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44.北部九州の甕棺墓の実年代 ブログトップ

44-4.土器編年と炭素14年代のコラボ [44.北部九州の甕棺墓の実年代]

年輪年代法はピンポイントの年代の比定に優れている。しかし、出土した木材が年輪の標準パターンが作成されている杉・ヒノキで、その木材に樹皮直下か辺材部が残り、そして年輪が100層(100年)以上あるものでなければならないという制約がある。そのような条件の整った木材が出土することは極めて少ない。その点、加速器質量分析(AMS)による炭素14年年代測定は、わずか1㎎の炭素量でこと足りるので、土器の外面に付着した煤や吹きこぼれ、土器の内面にこびり付いたおこげから測定できる。

歴博は北部九州の土器編年に出てくる標識土器から煤・吹きこぼれ・おこげを抽出し、
AMSによる炭素14年代測定をおこなっている。これらから得られた炭素14年代の較正年代を、土器の型式の相対関係を利用して土器の存続幅を絞り込んでいく、“土器型式を用いたウィグルマッチ法”と呼ばれる方法で土器の編年を行っている。相対的な序列に絶対的な強みをもつ土器編年でもって、幅拾い較正年代を示す炭素14年代測定の弱みを補ったものである。その研究のはしりが、弥生時代開始年代を500年遡らせた、2003年5月の発表であった。

Y3.ウイグルマッチ.jpgこの方法はデータ数が多いほどその精度が高まる。歴博は2003年以降も九州北・東部の弥生土器を対象に型式別の炭素14年代測定を行い、2008年3月現在で全ての土器型式について測定を完了したとしている。2009年の歴博研究報告「較正年代を用いた弥生集落論」(藤尾慎一郎)に掲載された図より、弥生前期末以後を図Y-3に示している。藤尾氏はこれをもとにした九州北部の弥生土器編年表、図Y-4を作成している。私はそれを基に、弥生中期・後期の年代が明確に分かる北部九州の土器編年表図Y-5を作成した。

 

Y4.土器編年藤尾.jpgXY5北部九州土器編年.png

44-1.弥生の研究者を襲った“激震” [44.北部九州の甕棺墓の実年代]

2006年3月、宇治教育委員会と奈良文化財研究所は宇治市街遺跡から出土した須恵器の年代が、年輪年代測定法と炭素14年代測定により389年と導かれ、5世紀前半とされてきた須恵器の生産開始時期が定説を遡ることになったと発表した。2009年5月の考古学協会総会で、国立歴史民俗博物館がAMS法による炭素14年代測定により、箸墓古墳の築造年代が240年から260年であると発表した。これら二つの発表が古墳の研究者に衝撃を与えたと、「41-1.古墳の研究者を襲った“激震”」というタイトルで記述した。これら2件とも歴史の事象に対する実年代について、科学的年代測定が、それまで考古学者が積み上げ推論して来た年代観を打ち破って、年代を遡らせた結果となっている。

これを去ること10年前に、弥生時代の研究者も二つの激震に襲われている。1996年4月、弥生文化博物館の金関館長は、「大阪・池上曽根遺跡『神殿』柱の伐採は紀元前52年」と発表した。この年代は奈良文化財研究所の光谷拓実氏が年輪年代法で比定したものであった。このヒノキ柱のそばから出土した土器は1世紀中頃と推定されていたので、弥生中期が百年遡ることになった。それまで弥生前期は紀元前300年から、中期は紀元前100年から、後期は紀元後100年からと考えられていたものが、弥生前期は紀元前300年のままで、中期は紀元前200年から、弥生後期は紀元前後からと考えられるようになった。

Y1.弥生の実年代.png2003年5月、国立歴史民俗博物館(歴博)はAMS法による炭素14年代測定により、弥生時代の開始年代について、前期の始まりは従来よりも500年遡り紀元前800年頃に、中期の始まりは200年遡り紀元前400年頃になると発表している。弥生時代開始年代が500年遡ることの衝撃はあまりにも大きく、この年代観は多くの考古学者から“あまりにも古すぎる”と、まだ定着するまでには至っていない。図Y-1は歴博の研究報告会「弥生時代の実年代」(2003年12月21日)の資料の縄文晩期以降を示したものである。





 


44-2.炭素14年代測定の原理 [44.北部九州の甕棺墓の実年代]

