クレイトン鉱山
カナダのオンタリオ州の地下鉱山
クレイトン鉱山
クレイトン鉱山はグレーターサドベリー市にあります
クレイトン鉱山
クレイトン鉱山
オンタリオ州内の鉱山の位置
グレーターサドベリー市の地図を表示
クレイトン鉱山はオンタリオ州にあります
クレイトン鉱山
クレイトン鉱山
クレイトン鉱山（オンタリオ州）
オンタリオ州の地図を表示
クレイトン鉱山はカナダにあります
クレイトン鉱山
クレイトン鉱山
クレイトン鉱山（カナダ）
カナダの地図を表示
クレイトン鉱山のインタラクティブマップ
位置
位置グレーターサドベリー
州オンタリオ
国カナダ
座標北緯46°27′50″ 西経81°10′29″ / 北緯46.46389° 西経81.17472° / 46.46389; -81.17472
生産
製品ニッケル、銅、プラチナ、パラジウム、金、銀
タイプ地下、元々は露天掘り
歴史
オープン1901 （1901年）
所有者
会社ヴァーレ・リミテッド
Webサイトvale.com

クレイトン鉱山は、ニッケル、銅、白金族元素（PGE）の地下 鉱山です。現在、カナダのオンタリオ州グレーター・サドベリー市にあるヴァーレ・リミテッド（旧INCO ）が所有・運営しています。露天掘りは1901年に、地下採掘は1906年に開始されました。[1]鉱山はサドベリー火成岩複合体（SIC）のサウス・レンジ地質単位に位置しています。[2]鉱山は、地震や岩盤はねなど、掘削に関連した多くの地震活動の発生源となっています。[3] SNOLABの本拠地であり、現在カナダで最も深いニッケル鉱山です。[4] [5]現在、クレイトン鉱山を深くするための拡張プロジェクトが進行中です。[6]

歴史

発見と開発

クレイトン鉱山で掘削作業を行う鉱夫たち。日付は不明。

クレイトン鉱山の鉱床は、サドベリー火成岩複合体（SIC）の採掘場で最初に発見された鉱床であった。これらは1856年にアルバート・ソルターが方位磁針の偏向により発見した。[7]クレイトン鉱山の生産は1901年にカナディアン・カッパー・カンパニーの名の下で始まり、後にインターナショナル・ニッケル・カンパニー（INCO）の名の下で行われた。[要出典] [8] [9]この鉱山は1901年から1908年までは露天掘りで、1906年に地下鉱山に移行した。[10] 1969年には、全長7138フィートの第9立坑が完成し、西半球で最も深い連続立坑となった。[8]ブラジルのヴァーレ社は、2007年に承認された194億ドルでのINCO買収を発表した。同社は2009年以降、ヴァーレSA（ヴァーレ）として知られていた。[8]

クレイトン入植地

クレイトン鉱山は1902年に94人の労働者を雇用し、労働者とその家族のための宿泊施設を建設しました。[9] 1903年には、鉱山労働者の家族のために、会社のキャビンの一つで学校の授業と礼拝が行われました。[9]鉱山の労働者が増加するにつれて、会社は水道と電気を備えた戸建て住宅をさらに建設しました。[9]開発が進むにつれて、会社は家賃、水道料金、従業員クラブの控除を会社の給与から含めるようになりました。[9]

1986年、INCOは、集落を現代基準に維持するための費用負担のため、「地主事業から撤退する」と発表しました。[ 11 ]クレイトンのコミュニティは1988年6月30日に閉鎖されました。[11]

地質学

クレイトン鉱山はサドベリー火成岩群内にあります。[2]

サドベリー火成岩体の形成

サドベリー火成岩複合体（SIC）は、18億5000万年前の隕石衝突によって形成された衝突溶融構造です。[12]隕石衝突によって直径200～250kmのクレーターが形成され、既存の岩石が溶融してクレーターの一部が埋められました。[12]現在、SICの厚さは約3kmで、約60km×27kmの楕円形をしています。[12]

