(1)14C年代試料採取方法
(a)年代測定方法
14C年代測定法とは、生物遺骸中での14Cの壊変量を測定して年代に換算する方法である。宇宙線により成層圏でたえず生ずる14Cは大気中(水中)の二酸化炭素(CO2)に概ね一定の割合で存在する。これが、植物の光合成及び食物連鎖を通して生物体内を循環するが、生物が死んだときに新たな放射性炭素の供給がなくなって生物中で時間とともに壊変していく。よって、残存する14Cの量(全炭素に対する割合)を測定することで年代を測定することができる。
この方法としては、β線試料計数法と加速器質量分析法(AMS法)とがある。β線試料計数法は、試料をベンゼンなどの液体にしてβ線比例計数管で14Cが壊変するときに発するβ線を測定し、測定時間内に測定されたβ線の回数から、新たに壊変した放射性炭素の量を推定する。この方法は、AMS法に比べて試料の量・状態さえ良ければ比較的すみやかに結果を得ることができ、精度の面からも約8千年前以降の試料に関しては、AMS法に比べて大きくは劣らない。
加速器質量分析法(AMS法)は、加速器質量分析器を用いて試料中の14Cの現在量をそのまま測定する。このため、大気中の宇宙線などに含まれるβ線の影響を受けるβ線試料計数法に比べて高い精度が得られる。また、β線試料計数法に比べて試料が千分の1の量ですみ、測定年代の範囲もβ線試料計数法が3万年以降であるのに対して、およそ6万年前程度まで測定できる。本調査では、少しでも精度の高い年代値で検討するため、可能な限り加速器質量分析法(AMS法)を採用した。年代値は、通常大気中の14C量が一定として14Cの半減期に基づいて算出する(暦年未補正値、yrBP)が、2万年以降の試料については、あらかじめ年輪年代法や年縞年代法で決められた校正曲線を使って14C測定値を暦年補正値(CalyrBP)に補正している。14C年代値はすべてAD1950年を基準に、何年前と表している。
なお、測定は、(株)地球科学研究所に依頼して行った。
(b)採取量
測定法(β線試料計数法、あるいは加速度質量分析(AMS))によって測定に必要な試料の量が異なる。
β線試料計数法
・木材,炭化木 10g
泥炭 100g
・腐植土 1kg
加速度質量分析(AMS)を用いる方法
・木材,炭化木 30〜50mg
・泥炭 100mg
・腐植土 1g
(c)採取方法
炭化木,腐植土
・採取対象物が多量にとれそうな場合(分析量より多い場合)は、表面を取り・除いて中心部分から必要な量だけ採取する。採取にはナイフ,コテ等を利用し、一回ごとにきれいにする。
・採取対象物が少量の場合は、ナイフ(場合によっては耳かき等)で、丹念に根気よく混合しないように採取する.
・サンブルは、ポリエチレン袋にアルミホイルに包んで入れる。新聞紙等に包むようなことは行わない。
(2)火山灰(テフラ)分析(a)分析方法
火山灰は、物理・化学的な岩石学的な特徴(鉱物組み合わせ、火山ガラスの屈折率)及び噴火様式の特徴(ガラスの形態や堆積様式)などが噴出した火山の給源及び個々の活動により異なる。これらの特徴から、大規模な爆発によって広範に飛散した火山噴出物(テフラ)は過去の研究で噴出年代が推定されている(示標テフラ)。したがって、これらの示標テフラを検出することによって、それを挟んでいる地層の年代を求めることができる。
まず、採取した火山灰を超音波洗浄機にかけ、鉱物を分離・洗浄した後に乾燥させ、顕微鏡下で重鉱物の組成、火山ガラスのタイプ、石英の有無、色、粒径などについて観察する。
同様に、重鉱物及び火山ガラスの屈折率を測定し、これらの分析データと示標テフラのデータ(カタログ)を照合して、示標テフラに合致するかどうかの同定(鑑定)を行った。
なお、同定については、(株)京都フィッショントラックに依頼した。
(b)試料採取方法
・露頭のクリーニング : 立鎌,ねじり鎌で露頭を削るように面を整える。
・露頭観察 : ローム層中の示標テフラの有無,示標テフラがあった場合に岩相やユニットに分けられるかどうかを細かく記載する。
・採 取
布等できれいにしたナイフ、移植ゴテ等でペネビンにはいる程度の量を採取する。
採取時に注意するべきことは試料の混合である。ナイフ等は1回使うごとに布等できれいに拭き取り、混合をふせぐ。採取する露頭表面をねじり鎌で整形することも童要である。
テフラの層厚が厚い場合(30cm以上)は、上,中,下に分けて試料を採取する。また、ユニットに分かれる場合はそれぞれから採取する。