｢鉄づくり｣イベント産出鉄塊等の成分分析調査 −川鉄テクノリサーチ株式会社−
１ はじめに
まほろんイベント「鉄づくり」における復元炉の操業状態や鉄生産の実態を明らかにするための一環としてイベントで得られた鉄塊および鉄滓と、原料である砂鉄・燃料である木炭・炉材である粘土等の化学成分分析・顕微鏡組織観察を含む自然科学的観点での調査を依頼された。組成分析、マクロ的特徴観察、ミクロ組織観察、Ｘ線回折などを中心に調査した結果について報告する。
なお、この調査は提供された57頁の11資料について従来から当社で行っている遺跡出土品の分析項目にもとづき実施したもので操業条件を加味して検討したものではありません。操業との関連については次回操業に役立つかどうか不明ですが、充填層の特徴から気づいた点など54〜55頁に付記しました。
１）調査項目
調査資料の注記および調査項目を57頁の表１に示す。
２）調査方法
（１） 重量計測、外観観察および金属探知調査
資料重量は電子天秤を使用して計量し、少数点２位以下で四捨五入した。各種試験用試料を採取する前に、資料の外観をmm単位まであるスケ−ルを同時に写し込みで撮影した。資料の出土位置や資料の種別等は提供された資料に準拠した。
着磁力調査については、直径30mmのリング状フェライト磁石を使用し、官能検査により「強・稍強・中・稍弱・弱」の５ランクで表示した。産出物中の金属の有無は金属探知機（ＭＣ：metal
checker）を用いて調査した。
（２）化学成分分析
化学成分分析は鉄鋼に関するＪＩＳ分析法に準じて行っている。
・全鉄（T.Fe）：三塩化チタン還元−二クロム酸カリウム滴定法。
・金属鉄(M.Fe)：臭素メタノール分解−EDTA滴定法。
・酸化第一鉄(FeO)：二クロム酸カリウム滴定法。
・酸化第二鉄(Fe2O3)：計算。・化合水(C.W.)：カールフィッシャー法。
・炭素(C)、イオウ(S)：燃焼−赤外線吸収法。
・ライム(CaO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化マンガン(MnO)、酸化ナトリウム(Na2O)、珪素(Si)、マンガン(Mn)、リン(P)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、コバルト（Co）、アルミニウム(Al)、
ヴァナジュム(V)、チタン(Ti)：ICP発光分光分析法。
・シリカ(SiO2)、 アルミナ(Al2O3)、 酸化カルシウム(CaO)、酸化マグネシウム(MgO)、二酸化チタン(TiO2)、 酸化リン(P2O5)、
酸化カリウム(K2O)：ガラスビード蛍光Ｘ線分析法。但しCaO, MgO, MnOは含有量に応じてICP分析法またはガラスビード蛍光Ｘ線分析法を選択。
・酸化ナトリウム(Na2O)：原子吸光法。
なお、鉄滓中成分は、18成分（全鉄T.Fe、金属鉄M.Fe、酸化第一鉄FeO、酸化第二鉄Fe2O3、シリカSiO2、アルミナAl2O3、ライムCaO、マグネシアMgO、酸化ナトリウムNa2O、酸化カリウムK2O、二酸化チタンTiO2、酸化マンガンMnO、酸化リンP2O5、コバルトCo、化合水C.W.、炭素C、ヴァナジウムV、銅Cu）を化学分析している。分析は各元素について分析し、酸化物に換算して表示している。
粘土・炉壁は、13成分（全鉄T.Fe、酸化鉄FeO、シリカSiO2、アルミナAl2O3、ライムCaO、マグネシアMgO、化合水C.W.、灼熱減量Ig.
