本物そっくり！！化石のレプリカ作り

１　はじめに

　野外へ出掛けて化石を採集することは、一種の宝探しのようでもあり、自然に触れるという意味でも児童・生徒に一度は経験してもらいたいことである。採集した化石の名前を図鑑で調べたり、現在生きているもので似た生き物を探したり、また、その化石が博物館に展示されていれば、その貴重なことに驚くだろう。
　その博物館の展示であるが、実はレプリカ（複製）であることが少なくない。ここでは、石膏（せっこう）を使ったレプリカ作りについて紹介する。化石の型取り材としては、歯科用ビニルシリコーン印象材を用いているため、細部まできれいに型を取ることができる。まさに、博物館級のレプリカ標本である。
　本物そっくりなレプリカを作ることで、化石に対して興味を深めてもらいたい。

２　準備

化石、木工用ボンド（水性）、筆、アルミ箔、※型取り材（２種類）、スプーン、焼き石膏、はかり、プラスチック製容器、水、水入れ、メスシリンダー、ガラス棒、水彩絵の具、ドライヤー、ヤスリ

　　※歯科用ビニルシリコーン印象材（パテタイプ、インジェクションタイプ）

３　化石標本（左）とレプリカ（右）

下の写真の中で、「三角貝」と「恐竜の歯」以外は、すべて本物の化石標本である。

三葉虫	スピリファー（腕足類）	レプトダス（腕足類）	アンモナイト	三角貝（二枚貝類）
【オルドビス紀】	【石炭紀】	【ペルム紀】	【ジュラ紀】	【白亜紀】

イノセラムス（二枚貝類）	恐竜の歯（は虫類）	ビカリヤ（巻貝類）	イタヤガイ（二枚貝類）	サメの歯（軟骨魚類）
【白亜紀】	【白亜紀】	【新第三紀中新世】	【第四紀更新世】	【新生代】

４　方法

　★写真番号の順に作業を行う。

　(1) 化石の補強

　写真１

　化石の表面が壊れやすいときは、木工用ボンドを適当に水で薄めて、筆を使って塗る。
　※この方法は、植物化石（葉が、はがれやすいとき）の表面保護にも用いられる。

　(2) 化石の型取り

　写真２

　型取り材（一次印象用）　　パテタイプ
　この製品は、青色と黄色を等量ずつ練り合わせて使う。硬化時間：約30秒

　写真３

　型取り材（二次印象用）　　インジェクションタイプ
　この製品は、茶色と白色を等量ずつ混ぜ合わせて使う。硬化時間：約１分

　写真４

　化石全体をアルミ箔（はく）で包む。

　写真５

　型取り材（パテタイプ）を専用スプーンで等量ずつ取る。
　※化石の大きさによって量は異なる。

　写真６（左）、写真７（右）

　色が均一になるまで素早く練り合わせる。

　写真８（左）、写真９（右）

　色が均一になったところで、型を取りたい面に押し当てて、素早く形を整える。練り合わせてから固まるまでの時間は、わずか30秒。
　※型取り材が薄くなって穴があくことがあるが、気にしない。

　写真10

　型取り材が固まったところ。
　※大まかな型枠が取れればよい。

　写真11

　化石を少しずつ丁寧に取り出す。
　※型枠には弾力性があるが、裂けてしまうこともある。裂けても気にしない。

　写真12（左）、写真13（右）

　穴があいてしまった部分（左の写真）。
　型取り材をかぶせて補修する（右の写真）。

　写真14（左）、写真15（右）

　裂けてしまった部分（左の写真）。
　型取り材をかぶせて補修する（右の写真）。

　写真16

　型枠の側壁が、内側へ入り込んでいる。この状態では固まった石膏を取り出しにくいので、内側へ入り込んだ部分をカッターナイフで切り取る。　

　写真17（左）、写真18（右）

　カッターナイフで切り取っているところ。

　写真19（左）、写真20（右）

　側壁が低いところは、型取り材を付け足して高さをそろえる。
　

　写真21

　一次印象の完成。

　写真22

　次に、型取り材（インジェクションタイプ）を専用ミキシングペーパーの上に等量ずつ出す。
　※型枠の大きさによって量は異なる。

　写真23

　スプーン等を使って、色が均一になるまで素早く混ぜ合わせる。

　写真24

　色が均一になったところで、一次印象の内側に素早く塗り込む。

　写真25

　アルミ箔を取り除いた化石を直接型枠に押し込み、細部の印象を取る。
　混ぜ合わせてから固まるまでの時間は、わずか１分。

　写真26

　型取り材が固まったところで、化石を少しずつ丁寧に取り出す。

　写真27

　型取り材がはみ出しているところは、はさみ等で切り取る。

　写真28

　二次印象（レプリカの型枠）の完成。
　※型枠ができたら、すぐに石膏を流し込んでよい。

　写真29

　型枠を水平な台の上に置いてみて、安定しているか、また上面が台と平行になっているかを確認する。
　※この型枠は、上面が台と平行で安定している。

　写真30

　不安定だったり、上面が台と平行になっていないときは、下面に足を付けて安定させる。
　※傾いていると、型枠全体を石膏で満たすことができなくなるため。この写真は、アンモナイトの型枠ではない。

　(3) 石膏の流し込み

　写真31

　焼き石膏。
　石膏CaSO₄・2H₂Oを焼くと、水和水の一部を失って焼き石膏CaSO₄・1/2H₂Oになる。これに水を加えると、再び石膏となって固まる。

　写真32

　型枠の容積から石膏の量を判断し、プラスチック製容器に量りとる。写真右のフィルムケースには、黒線まで水が入っている。
　※この焼き石膏の混水量は50％、すなわち焼き石膏100gに対して水50ﾐﾘﾘｯﾄﾙを加える。ここで作ったアンモナイトの型枠の場合、焼き石膏38g、水19ﾐﾘﾘｯﾄﾙ使用。

　写真33

　石膏に水を入れ、ガラス棒でとろみが出るまでゆっくりかき混ぜる。
　※とろみが出る…かき混ぜたときに、ガラス棒の跡が残る程度。
　プラスチック製容器を使うと、残った石膏が固まったのちに簡単にはがれ落ちるので、容器を再利用するのに都合がよい。　

　写真34

　型枠の中に石膏を流し込む。

　写真35

　石膏を隅の方へ押し込む。

　

　写真36

　石膏を流し込んだら、軽く振動を与えて内部の空気を追い出す。気泡が出てくる。

　写真37

　この状態で風通しのよいところに置き、石膏が固まるまで30～40分間放置する。
　※小指の爪で表面を軽く押してみて、キズがつかなければ全体が固まっていると判断してよい。石膏の量によって乾燥時間は多少異なる。石膏が発熱する。使用する焼き石膏は、高級なものを使えば乾燥時間も短く、粒度も細かいので仕上がりがよりきれいになる。