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第67回「岩石と磁石」の巻

天然磁石となる鉱物の正体は?

 磁石は身の回りにたくさんありますが、天然磁石を見たことがある人は意外にすくないものです。試みに『広辞苑』で磁石を調べると、「①磁鉄鉱。すなわち天然の磁石。じせき。②[理](magnet)鉄を吸引する性質を示す物体。永久磁石・電磁石など。③磁石盤の略」とあります。

 このように一般に天然磁石=磁鉄鉱と理解されています。『理化学辞典』でも、磁鉄鉱は「最強の磁性をもつ鉱物」とされています。しかし、厳密にいうと、これは正確ではありません。純粋な磁鉄鉱は、あまり強い磁気を帯びないからです。たとえば磁鉄鉱の結晶(正八面体)を砕き、小さな破片を永久磁石でこするとわずかながら磁化して、他の破片を吸いつけるようになります。しかし、その磁化はごく弱く、天然磁石と呼べるようなものにはならないのです。

 実は天然磁石となるのは、鉱物学的に磁赤鉄鉱(マグヘマイト)と呼ばれる鉱物なのです。古代ギリシアや古代中国で発見された天然磁石もまた磁赤鉄鉱だったはずです。

 磁鉄鉱(マグネタイト)が黒いのは、鉄の黒サビと同じ四三酸化鉄(Fe3O4)からなる鉱物だからです。磁赤鉄鉱もまた見かけは磁鉄鉱に似た黒っぽい鉱物ですが、化学組成はガンマ三二酸化鉄(ガンマ・ヘマタイト、γ-Fe2O3)で、磁鉄鉱の仲間というよりむしろ赤鉄鉱(ヘマタイト、化学組成はアルファ三二酸化鉄=α-Fe2O3)に近い鉱物です。しかし、赤鉄鉱は磁鉄鉱とちがって、磁石にわずかに吸い寄せられる程度で、決して天然磁石にはなりません。

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