Loss、二酸化チタンTiO2、酸化マンガンMnO、酸化ナトリウムNa2O、酸化カリウムK2O、炭素C、）を化学分析している。
鉄製品中成分の化学分析は、13成分（炭素C、シリコンSi、マンガンMn、リンP、イオウS、銅Cu、ニッケルNi、コバルトCo、アルミニウムAl、ヴァナジウムV、チタンTi、カルシウムCa、マグネシウムMg）を化学分析している。
（３）顕微鏡組織観察
資料の一部を切り出し樹脂に埋め込み、細かい研磨剤などで研磨（鏡面仕上げ）する。炉壁･粘土などの鉱物性資料については顕微鏡で観察しながら代表的な鉱物組織などを観察し、その特徴から材質、用途、熱履歴などを判断する。滓関連資料も炉壁･羽口などと同様の観察を行うが特徴的鉱物組織から成分的な特徴に結びつけ製・精錬工程の判別、使用原料なども検討する。金属鉄はナイタール（５％硝酸アルコール液）で腐食後、顕微鏡で観察しながら代表的な断面組織を拡大して写真撮影し、顕微鏡組織および介在物（不純物、非金属鉱物）の存在状態等から製鉄・鍛冶工程の加工状況や材質を判断する。原則として100倍および400倍で撮影を行う。必要に応じて実体顕微鏡（５倍〜20倍）による観察もする。
（４）Ｘ線回折測定
試料を粉砕して板状に成形し、Ｘ線を照射すると、試料に含まれている化合物の結晶の種類に応じて、それぞれに固有な反射（回折）された特性Ｘ線を検出（回折）できることを利用して、
試料中の未知の化合物を同定することができる。多くの種類の結晶についての標準データが整備されており、ほとんどの化合物が同定される。
測定装置 理学電気株式会社製 ロータフレックス（RU-300型）、 測定条件
使用Ｘ線 Cu-Ｋα（波長＝1.54178Å）
�� Ｋβ線の除去 グラファイト単結晶モノクロメーター
�� 管電圧・管電流 55kV・250mA
�� スキャニング・スピード 4.0ﾟ/min
�� サンプリング・インターバル 0.020ﾟ
�� D.S.スリット 1゜
�� R.S.スリット 0.15mm
�� S.S.スリット 1゜
�� 検出器 シンチレーション・カウンター
（５）耐火度測定
耐火物及び耐火物原料の耐火度試験は、JIS R 2204（耐火物及び耐火物原料の耐火度試験方法）及びJIS R 8101（耐火度試験用標準コーン）に準拠して測定する。
資料を粉砕し、規定（量的に少量であるから寸法は第２種の小型：幅７mm、高さ27mm）のゼーゲルコーンを成型する。このゼーゲルコーンを傾斜80゜で受台に装着し、毎分５℃で加熱する。コーンの先端が曲がり始め、受台に接触したときの温度を耐火度（溶倒温度）とする。
分析調査結果を図表にまとめて57頁〜60頁に示す。表１に調査資料と調査項目をまとめた。表２〜６は資料の化学成分分析結果を、表７は砂鉄の粒度分布の測定結果を、表８は耐火度測定結果をそれぞれ示す。
全資料の外観写真を61〜68頁に、ケラのマクロ写真と顕微鏡ミクロ写真を64、65頁に、砂鉄の顕微鏡ミクロ組織写真を65、66頁に、流出滓の顕微鏡ミクロ組織を66頁に、炉壁胎土の顕微鏡ミクロ組織を66頁に、木炭のマクロ写真と顕微鏡写真を67、68頁に、Ｘ線回折チャートを68〜70頁に示す。以下、資料の番号順に各資料の調査結果を述べ、最後に全体をまとめた。
１）資料No.１ ケラ、着磁度：強、ＭＣ：有
外観：外観写真を61頁に示す。総重量は330.6ｇ、長さ109mm×幅102mm×厚さ29mm。製鉄実験によって得られた大ケラ塊を半割し、踏み鞴側のケラ塊をさらに長軸方向と短軸方向に切断し、うちケラ塊中央部（半割側）を化学分析対象とした。断面から、下部は黒色で硬いが、泡の表面に還元鉄が存在しているような形状である。上部は金属光沢を持つ�韻如∪效濃�粘りがあり軟らかい。炭素量がほとんどないようである。裏側は炉壁が溶けて一体化し、木炭片をかみ込んでいる。分析は上部と下部で別々に行った
