacing of Biotite for Provenance Estimation of Atamadai-Type Pottery (2500-1500 BC) with XRD2020

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ichikawa, Kana Miyamoto, Tsutomu Kurisaki
    • 学会等名
      Denver X-Ray Conference 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光X線法およびX線回折法による油山麓周辺の砂鉄特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      石掛雄大、市川慎太郎、栗崎 敏
    • 学会等名
      第56回X線分析討論会
  • [備考] 福岡大学理学部化学科物質機能化学A研究室ホームページ

    • URL

      http://www.sc.fukuoka-u.ac.jp/~ac/index.html

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公開日: 2021-12-27  

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