SIC内の重要な地質学的単位はサドベリー角礫岩で、衝突クレーターの改変または掘削中に形成されたと解釈される衝突岩である。 [2]銅、ニッケル、およびPGEに富む硫化物が溶融したサドベリー角礫岩の基部に沈殿し、下盤（SICの下にある非火成岩）に鉱脈と鉱床のストックワークを形成した。[ 2 ] [ 12 ]下盤に以前から存在していた弱点は、これらの硫化物に富む構造の分布に重要な役割を果たしている。[2] この結果、硫化物に富む鉱床の位置と、下盤とサドベリー角礫岩の岩相接触との間に空間的な関連性が生まれている。[2] SICと下盤の接触部は「金属含水珪酸塩鉱物の幅広いハロー」によって特徴づけられており、[2]これはマグマ-熱水流体の変質の初期過程と変成流体の変質の後期過程によって形成されたと考えられています。[2]

クレイトン鉱山の地質

The Creighton Mine property is home to the South Range geologic unit, which contains the main orebody of the mine.[2] The major mineralization occurs as platinum-group mineral (PGM)-rich intrusions within the footwall.[13] Sulfide-rich base metal intrusions also contribute to the mine's mineralization.[13] The amphibole within the ore body shifts from ferro-hornblende to ferro-tschermakite amphibole.[2] This, along with the calcium and tantalum variations and an age of titanite of 1.616 billion years, has been interpreted to reflect an "increasing temperature-pressure gradient towards shear zones that were active during the Mazatzalian orogeny".[2] It is also believed that the sulfides of this deposit were re-mobilized during this event.[2]

A study on the formation of the ore body at the Creighton Mine indicates that the economic minerals crystallized from the sulfide melt early on in the cooling process.[13] These minerals collected in embayments and in troughs at the base of the SIC along the footwall rock, forming "small pendants of ore"[13] in the footwall rock.[13] This type of mineralization is called contact type mineralization, as it occurs between the contact of the SIC and the underlying footwall.[14] Sulfide mineralization on the property occurs as massive to disseminated sulfides, occurring as massive sulfides near the footwall and grading towards disseminated sulfides towards the hanging wall.[14]

It is thought that the PGE sulfarsenides which display zoning, and the sperrylite, first crystallized from a 900°-1200°C sulfate melt.[13] These minerals were then surrounded by disseminated sulfides and monosulfide solid solution cumulates (MSS) which crystallized from the now PGE sulfarsenide and sperrylite poor sulfide liquid.[13] Subsequently, at either the hydrothermal or late magmatic stage, which occur at temperatures of less than 540°C, base metal recrystalization occurred with secondary hydrosilicates.[13] It was at this point that the present michenerite was crystallized.[13] The zonation of the sulfarsenides was preserved through a later stage of deformation caused by shear zones.[13] However, the PGM were " corroded, fractures, and juxtaposed against silicates"[13]

このプロセスと硫化物分留の存在は、ペントランダイト中に存在するパラジウムの大部分を説明する一因にもなっている。なぜなら、現在のペントランダイトの濃度は硫化物分留だけで生成されるものではないからである。[15]パラジウムは、ペントランダイトが硫化物分留から溶出する際にペントランダイト中に入り込んだと考えられている。パラジウムは2つの供給源から来た。1つは元々硫化物分留に分配された少量のパラジウム、もう1つは「近くの銅に富む部分（中間固溶体および／またはパラジウム含有白金族金属）に含まれるより大量のパラジウム」である。 [15]このプロセスによりパラジウム源が枯渇し、後から形成された新しいペントランダイトは、古いペントランダイトよりもパラジウム含有量が少なくなる。[15]

鉱石鉱物

グレーター・サドベリー地域で採取された硫化物に富む岩石サンプル。黄銅鉱、硫砒鉄鉱、黄鉄鉱、石英が目に見える形で含まれています。写真とサンプルはケイトリン・デ・モリー提供。
黄鉄鉱、硫砒鉄鉱、黄銅鉱の鉱化作用。グレーター・サドベリー地域で採取された硫化物に富む岩石サンプル。写真とサンプルはケイトリン・デ・モリー提供。

