地表の下には、何がある？

ここで、考古学が「破壊の科学」であることを認識しておく必要があります。

考古学者は地面を掘り進めますが、一度掘り起こした土層や遺構の配置は、二度と元の状態には戻せません。 つまり、発掘という行為そのものが、遺跡という「唯一無二の記録」を壊してしまうことになるのです。

過去を解明する際、私たちはこの避けられない現実に向き合わなければなりません。

そこで、侵襲的な（遺跡を傷つける）方法を最小限に抑えつつ、最大限の情報を引き出すために、常に慎重に調査を進めることがとても大切なのです。

そのため、地上に見えているものをすべて地図に書き込んだら、次はいよいよ発掘……ではなく、その前に「リモートセンシング（遠隔探査）」を行うのが理想的です。これはいわば、地面の下を透かして見る作業。肉眼では決して見ることのできない、地中の特徴を捉えるために行います。

ここで活躍するのが「地球物理探査」です。

この技術を使えば、遺跡を傷つけることは一切ありません。ダメージを与えずに「どこを掘るのがベストか」を正確に見極めることができる、まさに考古学の強力な味方なのです。

当プロジェクトにおけるすべての探査分析は、メキシコ国立自治大学（UNAM）人類学研究所の考古学探査研究室（IIA）のチームによって実施されました。（彼らについて詳しく知りたい方は、こちらをご覧ください）

地球物理探査とは何か？ その目的は？

地球物理探査（「物理探査」とも呼ばれます）とは、地形やその地層の特徴を調べ、埋蔵されている考古学的な遺構の位置を特定するための調査のことです。

この探査技術は、発掘前には見落とされてしまうような地中の構造物や建築要素を特定できるため、将来の発掘調査の方向性を決めるガイドとして役立てられます。さらに、異なる建築要素や大きな空洞を検知することで、さまざまな活動エリアを区別したり、基盤岩の深さを推測したりすることも可能です。

「石柱の広場」複合体では、以下の3つの手法が実施されました。

• (a) 磁気探査（Magnetic survey）
• (b) 電気探査（Geoelectrical survey）
• (c) 地中レーダー探査（Ground-penetrating radar）

少なくとも2つ以上の手法を組み合わせて用いることで、情報の裏付けを取り、より正確な結果を得ることができます。

どのようにして地中を見ることができるのか？

私たちはX線のような便利な超能力を持っているわけではありませんが、「リモートセンシング（遠隔探査）」という技術を使うことで、発掘前に埋没した構造物の存在を知ることができます。

リモートセンシングは、地中に埋もれた構造物の建築材料と、それを覆っている埋め戻し土やその他の地質学的な特性との組成の違いを検知することで機能します。
この違いを利用して、考古学的な遺構が存在する可能性のある場所を地図に描き出すのです。

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(a) 磁気探査：材料の持つ磁気的性質を理解する

一部の材料には、微量の鉱物が含まれており、検知可能な磁場を発生させます。
地中から放射されるこれらの磁場の強さを記録することは、オーブンや炉のような「火を使った跡（焼土）」を見つけるのに非常に適しています。

メキシコ中央高地の建築では、微量の金属を含む現地産の火山岩がよく使われていたため、磁気探査はリモートセンシングにおいて特に役立つ手法となっています。この方法を用いることで、発掘を開始する前であっても、壁の並びや堀、溝などの存在を確認できることがあります。

グラジオメーター（磁力計の一種）は、地球の磁場の微細な変化を捉える装置です。
今回のプロジェクトでは、地中に埋もれた考古学的構造物を検知するために使用されています。

磁力計は、一部の建築材料に含まれる磁鉄鉱（マグネタイト）やチタン鉄鉱（イルメナイト）といった微量の磁性鉱物を検知することができます。原材料の鉱物組成に応じて、構造物は強い磁場、あるいは弱い磁場を示します。

各材料の磁場強度の違いは、地球磁場の誘導や、材料が「キュリー温度」以上に加熱された後に生じる残留磁気（熱残留磁気）によって引き起こされます。キュリー温度とは、強磁性元素がその磁性を失う温度のことで、元素によって異なります。