鉄の顕微鏡組織：ケラ塊の下部で金属鉄が少なく滓が多い部分の５倍のマクロ写真と100倍、400倍の顕微鏡写真を64、65頁に示した。５倍の写真に見られるように溶融した金属鉄が網目状に連なって鉄滓中に懸濁しており、生成した鉄粒子が炉床に降下してきたものの滓の流動性が低く十分凝集できなかったことを示している。これは炉床に接する部分で温度が下がりやすく滓の流動性が低下していたためと考えられる。100倍、400倍の写真では鉄粒の凝集が進みにくく元の鉄粒子の痕跡を残している。粒界と粒内には介在物が認められる。これらの介在物はおそらく鉄滓系の酸化物と思われるが特定できない。滓部分にはイルメナイト（Illmenite：FeO･TiO2）とファイヤライト（Fayalite：2FeO･SiO2）が非晶質スラグ中に晶出しているのが観察される。
ケラ上部の５倍のマクロ写真と100倍、400倍の顕微鏡写真を64、65頁に示した。５倍の写真に見られるようにほとんどが金属鉄からなるケラである。ケラ塊の下部に比べ熱放散による温度低下が少ないためと思われるが鉄粒子の凝集が進んでいる。鉄粒子の凝集の様子は100倍の写真に見られるようにもとの鉄粒子の痕跡を残す圧着された状態になっており融けあった組織にはなっていない。鉄そのものの組織で見るとパーライト組織は認められず、Cの非常に低いフェライト組織のみになっておりCの低いケラ塊である。鉄粒子には介在物が多く観察される。
滓の顕微鏡組織：鉄滓部分の顕微鏡組織写真を66頁に示す。非晶質スラグに断裂した棒状、あるいは竜骨状にイルメナイトが分布し、その間を埋めるようにファイヤライトの微細な結晶が観察される。写真の視野にはないが一部にウルボスピネル（Ulvospinel：2FeO･TiO2）も観察されている。これらは砂鉄を原料とした場合によく見られる組織である。
化学成分：分析結果を57頁の表２に示した。Cは0.17％と0.12％と低く浸炭はあまり進んでいない。顕微鏡組織がフェライトであったことと一致する。下部試料の場合、鉄以外の金属元素としてSi、Ti、Caをそれぞれ2.05％、0.91％、0.2％と比較的多く含んでおり、これらは分離されなかった滓成分が介在物として含まれるためと思われる。
これらの結果を総合的に見れば本資料は滓成分が介在物として含まれるCの含有量が0.12から0.17％と低めのケラ塊ということができる。
２）資料No.２ 砂鉄（大信村隅戸川産）、着磁度：強、ＭＣ：無
外観：外観写真を61頁に示す。総重量は58.9ｇ、ややまとまった感じの砂鉄である。着磁力は強く磁選により採取されたもののように思われる。操業時の燃料やキラキラと輝く硅砂、大きめの石粒を含んでいる。
顕微鏡組織：断面の50倍と100倍の顕微鏡写真を65頁に示した。断面は硬質で滑らかな状態であるが内部に多量のガラス質様の微粒を含んでおり、一部には気孔が観察される。
Ｘ線回折：Ｘ線回折の結果を68頁に示す。マグネタイト(Magnetite：Fe3O4)が最強強度を示しイルメナイトが次の強度を示している。石英（Quartz:
SiO2)とこの高温型であるクリストバライトも認められる。粘土成分のひとつであるアノーサイト(Anorthite: CaO･Al2O3･SiO2)がわずかに同定された。
化学成分：化学成分分析結果を57頁の表３に示した。全鉄57.7％でFeOは33.1％、Fe2O3は45.7％でFe2O3とFeOの比率は42：58でSiO2は3.13％である。砂鉄に多量に含まれるTiO2は11.0％であった。59頁の図１に見られるように東北地方の砂鉄群の中ではTiO2/T.Feは低いほうでV/TiO2は高い部類にあり、中国地方の赤目砂鉄に近い成分となっている。
粒度分布：砂鉄の粒度分布を58頁の表７に示す。0.5mmを超えるものはわずかに0.7％と少なく0.25mm以上の粒子が約73％を占める比較的粗い砂鉄で平均粒径は0.378mmである。
３）資料No.３ 砂鉄（相馬市古磯部浜産）、着磁度：稍強、ＭＣ：無
外観：外観写真を61頁に示す。総重量は49.0ｇ、微粒子の砂鉄である。硅砂や貝殻の微小片が多く混入しており、資料２に比べ白っぽい。着磁力はやや強で精選された砂鉄に比べ磁着力は弱く砂が多く含まれている。
顕微鏡組織：断面の50倍と100倍の顕微鏡写真を66頁に示した。資料２に比べ緻密で気孔やガラス質粒子は少ない。資料には多量の珪石が混入している。
Ｘ線回折：Ｘ線回折の結果を69頁に示す。フェロシライト(Ferrosilite:FeO･MgO･2SiO2)が最強強度を示し、マグネタイトとイルメナイトが次の回折強度を示している。そのほかに石英が同定されている。
