パウダー川流域

パウダー川流域は、モンタナ州南東部とワイオミング州北東部にある地質構造盆地で、東西約120マイル（190 km）、南北約200マイル（320 km）に及び、広大な石炭埋蔵量で知られています。かつてはオグララ・ラコタ族の狩猟場であったこの地域は、人口が非常にまばらで、起伏のある草原と半乾燥気候で知られています。

この流域は地形的排水域と地質構造的排水域の両方を備えており、パウダー川、シャイアン川、タン川、ビッグホーン川、リトルミズーリ川、プラット川、およびそれらの支流が流れています。

この地域の主要都市としては、ワイオミング州のジレットとシェリダン、モンタナ州のマイルズシティなどがあります。

2007年、この地域の石炭生産量は4億3600万ショートトン（3億9600万トン）で、第2位のウェストバージニア州の2倍以上、アパラチア地域全体の生産量を上回った。^[1]パウダーリバー盆地は米国最大の石炭生産地域である。^[2]この地域には、米国で最も生産量が多いブラックサンダー炭鉱と、第2位のノースアンテロープロシェル炭鉱がある。近年、この地域は従来の天然ガスと炭層メタンの両方の天然ガスの主要生産地となっている。

パウダー川流域には、カンブリア紀から完新世にかけての厚さ 17,000 フィート (5,200 メートル) までの顕生代の岩石層が含まれています。

パウダー川流域の最も厚い部分は白亜紀の岩石で構成されており、主に西部内陸海路に堆積した海成頁岩と砂岩の全体的な退行層です。

この地域の石炭層は、浅い海から陸地が隆起し始めた約 6,000 万年前に形成され始めました。盆地の東側のブラック ヒルズ隆起と南東側のハートビル隆起によって、現在のパウダー リバー盆地の輪郭が形成されました。

石炭層が形成されていた頃、この地域の気候は亜熱帯性で、年間降雨量は平均約 120 インチ (3 m) でした。約 2,500 万年の間、盆地の底は湖と沼地で覆われていました。沼地の面積が広かったため、有機物は海に流れ込む代わりに泥炭地に蓄積されました。泥炭層は定期的に近くの山から流れ込んだ堆積物で覆われました。最終的に気候は乾燥し、寒冷化しました。盆地は堆積物で満たされ、泥炭は数千フィート下に埋まり、泥炭層が圧縮されて石炭が形成されました。過去数百万年の間に、上部の堆積物の多くは浸食され、石炭層が地表近くに残りました。

パウダー リバー ベイスン (PRB) の石炭は「亜瀝青炭」に分類され、平均約 8,500 btu/lb の硫黄含有量で、硫黄含有量は低い。これに対し、東部アパラチアの 瀝青炭は平均 12,500 btu/lb で硫黄含有量が高い。PRB 石炭は、発電所からの大気汚染排出 (主に二酸化硫黄、つまり「SO ₂」) が懸念されるまでは、実質的に無価値であった。アパラチアの石炭を燃焼するように設計された石炭火力発電所は、SO _{2 を除去するように改造する必要があり、1999 年の推定コストは SO 2} 1 トンあたり約 322 ドルであった。PRB 石炭の燃焼に切り替えれば、コストは除去された SO _{2 1}トンあたり 113 ドルに低下する。除去はスクラバーを設置することで達成される。^[3]

パウダーリバー盆地は米国最大の石炭採掘地域ですが、石炭のほとんどは経済的に採掘するには深すぎる深さに埋まっているのです。 ^[4]パウダーリバー盆地の炭層は細長いボウルのような形をしており、パウダーリバー盆地で東から西に鉱山が拡大するにつれて、ボウルの側面を下ることになります。つまり、表土（石炭の上に横たわる岩石）が増加するとともに、剥土率（1トンの石炭を生産するために移動させる必要がある岩石の割合）も増加します。

