年代測定の方法、精度について

Question

何でもwikipediaで調べるぐらいしかないほど、考古学などについての知識は皆無なのですが、素朴に疑問に思ったことがあり投稿させていただきます。

例えば先史時代について調べていると、旧石器時代は約250万年前頃から、中石器時代は２万年前ごろから、猿人は６００万年前ごろに登場し、１３０万年前ごろまで存在していた。などの目もくらむほど大昔のことが詳細に書かれているのを見ることがあります。一方で年代測定によく使われる放射性炭素年代測定は１万年程度前までしか計測できない上に地域環境によってかなり誤差が出るというのも見たことがあります。

何十万年前や何百万年前といった年代の計算はいったいどのようになされているのでしょうか？また、その精度はどの程度のものなんでしょうか？

あまりに無知なため、子供のような質問で申し訳ありませんが、分かりやすく教えていただければと思います。よろしくお願いいたします。

shirokuro1533 · Accepted Answer

一般的には放射性炭素年代測定法は、年輪年代測定法という調査方式とセットで運用して、誤差を埋めてくるんです。

御承知のようにカーボン１４（C14）は植物などにとりこまれたC14が死滅すると、空気中の炭素の取り込みが停止され、それらは法則性にのっとって減少してゆくという特性を生かした測定法です。具体的には5730年で半減するという原則から、出土遺物がたとえば柱だったとしたら、その柱が材料として切り倒された時点などを残留カーボンの量で推定するんです。
簡単に言ってしまえば統計確率的年代ですから、質問者様がご指摘のように、誤差は覚悟なんですね。

そこで先ほど申し上げた年輪年代測定法をも利用するわけです。この測定法は活用できる地域や時期は限られますが、暦のように使用できるんですね。
では、この年輪年代測定法の簡単な調査方法を示します。

御承知のように木の年輪は一年に一つ生まれますよね。そしてその年輪を注意深く観察すれば、特定地域内における気候変動のパターンもわかってきます。今年のように熱い夏と冷夏では、刻まれる年輪の厚さなどは当然変わりますから。
いずれにせよ、この法則を利用して現在生えている木を基本に、地域ごとにみられる樹種ごとに選定した上でパターン化し、同じパターンで年輪が刻まれる樹木は他の遺物から出ていないか？を探るんですね。
このような年代の在り方は”絶対年代”といわれます。

ですから、カーボン14で大まかな年代を推定し、年輪年代を利用し、さらに細かく年代を推定するという方法がとられていますね。

もちろん伐採された時期に直ちに材料として使う事はありませんし（乾燥）、また以前に使っていた柱を他の場所に移築するなどもありますから、これとて誤差は出てくるんですね。
ですから、近年話題となっている「箸墓古墳＝卑弥呼の墓」といった論説は、根拠が上記2種の測定法ですから、新聞報道で言われるほど大騒ぎできる考古学成果ではないんです。
むしろ、長年の研究蓄積の中から導き出された土器の編年（土器の年代順のならび）の導き出す年代論も無視しては、本当の歴史を見失う可能性はありますよね。

moto_koukousei · Answer

放射年代測定法とその適用範囲には下のようなものがあります。
http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/08/08040111/01.gif
600万年前、250万年前、130万年前は
　10^7～10^6（1000万年前～100万年前）がわかるものを探します。
2万年前は、10^5辺りがわかるものを探します。
　
精度って結構難しいですね。
隣接して堆積しているものの相対な新旧をいうのは比較的簡単ですが、絶対年代で何年前かを決めるのは難しいです。使う資料の問題もあり、放射性物質一種の半減期で計算するだけではやっかいなのでいろいろの工夫をしています。
http://fnorio.com/0078radioactive_age1/radioactive_age1.htm
計算では３桁くらいの数字が出てきますが、上から２桁目くらいの数字はやや怪しいのです。　56,700年前とでて来ても、前後1,000くらいは怪しいと思っても良いでしょう。
しかし、駅までの距離や時間が、1.3kmでも1.5kmでも、17分でも23分でも良いし、5万年前でも、4万8千年前でも5万3千年前でも、さほどのことはないのでしょう。
その程度の感覚で理解しておけば良いのではないでしょうか。
論文等なら、年代推定に使用したサンプルの入手の方法や使った分析方法まで含めて、年代推定の確かさ/不確かさを書いていると思いますが、普通最後の数字だけが一人歩きしているので、だいたいそんなものと思っていれば良いのだと思います。

ultraCS · Answer

年代測定法にはC14以外にもいろいろあり、出土した層の年代に合わせて使われます。
http://www.crc-japan.com/data/n-soku.html
http://www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/nendaisokuteiho-03.htm

遺物は何らかの層から出土しますから、その層の年代を考古学や地質学の知識を援用して決めれば、その範囲と考えられます。

年代測定の方法、精度について

一般的には放射性炭素年代測定法は、年輪年代測定法という調査方式とセットで運用して、誤差を埋めてくるんです。

放射年代測定法とその適用範囲には下のようなものがあります。

年代測定法にはC14以外にもいろいろあり、出土した層の年代に合わせて使われます。

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