鉱山の貴金属鉱物の86%はPGE硫化物、9%はスペリライト、5%はミケネライト、0.1%はエレクトラムです。[13]これらの鉱物は、一般的にペントランド鉱や磁硫鉄鉱に含まれます。[13]しかし、ミケネライトはケイ酸塩鉱物の近く、またはケイ酸塩鉱物に含まれます。[13]この鉱山で発見されるPGE硫化物には、「イラルサイト（IrAsS）コア、ホリングワーサイト（RhAsS）外層、そしてPGEに富むニッケルコバルト鉱縁（CoAsS）」[13]を伴う自形累帯構造が一般的です。[13]クレイトン鉱山では、 オスミウムを含むレニウム硫化物も記録されています。[13]

クレイトン鉱山で発見される一般的な鉱石鉱物には、黄銅鉱、キューバナイト、方鉛鉱、イルメナイト、磁鉄鉱、ペントランド鉱、黄鉄鉱、磁硫鉄鉱などがあります。[16] [15]鉱山で発生するあまり一般的ではない非鉱石鉱物には、アルタイ石、銀ペントランダイト、硫砒鉄鉱、黒雲母、斑銅鉱、錫石、コバルト鉱、緑簾石、フルーダイト、ゲルスドルファイト、金、ヒーズルウッダイト、ヘサイト、ホリングワーサイト、インシズウェイト、イラルサイト、コツルスカイト、白鉄鉱、マスロバイト、メロナイト、メレンスキー石、ミケネライト、ミラーライト、モンシェイト、白雲母、ニッケル鉱、パーカー石、石英、ルチル、銀、スペリライト、閃亜鉛鉱、シュトゥッツァイト、錫、ツモ石などがあります。[17]

生産

クレイトン鉱山は主にニッケル、銅、PGEの鉱山ですが、金、銀、コバルト、セレン、テルルも生産しています。[16]

採掘方法

クレイトン鉱山は1901年に最初の生産を開始して以来、[16] 1億5500万トン以上の鉱石が採掘されています。[引用が必要]鉱山は1901年から1908年まで露天掘りで、1906年に地下鉱山に移行しました。[引用が必要]現在、採掘方法は、垂直後退法によるバルク採掘（生産量の95％）と、機械化されたカットアンドフィル法による選択的ストッピング（生産量の5％）です。[引用が必要]

生産レベル

2005年、クレイトン鉱山は週6日の操業で、1日平均3,755トンの鉱石を生産しました。2007年は鉱山採掘と探査において画期的な進歩となり、深部での鉱化作用が確認されました。[18]これにより、銅の品位が1.62%、ニッケルの品位が2.8%の鉱石793,000トンが生産されました。[要出典]。2018年には、生産率が銅の品位が2.77%、ニッケルの品位が2.5%の鉱石608,000トンに達しました。[19] 一方、2019年には、銅の品位が2.67%、ニッケルの品位が2.68%の鉱石6,130,000トンが生産されました。[20]鉱石はヴァーレ社のクララベル工場でニッケルと銅に加工され、白金族元素（PGE）中間体はオンタリオ州ポートコルボーンにあるヴァーレ社の処理施設に送られます。[20] [21] [要出典]

地震

クレイトン鉱山には4つのファミリーと合計12の剪断帯があります。[22] [3]クレイトン鉱山の採掘と鉱物探査は深部で行われるため、これらの局所的な剪断帯の一部は通常の採掘作業中に再活性化します。[23] [3]この再活性化により、近くのサドベリーとその周辺地域で数回の地震と岩盤はねが感じられ、2000年1月から2013年9月の間に合計123回の有感および非感受の地震が発生しました。[24] [25] [3]これらの地震は通常0.0から4.0 Mnの間で、鉱山での作業を一時的に停止させます。[26] [25] [27] [3]

クレイグトン鉱山での作業による地震活動に関する研究では、鉱山内の主要な剪断帯ではなく、小さな剪断帯が断層滑り地震活動の大部分を占めていることが明らかになった。[22]しかし、主要な剪断帯は、掘削現場周辺の岩盤の「応力の流れに影響を与える」[22] 。 [22]

