砂鉄(さてつ)とは、岩石に含まれる
磁鉄鉱などが
風化により母岩から分離し、運搬される過程で集積したものです。
訓読みでは「かなすな(金砂)」とも呼ばれ、金属の砂という意味を持ちます。
主に
磁鉄鉱や
チタン鉄鉱から成り、黒色(
四酸化三鉄)を呈しますが、酸化第二鉄の影響で褐色を帯びることもあります。
磁鉄鉱を含むため、
磁石によく吸い付く性質があります。
砂鉄は、
風化や
堆積の過程の違いから、残留
鉱床または漂砂
鉱床を形成します。漂砂
鉱床は
海岸や川岸など、平坦な場所に
堆積したものです。中国地方で産出される砂鉄は、主に山砂鉄であり、これは残留
鉱床に分類されます。
かつては、製鉄の主要な原料でしたが、現在は
鉄[[鉱石]]にその役割を譲っています。しかし、
日本刀に使われる玉鋼(たまはがね)の製造には、たたら吹き製鉄において、現在でも不可欠な材料です。ただし、砂鉄に含まれる
チタンが不純物となるため、
高炉での製鉄には適していません。過去には、製鉄所での国産原料化を目指して
高炉での製鉄実験が行われましたが、出銑口の詰まりが頻発し、近代製鉄の原料としては不向きであることが判明しました。
日本では、西日本、特に中国地方で古くから山砂鉄が採掘されてきました。一方、
太平洋戦争前後には、東日本の漂砂
鉱床で砂鉄鉱山の開発が見られました。北海道、青森県(淋代
海岸)、千葉県などで漂砂
鉱床が採掘され、
磁力選鉱によって純度を高めた上で、近隣の製鉄所に運ばれていました。東日本の砂鉄は、
チタンを含むことが多く、地下資源が逼迫していた時代には、
チタンの原料
鉱石としても活用されていました。しかし、時代の流れとともに、すべての砂鉄鉱山は閉山しました。現在では、鳥取県において玉鋼および
日本刀製造技術の保存・伝承のため、限定的に山砂鉄が採掘されています。
小学校の
理科の授業では、砂鉄の収集が教材として用いられることがあります。また、
磁力線を可視化したり、
スライムに混ぜて磁性流体のようなものを作ったりするなど、
磁力について学ぶための教材としても利用されています。
日本では、
太平洋岸よりも
日本海岸の方が良質な砂鉄が採れるとされています。
中国地方の砂鉄
出雲地方は「たたら製鉄」ゆかりの地であり、地域で産出される砂鉄は、その性質に応じて使い分けられてきました。
山陰側(山陰帯)の
磁鉄鉱系列花崗岩に由来する砂鉄は純度が高く、「真砂(まさ)砂鉄」と呼ばれています。一方、山陽側(領家帯)では、花崗岩は
チタン鉄鉱系列であり、砂鉄はほとんど含まれていませんが、
安山岩や
玄武岩などの
火山岩に由来する「赤目(あこめ)砂鉄」が産出します。赤目砂鉄は、純度は低いものの、加工しやすいという特徴があります。
道後山山頂付近の大池は、かつて砂鉄を採掘した跡であると推測されています。
関連事項:
鉱石 - 鉄[[鉱石]]、磁鉄鉱、チタン鉄鉱
浅砂
鉱床
鉄山
金持神社、
金鑚神社、金山神社