化学成分：化学成分分析結果を57頁の表３に示した。全鉄は24.6％に過ぎずFeOは7.17％、Fe2O3は27.2％でFe2O3とFeOの比率は21：79である。SiO2は41.4％と多量に含まれており、MgOも14.2％と多量に含まれておりフェロシライトが最強強度で同定されたこととよく一致しした結果である。59頁の図１に見られるように東北地方海岸砂鉄とほぼ同じ成分である。
粒度分布：砂鉄の粒度分布を58頁の表７に示す。平均粒径は0.224mmであった。0.5mmを超えるものはなく0.25mm以下で約83％を占める。
４）資料No.４ 流出滓（４回目ノロ出し）、着磁度：弱、ＭＣ：無
外観：外観写真を61頁に示す。総重量は195.7ｇ、長さ72mm×幅63mm×厚さ34mm。三方に割欠面のある肉厚な流出滓である。上部は滑らかで平坦。凹部に土が固着している。破面は青鉄色で光沢があり、大きなガス孔や空洞が認められ、よく溶融しており緻密である。底部は白色の石英粒を含む床材が一面に付着している。床材部と空孔は避けてサンプリングした。
滓の顕微鏡組織：断面の100倍と400倍の顕微鏡写真を66頁に示した。崩れた多角形状で内部に空孔や欠落部を持つ典型的なウルボスピネルと薄い暗褐色をした板状のファイヤライトで構成される組織である。また、ファイヤライトの間には樹脂状の小さなウスタイト（Wustite：FeO）が観察される。これらはＸ線回折の結果とよく一致する組織である。金属鉄もわずかにみられる。この顕微鏡組織は砂鉄を製錬した際に見られる典型的な組織の一つである。
Ｘ線回折：Ｘ線回折の結果を69頁に示す。ウルボスピネル（Ulvospinel：2FeO･TiO2）が最強強度を示し、ファイヤライトが２番目の強度で明確に同定された。わずかに石英も同定されているがおそらく床材が混入したものと思われる。
化学成分：分析結果を57、58頁の表４に示した。全鉄39.5％に対して金属鉄は0.36％と少ない。また、FeOは46.0％、Fe2O3は4.79％でFe2O3とFeOの比率は9.4：90.6でSiO2は25.3％である。56頁に示したFeO-
Fe2O3 -SiO2の３元系平衡状態図ではウスタイトと鉄の境界に近い組成である。図２は各地の遺跡から発掘された鉄滓についてT.FeとTiO2の関係から製造工程を分類した図で、本資料は当然ながら砂鉄系製錬滓の領域にあり、ややTiが低い位置にある。原料砂鉄のTiが11％であることを考慮すると造滓材が多い製錬をしたことを意味する。図３は同じくT.Feと造滓成分量の関係から砂鉄系製錬滓、砂鉄系鍛冶滓・鉱石系製錬滓の判別を検討する図であるが本資料はT.Feに対して造滓成分が多い製錬であったことを示している。すなわち、後述の木炭灰分は1.7％と1.9％で非常に少ないため木炭灰からの造滓成分の供給は少なく、また炉壁の耐火度も1310℃、1340℃とあまり高くないため多量の炉壁粘土が侵食溶融されたことが化学成分の面から示されている。
５）資料No.５ 流出滓（４回目ノロ出し）、着磁度：弱、ＭＣ：無
外観：外観写真を62頁に示す。総重量は104.5ｇ、長さ61mm×幅48mm×厚さ25mm。割欠面が4面ある流出滓。上部は滑らかで平坦。破面は緻密で微細な発泡痕がある。底部は青鉄色の光沢のある表面に床材が付着している。床材の大きな石英粒や黒い石粒、木炭小片等をかみ込んでいる。床材を除去してサンプリングした。
滓の顕微鏡組織：断面の100倍と400倍の顕微鏡写真を66頁に示した。組織はメタルと滓の境界部を調べた。崩れた多角形状で内部に空孔や欠落部を持つ典型的なウルボスピネルと薄い暗褐色をした板状のファイヤライトと非晶質ガラスで構成される組織である。これらはＸ線回折の結果と完全に一致する組織で、典型的な砂鉄製錬滓の組織の一つである。
X線回折：Ｘ線回折の結果を70頁に示す。ウルボスピネルとファイヤライトのみが同定された。
化学成分：化学成分分析結果を57、58頁の表４に示した。全鉄36.0％に対して金属鉄は0.28％と少ない。また、FeOは44.2％、Fe2O3は1.89％でFe2O3とFeOの比率は4：96でSiO2は28.5％である。56頁に示したFeO-
