Loading article…
斑岩銅鉱床は、鉱床自体の数キロメートル下にある巨大なマグマ溜まりから発生する熱水流体から形成される銅 鉱床です。これらの流体より前から、またはこれらの流体と関連して、斑岩質貫入岩の垂直な岩脈があり、この鉱床タイプの名前の由来となっています。後期には、循環する天水がマグマ流体と相互作用することがあります。連続する熱水変質のエンベロープは、通常、ストックワークを形成するヘアラインの断裂や鉱脈の中に散在する鉱石鉱物のコアを囲みます。斑岩鉱床は容積が大きいため、銅の濃度が 0.15% と低くても経済的であり、モリブデン、銀、金などの副産物も経済的です。鉱山によっては、これらの金属が主産出物です。
大規模な露天掘りによる低品位銅斑岩鉱床の最初の採掘は、蒸気ショベルの導入、鉄道の建設、そして 20 世紀初頭の市場需要の急増とほぼ同時期に行われました。鉱山によっては、十分な量の金やモリブデンを含むものの、銅がほとんどまたはまったく含まれない斑岩鉱床を採掘するところもあります。
斑岩銅鉱床は現在、銅鉱石の最大の供給源である。[1]知られている斑岩鉱床のほとんどは、太平洋火山帯に沿った南北アメリカ西部、東南アジア、オセアニア、カリブ海、中央ヨーロッパ南部、トルコ東部周辺、中国、中東、ロシア、CIS諸国の散在する地域、オーストラリア東部に集中している。[2] [3]アフリカではナミビア[4]とザンビアで少数が確認されているのみである。[5]南極では知られていない。最大の銅斑岩鉱床が最も集中しているのはチリ北部である。大規模な斑岩鉱床を開発しているほぼすべての鉱山は露天掘りで生産している。
地質概要
地質学的背景と経済的意義
斑岩銅鉱床は重要な資源であり、今日では世界の需要を満たすために採掘される銅の主な供給源です。[6]地質学的データをまとめると、斑岩鉱床の大部分は顕生代に遡り、深さ約1～6キロメートルに堆積し、垂直方向の厚さは平均2キロメートルであることがわかりました。[6]顕生代を通じて推定125,895の斑岩銅鉱床が形成されましたが、そのうちの62％（78,106）は隆起と浸食によって消失しました。[6]したがって、38％（47,789）は地殻内に残っており、そのうち574の鉱床が地表にあることが知られています。 [ 6]地球上の斑岩銅鉱床には約1.7×10 11トンの銅が含まれていると推定されており、これは世界の鉱山生産量の8,000年以上に相当します。[6]
斑岩鉱床は銅の重要な資源であるが、金やモリブデンの重要な供給源でもあり、モリブデンの主な供給源は斑岩鉱床である。[7]一般に、斑岩鉱床は鉱石の鉱化度が低く、鉱脈ストックワークと熱水性角礫岩に囲まれた斑岩の貫入複合体であることを特徴とする。[8]斑岩鉱床は島弧に関連した環境で形成され、沈み込み帯のマグマと関連している。[7]斑岩鉱床は個別の鉱物区に密集しており、これは斑岩の形成場所に影響を及ぼす何らかの形の地質力学的制御または地殻の影響があることを意味している。 [8]斑岩鉱床は線状の造山帯に平行なベルト（南米のアンデス山脈など）に発生する傾向がある。[9]
また、斑岩鉱床の形成が集中していた、または好まれた個別の時代もあるようです。銅モリブデン斑岩鉱床の場合、形成はおおまかに3つの時代、すなわち暁新世-始新世、始新世- 漸新世、中期中新世-鮮新世に集中しています。[8]斑岩鉱床と浅熱水性金鉱床はどちらも、中期中新世から現世までの期間に一般的に存在しますが、[8]注目すべき例外も知られています。大規模な斑岩鉱床のほとんどは2000万年未満ですが、[8]注目すべき例外もあり、ニューサウスウェールズ州にある4億3800万年前のカディアリッジウェイ鉱床がその例です。この比較的若い年代は、このタイプの鉱床の保存可能性を反映しています。なぜなら、これらの鉱床は通常、変形、隆起、浸食などの非常に活発な地質学的プロセスが発生するゾーンに位置しているからです。[8]しかし、ほとんどの鉱床が2000万年未満であるという偏った分布は、少なくとも部分的には探査方法論とモデルの仮定によるものである可能性があります。なぜなら、以前はホスト岩石の年代が古いと認識されていたために部分的にしか探査されていなかった、または十分に探査されていなかった地域で大規模な鉱床が知られており、その後、はるかに古い斑岩銅鉱床の大規模で世界クラスの例が含まれていることが発見されたからです。[要出典]
