
海底塊状硫化物鉱床(SMS鉱床)は、古代の火山性塊状硫化物鉱床(VMS鉱床)の現代版と言える。この用語は、現代の鉱床を古代の鉱床と区別するために、鉱物探査者によって造語された。
SMS鉱床は、1960年代初頭の深海および中央海嶺拡大中心の探査中に初めて認識されました。深海調査用の潜水艇、バチスフィア、遠隔操作無人探査機がブラックスモーカーの煙突を訪れ、サンプルを採取しており、そのような煙突には銅、鉛、亜鉛、銀、金、その他の微量金属がかなりの量含まれていることが以前から認識されていました。
SMS鉱床は、深海の海底火山弧周辺で形成される。そこでは、熱水噴出孔から硫化物に富む鉱化流体が海洋に噴出する。
SMS堆積物は横方向に広く分布しており、熱水循環が出口となる領域を中心とした中央の噴出口丘と、海底に沈殿した未固結の硫化物シルトまたは軟泥の広いエプロンから構成されている。
2008年頃から、これらの鉱床を深海で採掘するための技術開発が始まった。
海底マグマ熱水系における鉱化作用は、海洋、岩石圏、およびその内部に貫入したマグマ間の化学的および熱的交換の産物である。このようなシステムの寿命を特徴づける典型的な鉱化作用の段階では、さまざまな鉱物の組み合わせが沈殿する。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
熱水系や化石化した火山性塊状硫化物鉱床に存在する鉱物は、受動的または反応的に沈殿する。鉱物の共生関係は、(1) 異なる鉱化構造、すなわち同生成(煙突、マウンド、層状堆積物における受動的な沈殿)または後生成(供給チャネルに対応する構造、および母岩または既存の塊状硫化物体の置換)、または構造的ゾーニング、(2) 同じ層序面内の噴出域に対する近位から遠位の共生関係、または水平ゾーニング、(3) 深部から浅部への共生関係(すなわち、網状脈からマウンド)、または垂直ゾーニング、(4) 鉱化作用の初期段階およびクライマックス段階から後期段階(それぞれ硫化物、硫酸塩または酸化物が優勢)、または時間的ゾーニング、および (5) さまざまな火山堆積環境において、本質的には火山岩の組成、そして最終的にはテクトノマグマ的環境に応じて変化する可能性がある。火山性塊状硫化物鉱床(非変成または酸化)とその現代版の鉱石含有鉱物群で最も一般的な鉱物は、黄鉄鉱、磁硫鉄鉱、黄銅鉱、コベリン、閃亜鉛鉱、方鉛鉱、テトラヘドライト-テトラヘドライト、白鉄鉱、鶏冠石、雄黄、プルースタイト-ピラルジライト、ウルツ鉱、錫石(硫化物)、マンガン酸化物、錫石、磁鉄鉱、赤鉄鉱(酸化物)、重晶石、無水石膏(硫酸塩)、方解石、菱鉄鉱(炭酸塩)、石英、自然金であり、これらは上記の図式で示されるさまざまな鉱物群で異なる分布を示します。最も一般的な熱水変質鉱物群は、緑泥石変質(マグネシウムに富むものを含む)とフィリック変質(主にイライトである「セリサイト」が優勢)であり、珪化作用、深部および浅部のタルコース変質、鉄質変質(鉄酸化物、炭酸塩、硫化物を含む)も含まれる。[ 1 ]
SMS鉱床の経済的な採掘は理論段階にあり、最大の難題はこれらの鉱床が形成される極めて深い水深である。しかし、これらのブラックスモーカーゾーンの周辺部の広大な領域には、理論的には海底から吸引できる硫化物軟泥が含まれているように見える。Nautilus Minerals Inc. (Nautilus) は、銅、金、銀、亜鉛の海底塊状硫化物 (SMS) 鉱床の商業的な海底探査と、SMS システムからの鉱物抽出に従事していた。パプアニューギニアのビスマルク海の水深 1,600 メートルに位置する Nautilus の Solwara 1 プロジェクトは、世界初の深海採掘プロジェクトへの試みであり、当初は 2017 年に最初の生産が予定されていた。[ 4 ] [ 5 ]しかし、同社はプロジェクトの資金を確保できず、2019 年に破産した。
深海掘削、地震探査、鉱物探査、深海掘削により、経済的に採算の取れる可能性のあるSMS鉱床が世界各地にいくつか特定されています。[ 6 ]