Fe2O3 -SiO2の３元系平衡状態図ではウスタイトと鉄の境界に近い組成である。さらに使用している砂鉄原料の割にはTiO2が9.77％と低く、造滓成分が42.48％と高い。図２は各地の遺跡から発掘された鉄滓についてT.FeとTiO2の関係から製造工程を分類した図であるが本資料は砂鉄系製錬滓の領域にあり、ややTiが低い位置づけとなる。原料砂鉄のTiが11％であることを考慮すると造滓材が多い製錬をしたことを意味する。図３は同じくT.Feと造滓成分量の関係から砂鉄系製錬滓、砂鉄系鍛冶滓・鉱石系製錬滓の判別を検討する図であるが本資料はT.Feに対して造滓成分が多い製錬をしたことを示している。資料４と同様に炉壁粘土が多量に侵食溶解したと考えられる。表３、表４、表５の化学分析結果を用いてTiO2、SiO2の物質収支から炉壁の溶損量を推算すると砂鉄100に対して37程度溶損したことになる。
資料４に比べFe2O3とFeOの比率が4：96とFeO側に来ていることは４回目に比べ７回目のノロ出しの方が酸素ポテンシャルがより還元側に変化したことを示している。
６）資料No.６ 粘土（大信村産）、着磁度：無、ＭＣ：無
外観：外観写真を62頁に示す。総重量は536.4ｇ長さ94mm×幅84mm×厚さ68mm。操業炉壁用の材料で明るい黄土色の粘土である。白色の石英粒や黒色の石粒等の混入が多い。手で触ると崩れやすく脆い。
化学成分：分析結果を58頁の表５に示した。シリカは78％と通常の粘土の約60％よりかなり高く、アルミナは11.9％と通常の粘土の約15〜18％よりも低い。これは外観観察で見られたように石英粒の混入が多いためと考えられる。一方、造滓成分（SiO2+Al2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O)中の軟化性を持つアルカリ土類成分(CaO+MgO)は0.26％と低いものの、耐火度を低下させるNa2O+K2Oは6.6％と高く化学成分的には耐火度はあまり高くないことを示唆している。この粘土を使用した炉壁（資料No.８、９）の耐火度が1310℃、1340℃と比較的低かったことと一致する。灼熱減量は1.64％、結合水は1.13％と粘土としては低い。
７）資料No.７ 粘土（鹿島町産）、着磁度：無、ＭＣ：無
外観：外観写真を62頁に示す。総重量は71.1ｇ、長さ67mm×幅53mm×厚さ28mm。平安時代の製鉄遺跡粘土採掘坑より採取した資料である。黄土色の粘土で軽い。資料６に比べ混入物は少なく、緻密である。植物根をかみ込み、微細な硅砂もわずかに含んでいるため、表面はキラキラしている。
化学成分：分析結果を58頁の表５に示した。シリカは70.5％と通常の粘土の約60％より高く、アルミナは14.8％と通常の粘土の約15〜18％の低い側にある。一方、造滓成分（SiO2+Al2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O)中の軟化性を持つアルカリ土類成分(CaO+MgO)は2.7％とやや高く、また耐火度を低下させるNa2O+K2Oも2.5％と通常の範囲で化学成分的には耐火度としてはあまり高くないことを示唆している。灼熱減量は4.8％、結合水は3.7％で通常の粘土よりもやや低い。資料６に比べ褐色が濃いのは鉄分の違いによるものと思われる。
８）資料No.８ 炉壁（炉下部、羽口付近）、着磁度：強、ＭＣ：有（黒色溶融部）
外観：外観写真を62、63頁に示す。総重量は765.5ｇ、長さ111mm×幅92mm×厚さ79mm。大きめの炉壁である。炉内側は厚さ10mm程度の黒色溶融部があり、石英粒が溶け込みゴマ塩状の光沢のあるガラス質となっている。端部はMC反応があり、着磁力強である。砂鉄焼結塊と思われる。この部分の組織観察を行う。溶融部表面はガラス質滓の上に鮮やかな赤色が付着している。裏面の炉壁材は明るい橙色の部分が厚さ20mm程度残っている。炉材は脆く崩れやすく、石英粒を多くかみ込み、粘土と混合して作られた炉材である。被熱影響の比較的少ない橙色の部分から調査試料は採取した。