マグマとマントルのプロセス
一般的に、大規模な斑岩鉱床の大部分は石灰アルカリ貫入岩と関連しているが、金を豊富に含む最大級の鉱床のいくつかは高K石灰アルカリマグマ組成と関連している。[8]米国のビンガム銅金鉱山、インドネシアのグラスバーグ銅金鉱山、オーストラリアのノースパークス銅金鉱山、モンゴルのオユトルゴイ銅金鉱山、ロシアのペシャンカ銅金鉱床など、世界クラスの斑岩銅金鉱床の多くは高Kまたはショショナイト貫入岩に含まれます。[10]
斑岩形成の原因となるマグマは、従来、沈み込み後に停滞したスラブの上部が海水によって変質して部分溶融することで生成されると考えられてきました。 [11]若く浮力のあるスラブの浅い沈み込みは、部分溶融によってアダカイト質溶岩の生成につながる可能性があります。[7]あるいは、交代作用を受けたマントルウェッジは高度に酸化された状態を作り出し、その結果、硫化鉱物が鉱石鉱物（銅、金、モリブデン）を放出し、それが上部地殻レベルに運ばれる可能性があります。[11]マントルの溶融は、収束縁から変成縁への移行、および沈み込んだスラブの急勾配化と海溝方向への後退によっても引き起こされる可能性があります。[11]しかし、最新の考えでは、部分溶融ではなく、青色片岩とエクロジャイトの遷移で発生する脱水がほとんどの沈み込んだスラブに影響を与えていると考えられています。[7]
脱水後、溶質を多く含む流体がスラブから放出され、MORBのようなアセノスフェアの上にあるマントルウェッジを交代作用させ、揮発性物質と大きなイオン親石元素（LILE）を豊富に含みます。[7]現在、安山岩マグマの生成は多段階であり、地殻の溶融と一次玄武岩マグマの同化、地殻の底でのマグマの貯蔵（上昇するにつれて高密度の苦鉄質マグマによって下地が形成される）、およびマグマの均質化が含まれると考えられています。 [7]下地マグマは地殻の底に大量の熱を加え、それによって地殻の下部の岩石の溶融と同化を引き起こし、マントルマグマと地殻マグマの激しい相互作用のある領域を作り出します。[7]この徐々に進化するマグマは、揮発性物質、硫黄、不適合元素が豊富になります。これは、鉱床を生成できるマグマの生成に理想的な組み合わせです。[7]この時点から斑岩鉱床の進化においては、マグマの輸送を可能にし、上部地殻レベルへの定着を確実にするために、理想的な地質構造条件が必要になります。
地殻構造制御
斑岩鉱床は島弧火山活動と関連しているが、その環境における典型的な産物ではない。地殻変動が斑岩形成の引き金になっていると考えられている。[8]斑岩の発達を引き起こす主な要因は5つある。1) 圧縮によりマグマが地殻を上昇するのを妨げる、2) 結果としてマグマ溜まりが大きくなり浅くなる、3)マグマの分留が促進され、揮発性物質が飽和してマグマ性熱水流体が生成される、4) 圧縮により分流が周囲の岩石に発達するのを制限し、流体を単一のストックに集中させる、5) 急速な隆起と浸食により減圧が促進され、最終的に鉱石が効率的に堆積する。[12]