米国地質調査所（USGS）は、国内の主要石炭生産地域における石炭の経済的入手可能性に関する一連の調査を実施してきた。調査では通常、当時の価格 10.47 ドル/トンでは石炭のごく一部しか経済的に入手可能ではないことが判明している。2008 年 8 月、USGS はパウダーリバー盆地の石炭に関する最新の評価を発表した。^[5] USGS は、剥土率と生産コストを考慮した後、その時点では元の資源の 6%、つまり 101 億ショートトンの石炭しか経済的に回収できないと結論付けた。しかし、価格が 60 ドル/トンであれば、石炭の約半分（48%）は経済的に生産可能になる。石炭の支払い価格を上げると、経済的に回収可能な石炭の量を増やすことができるが、石炭の価格を上げると生産コストも上がる。石炭は固体であるため、石油やガスのように多くの点在する井戸から生産することはできない。むしろ、石炭は大量の表土を移動させることによってゆっくりと拡大する鉱山から生産されなければなりません。

パウダー川流域では15の炭鉱が操業しており、そのほとんどはシャイアン川の流域で採掘されている。米国では年間約6億トンの石炭が消費されており、そのうち約40%がパウダー川流域産である。^[6]パウダー川流域産の石炭の量は過去20年間で増加している。^{[いつ? ] [更新が必要] [6] [7]}

パウダーリバー盆地の炭鉱の寿命は通常20年未満です。パウダーリバー盆地の石炭のほぼすべては連邦政府所有であり、さらなる炭鉱拡張には連邦政府と州政府の一連の承認が必要となり、^{[8] [9]}採掘を開始するための追加の炭鉱設備への多額の投資も必要となります。

パウダーリバー盆地で採掘される石炭の大部分はフォートユニオン層（暁新世）の一部であり、この地域の石炭は硫黄と灰分の含有量が低いため非常に望ましいものとなっている。石炭は米国の電力供給の約5分の1を供給している。^[10]パウダーリバー盆地の炭鉱は、発電所（主にロッキー山脈の東側）の発電燃料となる石炭の約40％を供給している。 [ ^11]

鉱山は、剥土率が1:1（つまり、1トンの岩石に対して1トンの石炭）から3:1の間の地域で稼働しています。^[12]鉱山が拡大するにつれて、剥土率は増加します。より多くの岩石を移動させる必要があるため（大型の電動ドラグラインやディーゼルおよび電動の採掘トラックを使用）、生産コストも増加します。^[13]

炭鉱は大部分が非組合経営であり、労働活動を抑圧してきた歴史がある。^{[14]歴史家ライアン・ドリスケル・テイトによると、遠隔地での露天掘りは、}アパラチアの地下で肩を並べて働く炭鉱労働者に典型的に関連付けられる「職業上の一体感」をいくらか減らした。^{[14]採掘による草や}帯水層への環境影響は、1970年代に新しい炭鉱に抵抗するために組織化した周辺の牧場主にとって懸念事項であった。 ^{[9] [15]}

パウダー川南部流域

• アーチ炭鉱（ブラックサンダー炭鉱、コールクリーク炭鉱）
• ブラックヒルズコーポレーション/ワイオダックリソースデベロップメント（ワイオダック鉱山）
• コンチュラ・エナジー （ベル・エア鉱山、イーグル・ビュート鉱山）^[16]
• ナバホ・トランジショナル・エナジー・カンパニー（アンテロープ鉱山、コルデロ・ロホ鉱山）
• キーウィット・コーポレーション（バックスキン鉱山）
• ピーボディ・エナジー（ノース・アンテロープ・ロシェル鉱山、カバロ鉱山、ローハイド鉱山）
• 西部燃料協会（ドライフォーク鉱山）

ノーザンパウダー川流域

• ライトハウス・リソーシズ（デッカー鉱山）
• ナバホトランジショナルエネルギーカンパニー（スプリングクリーク）
• ウェストモアランド石炭会社（アブサロカ鉱山、ローズバッド鉱山）