炭素14年代測定は次のような原理に基づいている。地球に降り注いでいる宇宙線が地球の空気と衝突して中性子が出来る。さらに、この中性子が空気の中にある窒素原子と衝突して、放射性炭素14原子が生成する。この炭素14原子は酸素と結びついて二酸化炭素となり、普通の二酸化炭素(炭素12)に混じり大気中に拡散している。一方、放射性炭素14は電子(β線)を放出し、5730年で半分になる速度で壊れて窒素14原子に変わっている。生成する炭素14と壊れる炭素14の量はバランスが取れていて、大気中にはいつも一定の量、炭素原子全体の約1兆分の1だけ炭素14が存在している。

光合成(炭酸同化作用)をする植物(含む海草)は、この二酸化炭素を取り込むので、植物組織の中にも同じ割合の炭素
14原子を含んでいる。また、植物を食料とする動物や人間も同じ割合の炭素14原子を含んでいる。これらの生物が死んでしまうと、新たな炭素の取り込みがなくなるので、その時点から炭素14は壊れる一方である。遺物の中にある炭素14の濃度が、生前の半分、2兆分の1になっていることが分れば、その生物は5730年前に生命活動を停止したということが分る。炭素14濃度を測定すれば、その生物が死んだ年、炭素14年代が分かる。


Y2.較正曲線.jpg炭素14濃度から導き出した、炭素14年代と実際の年代は必ずしも一致しない。炭素14年代の算出では、過去から現在まで大気中の炭素14濃度は一定であると仮定しているが、実際は地球に降り注ぐ宇宙線が変動していて、その結果炭素14の生成量が変わり、年によって大気中の炭素14濃度が変わっているためである。そこで、年輪年代の分かっている北アメリカ・ヨーロッパの樹木を使い、10年ごとの試料を抽出し、炭素14濃度を測定して、炭素14年代を較正年代(暦年)に変換する国際標準の較正曲線がつくられている。日本産樹木を使った較正曲線も歴博で作成されている。図Y-2に日本産樹木年輪試料による較正曲線(JCAL)と国際較正曲線(IntCal04)を示す。

炭素
14年代測定法が完璧かと言えばそうではない。炭素14年代の測定値には±30~40年(弥生時代)程度の誤差もありうる。例えば、図Y-2で炭素14年代が2200±30年(赤線)と測定されたとき、較正年代(暦年)はJCALで見ると、大ざっぱに見る370BC~200BCの可能性があることになる。もちろん、この中には可能性の高い領域、可能性の低い領域が存在する。170年間の幅であれば“歴史の事象の年代を決めるには使えない”と思われるかもしれないが、そうではない。370BC以前ではなく、200年以後ではないことが明確に言えることが大切なことだ。多くの資料を測定すれば、その範囲は狭まってくる。

炭素14年代測定では異常値が出る場合もある。二酸化炭素は水に溶けるので、海水や河川・湖沼の水の中にも、炭素
14原子を含む二酸化炭素が存在している。ただ、海洋深層では表層より炭素14濃度が低い。その深層が海流により表層に現れるので、その影響を受けた海洋生物の炭素14濃度は,陸上生物の炭素14濃度に比べ低く、古い年代を示すことになる。これは海洋リザーバー効果と呼ばれている。私自身で炭素14年代をプロットしていて気付いたことであるが、較正曲線が山のピーク、谷のボトムを示す年には、測定値はピークではより高い、ボトムではより低い異常値が出ているように感じた。しかし、これらの異常値も、多くの資料を測定すれば見つけることが出来る。炭素14年代測定には色々な問題点があるが、考古資料の実年代(暦年)の比定には、大きな武器であることには間違いないと思う。



 



 


44-3.土器編年は相対的な序列でしかない [44.北部九州の甕棺墓の実年代]

考古学者が長年に渡って作り上げてきた土器による編年は、一型式が25~30年の存続幅であるとして組立てられている。土器は母から娘へと製作技法が伝承されて行くものであり、土器一型式が一世代で25~30年に当たるという考えからきている。もちろん、土器編年は共伴する遺物との整合性を取っている。中国東北部の遼寧式鉄剣が朝鮮半島に伝わり細形銅剣が生まれ、その細形銅剣が北部九州に伝わったとして、朝鮮半島の青銅武器の型式の編年から細形銅剣の年代を推定している。ただ、この青銅武器の型式の編年も決定的な証拠がなく、韓国の土器の炭素14年代の測定により、学説が揺れ動いている。