斑岩鉱床は、一般的に低角度（平坦スラブ）沈み込み帯の地域で発達します。[8]通常の沈み込みから平坦に、そして再び通常の沈み込みに移行する沈み込み帯は、斑岩鉱床の生成につながる一連の効果を生み出します。最初は、アルカリマグマ活動の減少、水平方向の短縮、平坦スラブ上のリソスフェアの水和、および熱流量の低下が起こります。 [8]通常の沈み込みに戻ると、高温のアセノスフェアが再び水和したマントルと相互作用して湿潤溶融を引き起こし、マントル溶融物が通過すると地殻溶融が起こり、熱流量の増加によりリソスフェアが薄くなり弱くなります。[8]沈み込むスラブは、無地震性の海嶺、海山列、または海洋台地によって持ち上げられる可能性があり、これらは斑岩鉱床の発達に好ましい環境を提供します。[8]沈み込み帯と前述の海洋性地形との相互作用は、特定の地域における複数の鉱床形成帯の発達を説明できる。なぜなら、沈み込み帯がこれらの地形のいずれかと相互作用するたびに、鉱石の生成につながる可能性があるからである。[8]最後に、海洋島弧では、海嶺の沈み込みがスラブの平坦化や島弧の反転につながる可能性があるのに対し、大陸弧では、平坦なスラブの沈み込みの期間につながる可能性がある。[8]
島弧の逆転は、衝突イベント後の南西太平洋の斑岩鉱床の形成よりわずかに前に起こったことが示されている。[13]島弧の逆転は、島弧と別の島弧、大陸、または海洋台地との衝突によって発生する。[11]この衝突により沈み込みが終了し、マントルの溶融が誘発される可能性がある。[11]
斑岩鉱床は、一般的にその形成に必要な構造的規制はないが、いくつかの鉱床には大きな断層や線状構造が関係している。 [11] [14]島弧内断層系の存在は、斑岩の発達を局所化できるため有益である。[9]さらに、大陸規模の横断断層帯と島弧平行構造の交差の発生は斑岩の形成に関連していると指摘する著者もいる。[9]これは実際にチリのロスブロンセスとエルテニエンテの斑岩銅鉱床の場合であり、それぞれが2つの断層系の交差点に位置している。[14]
マグマ活動中に活動していなかった「方向がずれた」深部の断層は、斑岩銅形成マグマが停滞して典型的な火成岩分化を達成する重要なゾーンであると提案されています。[15]ある時点で、分化したマグマはこれらの断層トラップから激しく噴出し、斑岩銅鉱床が形成される地殻の浅い場所に向かっていきます。[15]
特徴
斑岩銅鉱床の特徴は次のとおりです。
- 鉱体は、斑状組織を持つ閃緑岩から石英モンゾニ岩組成の複数の貫入岩および岩脈と関連しています。
- 角張った、または部分的に丸みを帯びた破片を持つ角礫岩帯は、一般的に貫入岩と関連しています。硫化物鉱化は、通常、破片の間または破片内で発生します。これらの角礫岩帯は、通常、熱水性であり、小石の岩脈として現れることがあります。[16]
- 鉱床には通常、外側に緑簾石-緑泥石鉱物変質帯があります。
- 石英-絹雲母変質帯は、通常、中心部に近い場所に発生し、重複する場合があります。
- 二次黒雲母と正長石の変質による中央カリウム帯は、通常、ほとんどの鉱石と関連しています。
- 亀裂は、硫化物、または硫化物を含む石英脈で満たされたり覆われたりすることがよくあります。複数の方向から密集した亀裂は、通常、最高品位の鉱石と関連しています。
- 斑岩銅鉱床の上部は、浅成濃縮の影響を受ける可能性があり、これにより上部の金属が溶解して地下水面下まで運ばれ、そこで沈殿します。
斑岩銅鉱床は通常、露天掘り方式で採掘されます。
注目すべき例
メキシコ
- カナネア
- ラ・カリダッド
- サント・トーマス
カナダ
チリ
ペルー
アメリカ合衆国
- アリゾナ州アホ
- アリゾナ州バグダッド
- バークレー ピット、ビュート、モンタナ州
- ビンガム キャニオン鉱山、ユタ州
- ラベンダー ピット、アリゾナ州ビスビー
- アリゾナ州モレンシー
- ペブル鉱山、アラスカ
- サフォード鉱山、アリゾナ州サフォード
- アリゾナ州サンマヌエル
- アリゾナ州シエリタ[17]
- レゾリューション・カッパー、アリゾナ州スーペリア
- エルチノ、サンタ・リタ、ニューメキシコ州
- ネバダ州エリー
- アリゾナ州レイマイン[18]
インドネシア
- バトゥヒジャウ、スンバワ島
- 西パプアのグラスバーグは、1 ppm Auで30億トン以上を誇り、あらゆる種類の斑岩鉱床の中でも世界最大かつ最も豊富な鉱床の1つです。
- ジャワ島のトゥジュ・ブキットはまだ探査中ですが、バトゥ・ヒジャウよりも大きい可能性があります[19]