鉱山の地震活動率は、鉱山で行われている掘削量と直接相関している。[3]鉱山の地震活動が静かな時期は、2003年、2009～2010年、および2012年の労働中断期間中に確認されている。 [3]鉱山の地震活動率は、活発に掘削されている地質構造の影響も受けている。[3]鉱山で最も地震活動が活発な構造の1つである、400鉱体のプラム剪断帯近くの下盤延長部は、2001年から2003年の間に活発に採掘されていた。[3]この期間中、地震活動が顕著に相関して増加した。[3]

地上管制

地震活動の頻度が高いため、クレイトン鉱山では地震活動を監視するための地上制御プログラムを導入しています。クレイトン鉱山の地上制御プログラムは年間2,000万ドルの費用がかかり、20人以上のチームと、スマートケーブルと地震計の大規模なネットワークで構成されています。[6]

スノラボ

クレイトン鉱山の地下6,800フィート（2,100メートル）の層には、世界で最も深く、最もクリーンな地下物理学研究所があります。[5]元々はサドベリーニュートリノ観測所（SNO）のために掘削されましたが、 SNOLABと呼ばれる汎用施設に拡張されました。元の研究所であるSNOは、重水ニュートリノ「チェレンコフ検出器」でした。[28] 2004年、クレイトン鉱山の敷地内にSNOのために750万ドルの3階建ての研究所が建設され、今日SNOLABとして知られる研究所の基礎が築かれました。[28] [5] SNOLABは当初7,000万ドルの資本金で建設され、2020年にカナダのイノベーション大臣からさらに4,090万ドルの資金提供を受けました。[29] [5]

クレイトン深化プロジェクト

2005年、クレイトン鉱山では深部採掘を可能にする2つのプロジェクトが進行中でした。1つ目は、800万ドル規模の4年間にわたるダイヤモンドドリル探査プログラムで、これにより10,000フィート（3,000メートル）の深さまで鉱石量を特定することが可能になります。[30] 2つ目は、4,800万ドル規模の拡張プロジェクトで、7,810フィート（2,380メートル）の深さで鉱石生産を開始し、2006年から2011年にかけて180万トンの高品位鉱石を生産すると推定されました。[31]この拡張はSCRマイニング・アンド・トンネリング社によって実施されました。[32]

2007年、ヴァーレは、探査掘削によりクレイトン鉱山の立証済みおよび推定埋蔵量が、従来の1,700万トン（ニッケル3.2%、銅2.5%）から、3,200万トン（ニッケル2.2%、銅2～2.3%）に増加したと発表した。[33]この探査により、2,150メートルおよび3,200メートルの鉱山レベルで高品位のPGE鉱石も発見された。[33]

2013年には、クレイトン・マイン・ディープ・プロジェクトの第3フェーズが進行中でした。[6]この拡張プロジェクトは2億4,700万ドルの費用がかかり、鉱山の深さを8,020フィート（2,444メートル）まで増加させ、鉱山の寿命を少なくとも2027年まで延長すると推定されています。[6]

環境プロジェクトと懸念

ディーゼルから電気へ

2018年、ヴァーレ社は深部鉱山で稼働する車両をディーゼルから電気自動車に移行すると発表しました。[34]これは現在も進行中のプロジェクトであり、古い機器は耐用年数を迎えた時点で電気自動車に交換されます。[34]電気自動車への移行は、鉱山の環境への影響を軽減するだけでなく、深部鉱山におけるこれらの車両による熱発生とディーゼル汚染の削減にもつながります。[34]

地下水処理

クレイトン鉱山の鉱滓地域には地下水が自然に流れており、環境汚染のリスクがある。 [引用が必要]汚染を防ぐため、鉱滓地域からの地下水は水処理施設に汲み上げられ、そこで処理される。[引用が必要]処理された水は地元の流域に排出される。[引用が必要]