2019年6月、ピーボディ・エナジーとアーチ・コールは、両社のパウダーリバー盆地資産を統合した合弁事業を発表しました。^[17]

パウダー川流域には、巨大なソルトクリーク油田を含む主要な石油鉱床もあります。石油とガスはペンシルベニア紀から第三紀までの岩石から生産されていますが、そのほとんどは白亜紀の厚い部分の砂岩から産出されます。^[20]

水平掘削と水圧破砕の結果、石油とガスの生産が最近復活している。この復活は主に、歴史的に盆地の石油の源として知られている盆地のワイオミング部分で起こっている。2009年には、盆地での石油生産量は1日あたり38,000バレルと最低だった。その数字は2014年第1四半期には1日あたり78,000バレルに劇的に増加した。^[21]

ベルクリーク油田は泥質砂岩層にある下部白亜紀の 地層トラップである。^[22] 1967年にエクセター掘削会社の第33-1フェデラル・マッカレル油井によって発見され、深さ4500フィートで27フィートの鉱脈が見つかった。^[23]

この地域における大規模な炭層メタン採掘をめぐっては、最近論争が巻き起こっている。過去 10 年間で、約 7,000 の井戸が掘削された。これらの井戸を結ぶ大規模なガスパイプライン ネットワークが構築され、一連の加圧プラントや、システムを稼働させるための電力を供給する送電線も建設された。さらに、数千マイルの新しいアクセス道路も建設された。

ガスを抽出するには、石炭層に閉じ込められたガスを放出するために水を地表に汲み上げる必要があります。水の一部は家畜用水や農作物の灌漑など農業生産に有効活用されていますが、一部の水は天然の塩分濃度とナトリウム吸着率が高くなっています。これらの塩水を最も効果的に管理する方法については議論が続いています。

2007年、パウダーリバー盆地炭層フィールドは4420億立方フィートのガスを生産し、米国で3番目に大きな天然ガス源となった。^[24]

この地域には、砂岩に含まれるウランの主要鉱床もあります。(ワイオミング州のウラン採掘を参照)。ワサッチ層(始新世) には、パンプキン ビュート地区で発見されたウラン鉱石の「ロール フロント」型鉱床があります。 カメコ コーポレーションの子会社であるパワー リソーシズ社が、盆地でウラン鉱山を運営しています。

2005年春、炭鉱から採掘された石炭は炭鉱で1トンあたり約5ドルで小売りされていた。しかし、米国東部の発電所やプラントは1トンあたり30ドル以上を支払っており、その差は輸送費によるものであった。^[25]（2008年10月、パウダーリバー盆地の石炭の坑口価格は1トンあたり15ドル近くになった。^[26]）盆地から石炭を輸送するために、BNSF鉄道とユニオンパシフィック鉄道が共同所有する鉄道線がパウダーリバー盆地の南部全域を走っている。^[27] 3番目の鉄道会社であるダコタ・ミネソタ・アンド・イースタン鉄道は、炭鉱地域への鉄道路線の延伸を試み多くの関係者から強い抵抗に直面したが、計画は最終的に規制当局に承認されたものの、鉄道がカナダ太平洋鉄道に買収されたためプロジェクトは中止された。^[28]

2013年には、パウダー川流域の石炭をアジア市場に輸出するために、太平洋岸北西部に5つの石炭輸出ターミナルが提案されました。 ^[29] 2016年2月現在、いくつかの石炭ターミナルの提案は取り下げられ、2つが申請中のままです。取り下げの理由は、需要の減少とそれに伴う石炭価格の低下によるものでした。^[30]