北部九州の弥生墓から多数出土する前漢鏡は、『前漢書』地理史に「楽浪海中倭人あり、分かれて百余国となる。歳時を以って来たり、献じ見ゆ」と書かれた年代に埋納されたとして、紀元前後に編年されてきた。しかし、年輪年代測定で中期が100年遡ることになった以降は、楽浪郡が設置された紀元前108年直後と考えられるようになっている。土器や青銅器の型式による編年は、「蟻の一穴」で崩れる弱さを持っている。

弥生文化博物館の学芸課長や国立歴史民俗博物館の研究部教授をされた広瀬和雄氏は、著書『日本考古学の通説を疑う』の中で、「日本考古学会はどの地域でも使われ、一定の時間幅での変化を見せるという要素、たとえば製作技法や器表を飾った文様、あるいは大きさや形態、それらの組み合わせなどに着目して精緻な型式分類を積み重ね、世界に誇るべき土器編年の体系を確立してきた。」と述べている。そして、「型式分類にもとづく土器の編年は、土器ならびにそれと共伴関係にある(もの)同士の先後関係、いいかえれば相対的な序列をあらわにすぎない。」と述べ、「年代判定が可能な遺物のない時代の実年代(暦年代)は、考古学独自の方法では明らかに出来ない。年輪年代法や炭素14年代法などの理化学的方法に依拠するしか術がない。」と述べている。


44-4.土器編年と炭素14年代のコラボ [44.北部九州の甕棺墓の実年代]

年輪年代法はピンポイントの年代の比定に優れている。しかし、出土した木材が年輪の標準パターンが作成されている杉・ヒノキで、その木材に樹皮直下か辺材部が残り、そして年輪が100層(100年)以上あるものでなければならないという制約がある。そのような条件の整った木材が出土することは極めて少ない。その点、加速器質量分析(AMS)による炭素14年年代測定は、わずか1㎎の炭素量でこと足りるので、土器の外面に付着した煤や吹きこぼれ、土器の内面にこびり付いたおこげから測定できる。

歴博は北部九州の土器編年に出てくる標識土器から煤・吹きこぼれ・おこげを抽出し、
AMSによる炭素14年代測定をおこなっている。これらから得られた炭素14年代の較正年代を、土器の型式の相対関係を利用して土器の存続幅を絞り込んでいく、“土器型式を用いたウィグルマッチ法”と呼ばれる方法で土器の編年を行っている。相対的な序列に絶対的な強みをもつ土器編年でもって、幅拾い較正年代を示す炭素14年代測定の弱みを補ったものである。その研究のはしりが、弥生時代開始年代を500年遡らせた、2003年5月の発表であった。

Y3.ウイグルマッチ.jpgこの方法はデータ数が多いほどその精度が高まる。歴博は2003年以降も九州北・東部の弥生土器を対象に型式別の炭素14年代測定を行い、2008年3月現在で全ての土器型式について測定を完了したとしている。2009年の歴博研究報告「較正年代を用いた弥生集落論」(藤尾慎一郎)に掲載された図より、弥生前期末以後を図Y-3に示している。藤尾氏はこれをもとにした九州北部の弥生土器編年表、図Y-4を作成している。私はそれを基に、弥生中期・後期の年代が明確に分かる北部九州の土器編年表図Y-5を作成した。

Y4.土器編年藤尾.jpgY5北部九州土器編年.png

44-5.北部九州の甕棺墓の編年 [44.北部九州の甕棺墓の実年代]

古墳時代の遺物のほとんどが、古墳の副葬品として出土するように、弥生時代の遺物の多くが、墳墓の副葬品として出土している。特に北部九州特有の甕棺墓は、弥生時代前期後半から後期前半まで使用され、多くの副葬品が出土している。このため、甕棺の型式別編年も多くの研究者により行われてきた。甕棺の型式とその副葬品の関係は明確に掌握されおり、甕棺の型式別編年の実年代(暦年)が明確になれば、弥生時代の中期・後期前半の王墓、伊都国・奴国の姿が見えてくると考える。

Y6.甕棺と土器.png『考古資料大観 第10巻 弥生・古墳時代 遺跡・遺構』(寺沢薫、2004年11月)には、「弥生時代および古墳時代初期首長墓副葬品一覧」があり、主要な弥生遺跡の甕棺の型式と副葬品の関係が記載されている。この甕棺の型式は『甕棺と弥生時代年代論』の著者である橋口達也氏の型式記号である。一般的に使用される甕棺の型式名称は、1968年に森貞次郎氏が設定した伯玄社式から日佐原式に至る9型式であり、歴博の藤尾氏の論文「九州の甕棺」によって、甕棺の型式記号と甕棺名称を突き合わせることが出来た。