顕微鏡組織：断面の100倍と400倍の顕微鏡写真を66頁に示した。顕微鏡組織は外観からも見られたように全面にガラス化しており発泡による球形の気泡を多量に内包している。一部に珪石の未溶融部分が観察される。400倍の写真は溶融滓と接触したと思われる部分を観察しているがウルボスピネルと思われる組織がガラス質の中に観察され鉄滓と反応したことが分る。
化学成分：化学成分分析結果を58頁の表５に示した。シリカは77.0％と通常の粘土の約60％より高く、アルミナは13.7％と通常の粘土の約15〜18％よりも低く耐火度的には不利である。一方、造滓成分中の軟化性を持つアルカリ土類成分(CaO+MgO)は0.67％とやや低いものの耐火度を低下させるNa2O+K2Oは6.58％と高い。化学成分的にはアルミナが低いこととNa2O+K2Oが高いため耐火度としては低くなることが示唆される。58頁に示した耐火度が1310℃と低めであることと一致している。成分的には大信村の粘土に比べFe分がやや高いのは自然物としての粘土の成分的変動と考えられる。
９）資料No.９ 炉壁（炉上部）、着磁度：稍強、ＭＣ：無
外観：外観写真を63頁に示す。総重量は391.7ｇ、長さ95mm×幅59mm×厚さ83mm。上部は黒色の砂鉄がはり付き、茶色の微細な土も付着している。MC反応なく、着磁力はやや弱である。裏面は淡橙色の部分があるものの、ほとんど熱影響を受けていない白っぽい黄土色の胎土が残っている。資料８と同様、大きめの石英粒を多量に含み、植物繊維痕も見られる。胎土は脆く崩れやすい。黄土色の部分をサンプリングした。
化学成分：化学成分分析結果を58頁の表５に示した。化学成分的にはSiO2が74.6％、Al2O3が15.2％で基本的には資料６と同じものである。一方、造滓成分中の軟化性を持つアルカリ土類成分(CaO+MgO)は0.77％と低く、耐火度を低下させるNa2O+K2Oは7.06％と高い。58頁に示した耐火度は1340℃と低めである。鉱物組織的にはムライト（3Al2O3・2SiO2）と遊離した石英粒で構成されていると思われる。同定にはＸ線回折などの解析が必要となるが今回は実施していない。
10）資料No.10 木炭（マツ材）、着磁度：無、ＭＣ：無
外観：外観写真を63、64頁に示す。総重量は52.9ｇ、長さ134mm×幅58mm×厚さ44mm×外径60mm。操業時の燃料。年輪が鮮明で、表皮も残存している木炭である。全体に光沢があり、清浄な資料である。断面は緻密で詰まっており、しっかり焼かれている。
顕微鏡組織：横断面のマクロ写真（５倍）を67頁に示した。晩材部の50倍、100倍、400倍の顕微鏡写真を67頁に、早材部の50倍、100倍、400倍の顕微鏡写真を67頁に示した。疎な早材部と緻密な晩材部から構成される年輪がきれいに観察される。中央の白色に見える部分や右上部に見える白色部は減圧含浸させた樹脂である。晩材部の幅は狭く仮道管の早材部から晩材部への移行は緩やかである。孔圏部は１〜２列である。晩材部の組織は緻密で整然としている。早材部の放射組織は破損したものが多い。
化学成分：化学成分と発熱量の測定結果を58頁の表６に示した。固定炭素は（F.C）は81.8％である。揮発分（V.M）は16.3％で木炭としてはやや高く炭化が少ないようである。P、Sはそれぞれ0.006％で低い。灰分は1.9％と非常に低く、発熱量は7860cal/ｇで木炭としては高発熱量である。
11）資料No.10 木炭（コナラ材）、着磁度：無、ＭＣ：無
外観：外観写真を64頁に示す。総重量は62.7ｇ、長さ112mm×幅46mm×厚さ48mm×外径120mm以上。年輪が鮮明で、表皮も残存している木炭片。資料10に比べて重量感がある。全体に光沢があり、横に大きく割れが入っている。砂礫の付着のない清浄な資料である。
顕微鏡組織：横断面のマクロ写真（５倍）を67頁に示した。年輪や維管束が明瞭に観察される。50倍、100倍、400倍の顕微鏡写真を68頁に示した。孔は丸みを帯びた環孔材で、孔圏部は２列である。維管束は火炎状に外部に向かって伸びている。この火炎状の孔圏の伸びからコナラと判断される。
化学成分：化学成分と発熱量の測定結果を58頁の表６に示した。固定炭素は（F.C）は89.5％である。揮発分（V.M）は8.8％である。P、Sはそれぞれ0.025％と0.024％で高い。発熱量は7860cal/ｇである。