非破壊分析による黒曜石石器の年代測定法の開発

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半導体分野の透明薄膜の厚さ測定および液晶ギャップの精密測定などを行う日立顕微分光光度計(U-6000形,6500形)を用い、黒曜石石器水和層の反射スペクトルを非接触・非破壊で測定することを試みた。すなわち、北海道置戸産の黒曜石石器表面に発達した、屈折率の高い水和層(H_2O^1量3.5%,n=1.4982)と、下位の新鮮な黒曜石ガラス(H_2O^1量0.34%,n=1.4871)面との反射スペクトルを顕微分光光度計で測定、記録し、つぎに微分スペクトルの周期パターンのピーク波長から水和層厚d(μm)を求めた。北海道における先土器文化の石刃(水和層の屈折率n=1.4982)の測定結果によると、8カ所の水和層厚(μm)の平均値は4.02±0.07となり、置戸産黒曜石の水和速度1.5μm^2/10^3年(効果温度8℃)を用いた場合の水和層年代は、10,800±400年B.P.と求められた。この年代値は、従来の石器試料を切断する薄片法で測定された年代値10,900±600年B.P.とほとんど一致することが分かった。上記の顕微分光光度計を用いた、非破壊分析法の採用により、北海道今金町神丘7遺跡出土の無土器文の石器(赤井川産黒曜石)は、9500±400年B.P.と測定された。また、帯広市宮本遺跡出土の縄文文化の石器(十勝三股産黒曜石)は、4600±600〜7800±200年B.P.の年代値を示し、縄文時代前期〜早期に亘ることが明らかとなった。