- ゴロンタロのスンガイ・マックおよびカバン・キリ、金 0.50 ppm および銅 0.47% で 2 億 9,200 万トン[20]
オーストラリア
- ニューサウスウェールズ州のカディア・リッジウェイ鉱山では、露天掘りとブロックケービングで銅と金の鉱床が採掘されています。
- ニューサウスウェールズ州のノースパークス銅斑岩鉱床には、6,300万トンの銅と0.5 ppmの金が埋蔵されています。
パプアニューギニア
他の
- コクレシト、パナマ[21]
- マイダンペク鉱山、セルビア[9]
- オユトルゴイは世界最大かつ最も豊富な銅斑岩鉱床の一つで、モンゴル
- ラ・カリダード、ソノラ、メキシコ
- ディゾン、フィリピン[9]
- サインダック銅金プロジェクト、パキスタン[22]
その他の金属の斑岩型鉱床
斑岩鉱床に含まれる金属は銅だけではありません。モリブデンを主目的に採掘される斑岩鉱床もありますが、その多くは銅をほとんど含んでいません。斑岩モリブデン鉱床の例としては、コロラド州中央部のクライマックス、ウラド、マウント・エモンズ、ヘンダーソンの各鉱床、ユタ州のホワイト・パインおよびパイン・グローブの各鉱床、[23] [24]ニューメキシコ州北部のクエスタ鉱床、ブリティッシュ・コロンビア州のエンダコなどがあります。
米国地質調査所はボリビアのチョロルケ錫鉱床とカタビ錫鉱床を斑岩錫鉱床に分類している。[25]
フィリピン、インドネシア、パプアニューギニアなどの海洋地殻環境にある斑岩銅鉱床には金が豊富に含まれており、銅金斑岩鉱床と呼ばれています。[26]
参考文献
- ^ John, DA; Taylor, RD (2016). 「第7章: 斑岩銅およびモリブデン鉱床の副産物」。Philip L. VerplanckおよびMurray W. Hitzman (編)。鉱床中の希土類元素および重要元素。第18巻。pp. 137–164。doi : 10.5382/Rev.18.07。
- ^ 「アーカイブコピー」（PDF） 。 2009年5月10日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2009年8月31日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク) - ^ ベースメタル アーカイブ 2008-06-02 at the Wayback Machine
- ^ ベースメタル アーカイブ 2008-06-02 at the Wayback Machine
- ^ 「アーカイブコピー」（PDF）www.mawsonwest.com.au。2010年3月7日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2022年1月12日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク) - ^ abcde Kesler, SE および BH Wilkinson、「斑岩銅鉱床のテクトニック拡散から推定した地球の銅資源」、 地質学、2008 年、36(3): pp. 255–258。要約
- ^ abcdefgh Richards, JP、「斑岩Cu-(Mo-Au)鉱床形成のためのテクトノマグマ的前駆物質」、Economic Geology、2003年、98:pp.1515–1533。
- ^ abcdefghijklmn Cooke, DR, P. Hollings, JL Walshe, 巨大斑岩鉱床：特徴、分布、およびテクトニックコントロール。経済地質学、2005年。100(5): pp. 801–818。
- ^ abcdefghij Sillitoe, RH、「斑岩銅システム」。経済地質学、2010年、105:pp.3–41。
- ^ Müller D.、Groves DI (2019) カリウム質火成岩とそれに伴う金・銅鉱化作用（第 5 版）。鉱物資源レビュー。Springer-Verlag Heidelberg、398 ページ