Y7.土器と甕棺編縁.png国立歴史民俗博物館のAMS炭素14年代測定は、日常使用された土器でしか行われていない。それは、甕棺には煤・吹きこぼれ・おこげの炭化物が無いからだ。日常土器の実年代が分かっているので、甕棺と日常土器の関係が分かればと思い、その資料を探したが意外と少ない。図Y-6に、森氏が設定した9型式の甕棺の年代に対応する日常土器について、各氏の見解を示した。これらを参考にして、歴博が炭素14年代測定に用いた土器型式と甕棺型式が対応した図Y-7の編年表を作成した。森貞次郎氏が半世紀前の1966年に設定した甕棺型式とその年代観(相対年代)は、弥生中期初頭の金海式(新)甕棺を除いて、図Y-7の編年表とものの見事に一致している。1985年に福岡市西区の平良平野にある吉武高木遺跡から、城ノ越式の小壺を伴った金海式甕棺が出土したことから、中期初頭の金海式(新)甕棺の存在が認められるようになった。森氏知らなかったのも当然で、甕棺型式の論文を出してから、20年後のことである。


44-6.甕棺墓の人骨が年代を語る [44.北部九州の甕棺墓の実年代]

土器に付着した炭化物のAMS炭素年代を、“土器型式を用いたウイグルマッチング法”で年代を絞り込んでみ成した歴博の土器編年と、北部九州の甕棺編年を対応させた弥生時代の編年表を作成することが出来た。ただ、甕棺自体の型式別の実年代(暦年)は確認出来ていない。この編年表の妥当性を科学的に証明できないだろうか? 

甕棺は酸性土壌の影響を受けることが少ないので、人骨が残っている。この人骨で
AMS炭素14年代測定を行う試みが九州大学で行われ、その結果が「出土人骨を用いたAMS法による年代測定結果」(2004年)で報告されている。海洋リザーバー効果の影響を避けるため、人骨は内陸部の遺跡から出土したものが選ばれている。なお、「44-3.土器編年と炭素14年代のコラボ」で示した図Y-3にある6個の大きな●印は、この人骨のデータである。これらについて詳しく検討してみたい。九州大学が甕棺から出土した人骨のAMS炭素14年代測定の値は、次の通りである。

甕棺型式       遺跡名      地域  人骨甕棺 炭素14年代(
14C BP)
  金海式      金隈       博多区   K103   2354±27
城ノ越式   ハサコの宮 小郡市     K20      2240±26
永岡式(Kc) 津古片曽葉 小郡市    K1      2256±27
須玖式    宮ノ下   春日市   T8       2232±26
立岩式      隈     筑紫市    K40     2084±28
同上     同上    同上     同上       2132±26

Y8.甕棺人骨.jpg①~④を歴博研究報告第137集P65にある日本産樹木年輪試料による較正曲線(JCAL)に、⑤~⑥は第163集P159にあるJCALにプロットした。なお、甕棺の型式区分は私の作成した編年表によっており、“甕棺型式によるウイグルマッチング”である。Y-8(縦軸:炭素14年代、横軸:較正年代)に示すように、①の金海式甕棺(紀元前400~350年)の人骨は紀元前400年近辺で、②の城の越式甕棺(紀元前350~300年)は紀元前300年近辺で適合する。特に③の永岡式甕棺は、『甕棺と弥生時代年代論』橋口達也によるとKcに属しており、紀元前250~200年という狭い範囲であるが、人骨は250年近辺で一致している。④の須玖式甕棺(は紀元前200~100年)では、日本産樹木の較正曲線のデータが十分ではないが、紀元前200年頃にほぼ一致する。


Y9.甕棺人骨立岩.jpg立岩式甕棺の⑤・⑥の炭素14年代は、同じ人骨のデータであるにも関わらず大きく離れている。これら2点について、歴博は図Y-3に見られるように100年の幅をもってプロットしているが、これは正しくない。2点は縦軸に考えるべきであり、どちらか1点が異常値であるか、または両方の炭素14年代値が同じ年に存在するかである。図Y-9に見られるように、紀元前70年頃は⑤・⑥の炭素14年代が同一年に存在しており、立岩式甕棺(紀元前100~1年)と整合性が取れている。私の作成した甕棺の編年は、甕棺から出土した人骨のATM炭素14年代測定によって証明出来たと考える。

 

 


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