６６-１０．鉄滓の始発原料(砂鉄・鉱石)の見分け方

古代の鉄の生産を知るためには、遺跡から出土した鉄滓（スラグ）が、砂鉄や鉱石を製錬する工程で出来た製錬滓か、製錬で取り出された鉄塊を地金にする精錬鍛冶の工程で出来た精錬鍛冶滓か、それとも地金から利器・武器を作る鍛錬鍛冶の工程で出来た鍛錬鍛冶滓かを見分けることが必要である。鉄滓の分析においてもう一つ重要なことがある。それは、鉄滓の始発原料が砂鉄に由来するものなのか、鉱石に由来するものなのかを見分けることである。砂鉄には酸化チタン(ＴiＯ2)と酸化バナジュウム(Ｖ)が磁鉄鉱に比較して多く含まれていることから、これらの成分で鉄滓の始発原料の判定が行われている。しかし、酸化チタン含有量が少ない真土と呼ばれる砂鉄などの場合、精錬鍛冶滓や鍛錬鍛冶滓になってくると、磁鉄鉱由来の鉄滓との差が小さくなり、その判定は専門家でも困難になって来る。

 

製錬滓・精錬鍛冶滓・鍛錬鍛冶滓の判定には酸化チタン(ＴiＯ2)の含有量が通常用いられていたが、私は酸化マンガン(ＭnＯ)にも注目した。これら両成分は炉壁の粘土や木炭の灰分に含まれておらず、原料の砂鉄・鉱石のみに含まれており、製錬・精錬・鍛錬と工程が進むに従って、それぞれの工程で排出される鉄滓（スラグ）に含まれる両成分が減少していくからであった。鉄滓の分析データを整理している中で、原料・製錬滓・精錬鍛冶滓・鍛錬鍛冶滓に含まれる酸化チタン(ＴiＯ2)と酸化マンガン(ＭnＯ)の両者の比率はそれほど変わらないことに気がついた。砂鉄と磁鉄鉱にＴiＯ2／ＭnＯの差があれば、製錬滓・精錬鍛冶滓・鍛錬鍛冶滓にも同じ程度の差があり、鉄滓の始発原料が何であるかを見分けることが出来ることを発見したのである。

 

収拾した鉄滓の分析データの中で、その始発原料が専門家により比定されている鉄滓や、砂鉄や鉱石が製錬されたことが明白な遺跡から出土した鉄滓を選び出し、横軸にＴ・Ｆe値を、縦軸にＴiＯ2／ＭnＯ値（グラフを見易くするために平方根）として図Ｚ２７９に示した。○は始発原料が砂鉄、△は鉱石で、赤は製錬滓、青は精錬鍛冶滓、緑は鍛錬鍛冶滓、黒は原料（砂鉄・磁鉄鉱）である。なお、錬滓・精錬鍛冶滓・鍛錬鍛冶滓の分類は私の指標で行っている。ＴiＯ2／ＭnＯ値が２.２５(目盛１.５)を境として、ものの見事に上が砂鉄、下が鉱石に分かれている。

 

話は変わるが、イギリスでは古代、褐鉄鉱の一種の湖沼鉄（Bog Iron）で製鉄を行っており、その鉄滓の分析データが多く報告されている。私は２０点の鉱石と１９２点の鉄滓のデータからＴiＯ2／ＭnＯ値を計算し図Ｚ２８０に示した。驚くことに、これら湖沼鉄の鉱石・鉄滓の値は、日本の磁鉄鉱の鉱石・鉄滓と同じようにＴiＯ2／ＭnＯ値が２.２５(目盛１.５)を境として下側にあった。鉱石のＴiＯ2／ＭnＯ値が２.２５の下側にあり、砂鉄のＴiＯ2／ＭnＯ値が上側にあるということは、何か自然科学的な意味のある普遍的な指標かも知れない。この指標は鉄滓の始発原料が砂鉄か、鉱石かを簡単明瞭に判定でき、古代の鉄の生産を知るための大きな武器になると確信する。

コメント 1

製錬滓と鍛治滓は、
T.Feと造滓成分の割合をみれば判断できるんじゃないでしょうか。
ランダムに集めた組成データのT.FeとSCの間違いを修正して、
T.Feを降順で並べ替えグラフにすると、
４５％あたりでその割合が逆転します。
SCの割合が多いものが製錬工程で、
精錬は鍛治ですが、製錬と鍛治のグレーゾーンにあります。
グラフにしてみると天辰先生の研究報告が納得できます。

by 浅羽広一 (2021-06-07 04:28)