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土井浜遺跡は、昭和六年三月、当時土地で訓導をしておられた河野英男氏の発見に係わるものである。
同氏は、六体の人骨を容れた箱式石棺が、たまたま出土したことを小川五郎氏に通報し、また、採集した二例の頭骨を故三宅宗悦博士のもとに届けられた。
同博士は、昭和六年、現地を調査された。
これとは別に、昭和七年三月には、駒井和愛博士が同地で、弥生式土器片を採集して、三宅博士に送られた。
三宅博士は、先に届けられた頭骨を計測した結果、計測値の上から、これらが、古墳時代に属するものであると断定し、報告しておられる。
遺跡は、その後長い間世に忘れられていたが、戦後、神玉中学校教諭の衛藤寿一氏が、再び当地で出土した人骨を採集して、昭和二十八年九州大学医学部解剖学教室に通報された。
これが五次にわたる調査の端緒となったものである。

土井浜遺跡は、山陰本線二見駅と特牛駅から、ほぼ等距離にあたる地点に位置している。
山陰本線は長門二見駅より山間に入って北上するが、海岸よりには、同駅より矢玉、和久をへて、特牛港に向う県道が走っている。
この県道沿いの、浜屋集落のあたりには、小規模ながら低地帯が展開している。
すなわち、中国山脈の西端が、まさに海に没する先端に刻まれた、二つの小さな谷が、Ｗ字形の低地帯となっている。
小低地の出口から、北方和久に至るまで、南北方向に弧を描いて、美しい砂浜が連り、これにそって海岸砂丘が形成されている（第三図版）。
遺跡名の土井浜は、この弧状の海浜の名称であるが、同時に附近一帯の俗称でもあり、先の、故三宅博士の報文に、遺跡名として採用されているので踏襲した。
低地中央には、海岸砂丘と直角方向をなして、洪積丘陵が突き出ており、この丘陵の尖端は、遺跡の立地する砂丘となっている。
東西に延びているこの砂丘は、中央部より東寄の処で、北に張り出した部分があり、海岸砂丘との間には、極く狭いながらも低地帯を挟んでいる。
こうした砂丘の平面形は、この両側を流れる川の浸蝕によって、形成されたものであろう。
砂丘の規模は、東西約三〇〇メートル。
南北（最も広い箇所）約一六〇メートル。
その最高点は、水田面との比高約三．五メートル。
海抜標高約五．五メートルを測る。
砂丘の基部に近い附近では、稜線が南に偏って通っている。
砂丘の表面は、現在松の木の点在する草原となっており、西半の一部には、林がある。
なお県道は、砂丘基部の洪積丘陵を切断しているので、砂丘と県道との間に、恰も塚状に高地が遺存している（第一図版）。

この砂丘を中心とする附近一帯の地形の変遷は、昭和三十二年度、第五次調査に参加された、井関弘太郎氏によって、詳しく調べられた。
同氏の説明を略述すると、次の通りである。

現在、砂丘の南北両側にある水田の下二〜二．三メートルに、厚さ一メートル余の鹹水産の貝類を含む砂層が、横たわっている。
これらの貝類は、湾内に棲育するものであるから、一時この低地帯が、入江であったことがわかる。
この層の上に、厚さ三〇〜五〇センチメートルの青味がかった細砂層があり、この層の上面は、現海面高にほぼ等しく水平に広がっている。
含貝層と青味がかった細砂層は、相次いで堆積したとみられるものである。
砂丘内でもこの両層は認められるが、青味がかった細砂層上面は、砂丘内ではやや高くなっている。
そして砂丘内では、この層の上に、弥生時代の遺物を包含する砂層が、横たわっている。
当時、湾内の潮流によって運ばれた砂は、低地帯の中央に突き出た丘陵尖端に、砂嘴を形成する。
これが遺跡の立地する砂丘の中核となったものであろう。
その後、海面高の変化によって、従来海面下にあった、この低地帯にあたる一帯は陸化するのである。
中央の丘陵を、はさんだ両側の低地は、河川による浸蝕を受けて幾分低くなり、さきに砂嘴として形成された丘陵尖端部は、とり遺され、低地面との間に比高の差ができる。
同時に、湾口には、波浪による浸蝕を受け、低地帯中央の丘陵とは直角方向の、礫堤が形成され、湾口は閉塞される。
これによって湾内は湿地帯となり、青味がかった細砂層の上には、水田植物が生い繁り、徐々に泥炭層が形成し始める。
こうした時期に、弥生時代人が来住し、中央丘陵の尖端部に墓地を営む。
墓地が廃絶して以降この砂丘の上面に季節風によって運ばれた細砂が、いくらか堆積したようであるが、砂丘は概して安定し、おそらくは潅木などが生い茂ったのであろう。
このことは弥生式土器を包含する層の上に、炭化物を多く含む層が形成されていることから推察される。
そしてこの炭化物を含む層の上面では、土師器やこれにともなう炉址などが発見されており、この砂丘で再び住民の活動した証跡が明らかである。
この土師器の示す時期よりさほど降らない頃海退が始まり、海岸線に平行な砂丘が発達する。
季節風は砂浜から砂を運び、遺跡の立地する砂丘上にも厚い風成砂層が形成される。
その際最も軽い貝粉等が、一番遠くまで運ばれ、海岸線より約四〇〇メートルも入り込んだ遺跡附近に堆積する。
遺跡の上に形成された風成砂層は、極く細い砂粒より成っていて、貝粉を多く含んでいるが、こうした風成砂層の形成が、下層の人骨を保存するのに好適な条件となったものであろう。

遺跡はこの砂丘の基部近くに位置している。
昭和六年に発見された組合式箱式石棺は、県道より約六〇メートルほど北で出土したことを伝え、昭和二十七年、県道より約一〇〇メートル北の砂丘南端に、煙草乾燥場を建設した際にも、人骨と弥生時代前期の華麗な木葉文を施した土器片が出土したという。
昭和二十八年以降の五次の調査によって夥しい遺骸・遺構が出土したのは、この煙草乾燥場附近一帯であった。
もとより遺跡の範囲を厳密にきめることはできない。
しかし従来までに人骨が出土したという地点の聴書や、処々に設けた試掘壙の状況から推定するならば、弥生時代に営まれた墓地は、この煙草乾燥場を中心に、南北約七〇メートル、東西約六〇メートルの範囲に亘るものであったようである。
尤も遺骸や遺構がこの範囲に同じように分布しているわけではない。
煙草乾燥場の東に隣接する二〇平方メートルの区域内に、特に稠密に分布し、その区域外では比較的疎であるといえる。
現地表も、この遺骸が稠密に出土する附近が最も高く、さきに述べた、炭化物を多く含む層によって明示される旧地表も、またこの附近が最高点をなし、北方にはなだらかに、南方には急激に下降する。
この砂丘最高点附近では、現地表を約〇．五メートルほど掘り下げると旧地表が露出し、しかもこのような表層の比較的厚くない処に偏って遺骸の出土が多かったことは、調査の労力を省く上に、非常に好都合であった。
以下五次にわたる調査の概要を述べよう。