この技術は、オーブンや炉跡のような「焼土（加熱された場所）」を検知するのに特に効果的で、壁、くぼみ、溝などの特定にも活用できます。

磁気探査の大きな利点の一つは、短期間で広大なエリアをカバーできることです。データの取得後、基本的な処理は迅速に行うことができるため、次の段階の探査や発掘を導くための結果をすぐに得ることが可能です。

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(b) 電気探査または電気抵抗探査：地面に電流を流す

電気探査（Geoelectrical survey）は、地面に電流を流し込み、その際の電気抵抗の度合いを検知する手法です。
この技術を通じて、地表の下に何が埋まっているかのヒントを得ることができます。

例えば、以下のような違いを利用します。

• 石壁などの構造物:
  電流を通しにくいため、高い抵抗値を示します。
• 埋め戻された土や掘削跡などの緩い土壌:
  水分を含みやすく電流を通しやすいため、低い抵抗値を示します。

このように電流の「通りやすさ・通りにくさ」を測定することで、発掘する前に地中の様子を推定することが可能になります。

この手法は、磁気傾度（磁気探査）に関する調査結果を裏付ける際に、とても役立ちます。
その名の通り、地面に向かって電流を流し、その電流に対する電気抵抗（レジスティビティ）を測定します。

通常、基礎や石壁といった地中の構造物があると電気抵抗の値は高くなり、逆に溝の中の湿った堆積物などがあるエリアでは電気抵抗は低くなります。

電気抵抗の高い場所と低い場所を記録することで、土を埋め戻した溝の配置や規模、壁、あるいはその他の構造物を特定することが可能になります。

今回のプロジェクトでは、「ポール・ポール（pole-pole）」法、あるいは「ツイン・プローブ（twin-probe）」法と呼ばれる電極配置が採用されました。この手法は、持ち運びが容易で空間分解能（細部を見分ける能力）に優れているため、他の方法よりも結果の解釈がしやすく、考古学者の間で広く利用されています。

この装置は、地表近くに打ち込まれる4つの電極で構成されています。そのうち2つは「移動電極」として使用し、残りの2つは「固定電極」として設置されます。

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(c) 地中レーダー探査：高周波電磁波

地中レーダー探査（GPR）は、アンテナから地面に向かって電磁波を放射する技術です。
電磁波は、「エコー（反射波）」として跳ね返ってきます。

その反射波の特性を分析することで、地中の異常（周囲と異なる物体の存在）を2次元、さらには3次元の画像として描き出すことができます。これにより、地中の構造物の形状や深さ、空洞、さらには基盤岩の位置などを特定することが可能になります。

GPR（地中レーダー探査）は、地表の下に何があるのかを、迅速かつ遺跡を壊さずに記録するための比較的新しく、とても強力な技術の一つです。

このツールを活用することで、より戦略的な発掘調査が可能になります。
そのため、考古学の研究において極めて大切なツールとなっているのです。

GPR（地中レーダー探査）は地中に電磁波を送り、その反射波を記録することで、地中の2次元または3次元の画像を構築します。地中の材料が持つ電磁気的特性の違いによって反射波に差が生じ、それらの反射を繋ぎ合わせることで「レーダーグラム（radargram）」と呼ばれる地中の連続的な断面図を作成することができます。

GPR（地中レーダー探査）を利用する際には、多くの要因を考える必要がありますが、特に「地中の物質がどのくらいの深さにあるか」や「何でできているか」が重要です。

一般的にGPRは、調べたい物とその周りにある物との間で、電波の伝わり方（誘電率）にハッキリとした差があるほど、うまく機能します。例えば、土で作られた構造物を探すよりも、硬い岩でできた建物を見つける方が、ずっと簡単で判別もしやすくなります。

また、GPRを使えば「何かが埋まっている場所」がわかるだけでなく、その構造物が「どれくらいの深さに埋まっているか」まで予測することができます。

それぞれの探査技術には、得意なことと不得意なことがあります。
そのため、2つ以上の技術を組み合わせることで、初めて精度の高い、しっかりとした発掘計画を立てることができるようになるのです。