地下温室

クレイトン鉱山の4800フィートレベルは、完全に自動化された温室です。[6]この温室では、約10万本のジャックマツとアカマツが栽培されており、サドベリー盆地の緑化と修復に使用されます。[6]

参照

参考文献

  1. ^ Praveen (2019年6月11日). 「世界で最も深い鉱山トップ10」. Mining Technology . 2024年2月3日閲覧。
  2. ^ abcdefghijkl オキャラハン、ジョナサン W.;リンネン、ロバート L.ライトフット、ピーター C.オシンスキー、ゴードン R. (2017-09-01)。「クレイトンおよびコールマン鉱床における麓壁のCu-Ni-PGE硫化物鉱脈および構造に隣接するサドベリー角礫岩の鉱物学的および地球化学的特徴」。カナダの鉱物学者。55 (5): 909–943。ビブコード:2017CaMin..55..909O。土井：10.3749/canmin.1600058。ISSN  0008-4476。
  3. ^ abcdefghij Morissette, Philippe; Hadjigeorgiou, John; Punkkinen, Allan (2017-07-03). 「Vale社Creighton鉱山における破裂しやすい地盤の特性評価」 .鉱業技術. 126 (3): 123– 138. doi :10.1080/14749009.2016.1252093. ISSN  1474-9009. S2CID  114781587.
  4. ^ “The Canadian Encyclopedia”. 2007年9月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年8月20日閲覧。
  5. ^ abcd 「SNOLABについて」SNOLAB . 2021年2月24日閲覧。
  6. ^ abcdef 「アクセント：明るい未来を掘り出す」thesudburystar . 2021年2月24日閲覧。
  7. ^ 「Salter's Meridian 1856」. Ontario Heritage Trust . 2024年2月3日閲覧。
  8. ^ abc 「カナダにおける私たちの歴史」www.vale.com . 2021年2月24日閲覧。
  9. ^ abcde 「鉱山で働く」www.sudburymuseums.ca . 2007年10月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年2月24日閲覧。
  10. ^ Praveen (2019年6月11日). 「世界で最も深い鉱山トップ10」. Mining Technology . 2024年2月3日閲覧。
  11. ^ abc 「コミュニティ解散」www.sudburymuseums.ca . 2007年10月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年2月24日閲覧。
  12. ^ abcd Therriault, Ann M.; Fowler, Anthony D.; Grieve, Richard AF (2002-11-01). 「サドベリー火成岩体：分化した衝突溶融シート」 . Economic Geology . 97 (7): 1521– 1540. Bibcode :2002EcGeo..97.1521T. doi :10.2113/gsecongeo.97.7.1521. ISSN  0361-0128.
  13. ^ abcdefghijklmnopq Dare, SAS; Barnes, S.-J.; Prichard, HM; Fisher, PC (2010-09-01). 「カナダ、サドベリーのクレイトンNi-Cu-白金族元素硫化物鉱床における白金族鉱物の生成時期と形成：PGEに富む硫化物の初期結晶化」 . Economic Geology . 105 (6): 1071– 1096. Bibcode :2010EcGeo.105.1071D. doi :10.2113/econgeo.105.6.1071. ISSN  0361-0128.
  14. ^ ab 「主要鉱山とプロジェクト | クレイトン鉱山」. miningdataonline.com . 2021年2月24日閲覧。
  15. ^ abcd Dare, Sarah AS; Barnes, Sarah-Jane; Prichard, Hazel M. (2010-12-01). 「カナダ、サドベリーのCreighton Ni–Cu–PGE硫化物鉱床における硫化物中の白金族元素（PGE）およびその他の親銅元素の分布、およびペントランダイト中のパラジウムの起源」 . Mineralium Deposita . 45 (8): 765– 793. Bibcode :2010MinDe..45..765D. doi :10.1007/s00126-010-0295-6. ISSN  1432-1866. S2CID  128739826.