もともとはバーリントン・ノーザン鉄道の単線路線で、1972年から1979年にかけて段階的に建設され、北はドンキー・クリーク・ジャンクションから南に13マイル（21 km）ワイオミング州カバロまで走り、さらにコンバース郡のショーニーまで103マイル（166 km）走っていた。^[31]シカゴ・アンド・ノース・ウェスタン鉄道は、カバロのユニオン・パシフィック鉄道と同様に、北部の区間の近くを走っていた。

1982年、C&NWとUPは、ショーニージャンクションからコールクリークジャンクションまでのバーリントンノーザン炭鉱線の半分の権益を取得するため、ウェスタンレールロードプロパティーズ社（WRPI）を設立しました。1986年12月15日、WPRIはコールクリークジャンクションからイーストカバロジャンクションまでのBN線をさらに11マイル（18 km）購入しました。1983年6月27日から、WPRIはショーニージャンクションから6マイル（9.7 km）の新しい線路を建設しました。ショーニーまで、ショーニーからクランドールまでのC&NW線路の45マイル（72 km）を再建し、クランドールからネブラスカ州ジョイスまでの56マイル（90 km）の新しい線路を建設しました。最初の商用列車は1984年8月16日に運行されました。

1985年までに、この路線はほぼ全線が単線となり、1,900万トンの石炭を取り扱っていた。大気浄化法（1990年）の第2段階の施行により、クリーンな石炭の需要が急速に高まった。C&NWは複線化に苦戦し、1994年にはこの路線で多くの事故が発生し、最終的には1995年にユニオンパシフィックがC&NWを買収した。^[32] UPはその後5年間で8億5,500万ドルを費やし、PRBからの石炭輸送を扱うネットワーク全体の能力を拡大した。^[33] 2005年までにジョイントラインの能力は史上最高の3億2,500万トンを取り扱うまでに成長し、全長にわたって複線または3線化されていた。

2004年後半から2005年初めにかけてジョイントラインで線路や機関車にさまざまな故障が発生したため、同線は契約した量の石炭を供給できず、電気料金は15パーセント上昇した。^{[11]石炭の顧客は}、アーカンソー電力協同組合を含む代替エネルギー源と輸送手段を検討すると脅した。その結果、ダコタ・ミネソタ・イースタン鉄道線の280マイル（450 km）の拡張が陸上輸送委員会によって承認された。2006年にUPとBNSFは、ジョイントラインの全長に3本の線路容量を提供し、さらにローガンヒルを含む最も急勾配の区間に4本目の線路を追加するため、1億ドルの投資を発表した。これらの改良により、ジョイントラインは4億トン以上の石炭を処理できるようになる。^[34]

2006年、ユニオン・パシフィックは1億9400万トンの石炭を輸送し、記録を樹立した。これは2005年のトン数と比較して8%の増加である。同社は列車のサイズを大きくすることでこれを達成し、列車の平均重量は1万5000トンを超え、2005年第4四半期の平均と比較して200トン増加した。 ^[35] 2016年初頭には、パウダー川流域から毎日80〜100本の石炭列車が出荷されていると報告された。^[36] 2019年の列車の積載量は1日平均約50本であった。^[37]

• ハイプレーンズ（アメリカ）
• サンダーベイスン国立草原

• ベルクリーク CO2 開発の最新情報
• ベルクリーク統合CO2 EORおよび貯留プロジェクト
• ベルクリーク油田における CO2 EOR と CO2 貯留の統合 2013-12-25 にWayback Machineでアーカイブ
• ベルクリーク CO2 EOR および CO2 貯留実証プロジェクト、モンタナ州
• ワイオミング州の石炭採掘
• 地質学の歴史
• 地域におけるCBM開発の影響に関するUSGSオープンファイルレポート
• モンタナ州パウダー川流域の石炭地質、資源、埋蔵量の評価米国地質調査所
• パウダー川流域から電力が供給される発電所の最新（2019 年 3 月）リストを掲載した IEEFA の記事。

北緯44°24′ 西経105°48′ / 北緯44.4° 西経105.8° / 44.4; -105.8