- ^ abcdef Sillitoe, RH、「環太平洋地域最大の斑岩銅金鉱床と熱水性金鉱床の特徴と制御」オーストラリア地質学会誌：オーストラリア地質学会国際地質科学誌 1997年。44(3): pp. 373–388。
- ^ Sillitoe, RH 斑岩銅鉱床の大規模、高深成度、高金含有量、浅成酸化および富化を促進する主な地域的要因。斑岩および熱水性銅・金鉱床: 世界的展望。1998 年。グレンサイド、南オーストラリア: オーストラリア鉱物財団。
- ^ Solomon, M., 沈み込み、弧の反転、および島弧における斑岩銅金鉱床の起源。地質学、1990年。18: p. 630-633。
- ^ ab Piquer Romo, José Meulen; Yáñez, Gonzálo; Rivera, Orlando; Cooke, David (2019). 「チリ中央部の高アンデス山脈の断層交差点に関連する長期にわたる地殻損傷帯」。アンデス地質学。46 (2): 223–239。doi : 10.5027 /andgeoV46n2-3108 。 2019年6月9日閲覧。
- ^ ab Piquer, José; Sanchez-Alfaro, Pablo; Pérez-Flores, Pamela (2021). 「巨大斑岩銅鉱床形成のための最適な構造コンテキストに関する新しいモデル」.地質学. 49 (5): 597–601. Bibcode :2021Geo....49..597P. doi : 10.1130/G48287.1 .
- ^ Sillitoe, RH, 1985, 火山岩弧の鉱石関連角礫岩：経済地質学、v. 80、pp. 1467–1514。
- ^ ウェスト、リチャード J. およびダニエル M. エイケン、「シエリタ-エスペランサ鉱床の地質学」、斑岩銅鉱床の地質学の進歩の第 21 章、アリゾナ大学出版、1982 年、ISBN 0816507309
- ^ バンクス、ノーマン G.、「マグマと岩石中の硫黄と銅：アリゾナ州ピナル郡レイ斑岩銅鉱床」、アリゾナ大学出版局、1982 年、ISBN 0816507309の第 10 章
- ^ トゥジュ・ブキット – インドネシア |イントレピッド鉱山[永久リンク切れ ]
- ^ “PT BUMI RESOURCES TBK : 株式市場ニュースと情報 | BUMI | ID1000068703 | MarketScreener”. 2023 年 9 月 5 日。
- ^ Cobre Panama、Inmet Mining 2011-05-10 にWayback Machineでアーカイブ
- ^ 「Saindak」。鉱物資源オンライン空間データ。USGS 。
- ^ Keith, JD, Shanks III, WC, Archibald, DA, Farrar, E., 1986, パイングローブ斑岩モリブデン系の火山活動と貫入史、南西ユタ州：経済地質学、第81巻、pp. 553–587
- ^ Jensen, Collin (2019). ユタ州リトルコットンウッドストックの多段階構造：起源、侵入、通気、鉱化、および質量移動（修士論文）。ブリガムヤング大学。
- ^ Bruce L. Reed (1986)斑岩Snの記述モデル、鉱物堆積モデル、米国地質調査所紀要1693、p.108。
- ^ RL Andrew (1995) 「南西太平洋の斑岩銅金鉱床」、Mining Engineering、1/1995、pp.33–38。
- Dennis P. Cox、1986、「斑岩Cuの記述モデル」、鉱物堆積モデル、米国地質調査所、紀要1693、p. 76、79。
- Michael L. Zientek 他、2013 年、「東南アジアとメラネシアの斑岩銅の評価」、米国地質調査所、科学調査報告書 2010-5090-D。