  16. ^ abc 「Creighton Mine Geologic Information」米国地質調査所（USGS） 1990年。2021年2月17日閲覧。
  17. ^ 「クレイトン鉱山、クレイトン・デイヴィス郡区、サドベリー地区、オンタリオ州、カナダ」www.mindat.org . 2021年2月24日閲覧。
  18. ^ 「世界の露天掘り鉱山トップ5 | MEC Mining」2022年6月28日. 2024年2月3日閲覧。
  19. ^ 「世界の露天掘り鉱山トップ5 | MEC Mining」2022年6月28日. 2024年2月3日閲覧。
  20. ^ ab 「1934年証券取引法第13条または第15条(d)に基づくフォーム20-F年次報告書」、Vale SE、 2019年12月31日、2021年1月21日閲覧。
  21. ^ カナダ・アメリカ鉱山ハンドブック—第75版。トロント、オンタリオ州：ビジネス・インフォメーション・グループ。2006年、 p.493。ISBN 0-919336-65-5。
  22. ^ abcd Snelling, Paige E.; Godin, Laurent; McKinnon, Stephen D. (2013-02-01). 「カナダ、サドベリーのクレイトン鉱山における遠隔地震活動の誘発における地質構造と応力の役割」 . International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences . 58 : 166– 179. Bibcode :2013IJRMM..58..166S. doi :10.1016/j.ijrmms.2012.10.005. ISSN  1365-1609.
  23. ^ 「地震テクトニクス研究：オンタリオ州サドベリーのディープ・クレイトン構造システムと鉱山誘発地震活動との関係に関する調査」www.queensu.ca。2018年9月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年2月24日閲覧。
  24. ^ 「2つの地震はガーソンとクレイトンでの深部掘削が原因の可能性が高いとヴェイル社が発表｜CBCニュース」CBC . 2021年2月24日閲覧。
  25. ^ ab Média, Bell. 「ヴァーレ社、サドベリー・クレイトン鉱山で3回の地震を確認」www.iheartradio.ca . 2021年2月24日閲覧。
  26. ^ 「ヴァーレ、地震後クレイトン鉱山の操業を再開」MINING.COM 2020年4月23日. 2021年2月24日閲覧。
  27. ^ Venditti, Bruno (2020年4月23日). 「ヴァーレ、地震後クレイトン鉱山の操業を再開」Mining.com . 2020年4月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年2月24日閲覧。
  28. ^ ab 「クレイトン鉱山跡地に新ラボ建設のため鉄骨が建造中 - constructconnect.com」Daily Commercial News . 2004年8月27日. 2021年2月24日閲覧。
  29. ^ 「SNOLAB、サドベリーにあるヴァーレ社のクレイトン鉱山での独自の科学研究にカナダから4000万ドル以上の資金提供を受ける」www.vale.com . 2021年2月24日閲覧。
  30. ^ 「ニッケル資源 - クレイトン、深部にさらに多くの金属を隠蔽」Canadian Mining Journal . 2007年6月27日. 2021年2月24日閲覧。
  31. ^ Lacey, Keith (2006-08-22). 「ガーソン鉱山の新たな活力」. Northern Life . 2010-10-29閲覧。クレイトン鉱山深掘りプロジェクト：クレイトン鉱山では、より深部への採掘を可能にする2つのプロジェクトが進行中です。1つ目は、800万ドル規模の4年間にわたるダイヤモンドドリル探査プログラムで、1万フィート（約3,000メートル）深までの鉱石量を特定します。2つ目は、4,800万ドル規模の拡張プロジェクトで、7,810フィート（約2,200メートル）深に生産鉱石を設置し、2006年から2011年にかけて180万トンの高品位鉱石を生産する予定です。
  32. ^ 鉱業、SCR「クレイトン鉱山 - SCRの鉱業とトンネル工事」 。 2021年2月24日閲覧。
  33. ^ ab Ferreira, Monica (2007-06-20). 「CVRDのニッケル埋蔵量がサドベリーで増加」. saladeimprensa.vale.com . 2021年2月24日閲覧。
  34. ^ abc 「Vale、Creightonの深海ゾーンを全電化車両に移行」magazine.cim.org . 2021年2月24日閲覧。
「https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Creighton_Mine&oldid=1322347426」より取得