ブロークンヒル鉱床

ブロークンヒルの博物館に展示されている古いキントーアのヘッドフレーム
旧デルプラット鉱山、鉱脈ライン、ブロークンヒル、2017年

ブロークンヒル鉱床は、オーストラリア、ニューサウスウェールズ州西部のブロークンヒルの麓に位置し、町の名前の由来となっています。おそらく世界で最も豊富で最大の亜鉛・鉛鉱床です。

歴史

発見

ブロークンヒルのゴッサンの空洞を覆う緑柱石

チャールズ・スタートは1844年にこの地域の鉛筆スケッチを描き、孤立した丘に沿って鉄鉱石があることに気づいた。1866年、マウント・ギップスの羊牧場は、鉱脈の露頭を含む牧草地をブロークン・ヒルと名付けた。しかし、その丘はマロックだと考えられていた。1883年9月5日、マウント・ギップスの境界守備隊員チャールズ・ラスプが、探鉱ガイドブックに酸化スズに似ていると書いてあったため、露頭の権利を主張した。彼は他の6人とともに、露頭全体の権利を主張した。1884年、シンジケートはブロークン・ヒル鉱山会社として再編された。 1885年にホーンシルバーが発見され、ブロークン・ヒル私営会社が設立された。[ 1 ]

チャールズ・ラスプは、ブロークン・ヒルとして知られる地形で、塊状の鉛・亜鉛硫化物からなるゴッサン（風化した硫化物露頭）を発見しました。ラスプは塊状の方鉛鉱、閃亜鉛鉱、青鉛鉱などの酸化鉱物を発見したと報告しましたが、最も懸念していたのは鉛の主源である方鉛鉱でした。砂漠に大量の鉛が存在するという彼の報告は、当時は誇張されていると考えられていましたが、すぐに真実であることが証明され、ゴールドラッシュに匹敵する「鉛ラッシュ」を引き起こしました。

搾取

ブロークンヒルは当初、ゴッサン鉱から容易に得られる方鉛鉱を求めて小規模な探鉱者によって開発され、すぐに数十の竪坑が掘られました。鉱石はラクダの隊列、荷馬車、荷ラバによって南オーストラリア州へ運ばれました。天然銀を含む極めて高品位の銀や、その他豊富な希少な銀鉱物が採掘されたこと で、主要な副次的収入源が明らかになりました。

1885年から1898年までは、酸化銀鉱の露天掘りが一般的で、地元での製錬も行われていた。1898年から1915年までは、鉛・亜鉛・銀硫化鉱物が開発され、精鉱は海外で処理された。1915年以降は、精鉱はオーストラリア国内で完全に処理されるようになった。鉱脈の中央部は1940年までに枯渇し、生産は北端と南端に集中した。1950年代の鉱山には、ノース・ブロークンヒル・リミテッド、ブロークンヒル・サウス・リミテッド、ザ・ジンク・コーポレーション・リミテッド、ニュー・ブロークンヒル・コンソリデーテッドなどがあった。1946年までに、6,380万トンの鉱石から860万トンの鉛、520万トンの亜鉛、5億3,800万オンスの銀、16万5,000オンスの金が生産された。[ 1 ]

他の主要鉱業地域と同様に、鉱業は初期の小規模探鉱者から徐々に移行し、鉱区と鉱床の統合、鉱床の拡大、鉱山規模の拡大、操業効率の向上によって労働力の縮小へと進んできました。この傾向は20世紀後半にブロークンヒル私営会社が設立され、ブロークンヒルから撤退したことで加速し、現在ではわずか2社の事業者のみが、高効率の地下機械採掘による大規模採掘を行っています。

ブロークン・ヒル・サウス・リミテッドは1972年に操業を停止し、そのリース権はミネラルズ・マイニング・アンド・メタラージー（MMM）に買収されました。地下採掘は1976年に停止され、露天採掘は1973年に開始されたブラックウッド・オープンカットとキントーア・オープンカットに集中しています。鉱床は、ストープフィルに加え、残存する深成銀鉱と硫化物鉱石で構成されています。[ 2 ]

パスミンコ社は、ジンク・コーポレーションとニュー・ブロークン・ヒル・コンソリデーテッドの鉱区を引き継ぎました。同社の主要坑道には、ZC、NBHC、サザン・クロスが含まれていました。これらのZC鉱山の鉱区は、ブロークン・ヒルの「鉱脈線」に沿って、MMM鉱区の南に位置しています。[ 3 ]

ブロークンヒルの町は、鉱脈沿いの採掘でできた人工の泥山に支えられている。

1950年代、干ばつにより鉱山操業が危機に瀕した

1950年代初頭までに、ブロークンヒル地域は8年以上にわたる深刻な干ばつに見舞われ、採掘作業は停止寸前まで追い込まれました。深刻な水不足問題のため、鉱山所有者は、当時としては最大規模となる列車による大量揚水作戦を開始しました。数ヶ月にわたり、特別なタンク車が2億5千万ガロン以上の水を40マイル（約64キロメートル）輸送しました。水はホース湖付近のダーリング川から西の小さなマウントギップス鉄道側線まで汲み上げられ、そこでこの目的のために建設された大型貯水タンクに移されました。マウントギップス貯水タンクから水は大きなパイプを通って下流に流れ、ブロークンヒルの主要貯水施設であるスティーブンスクリーク貯水池に至ります。スティーブンス貯水池から水は再び大きなパイプを通って下流に流れ、ブロークンヒルズの採掘作業場に至りました。[ 4 ]

地質学

ブロークンヒル鉱山産の方鉛鉱に付着したロードナイト。このような標本は鉱物収集家に人気があります。

グスタフソンによれば、「ブロークンヒル鉱脈は、（侵食される前は）長く連続した不規則な平坦で湾曲した鉱石の束を形成している、塊状の鉛亜鉛置換鉱体であり、高さ約2,000～3,000フィート、厚さ約90メートルの鉱床を形成している。縦断面では、鉱床は広い弧を描き、中央（最高部）は平坦で、両端は下向きに傾斜している…水平距離3マイル以上にわたって連続的に鉱化されている。」 閃亜鉛鉱と方鉛鉱が主要な金属鉱物である。[ 1 ] ブロークンヒル鉱体の簡略化された地質は、中央部（旧「ブロークンヒル」ゴッサン丘陵）に露出し、北に急峻に、南に緩やかに傾斜する、ブーメラン型で、大きく剪断され、分断されたリボン状および鞘状の塊状硫化物レンズの連なりである。

ブロークンヒル鉱床は、ウィルヤマ累層群（中原生代珪線石片麻岩層）の片麻岩中に含まれています。原始堆積物は、粘土、砂質粘土、砂、花崗岩質岩床、 斑れい岩質岩床、ペグマタイトシートが交互に重なり合っていました。変形、褶曲、変成作用により、堆積物は片麻岩に、花崗岩質岩は眼石に、斑れい岩は両閃岩と角閃石片岩に変化しました。[ 1 ]

この鉱石は、褶曲層中に分布する塊状の再結晶した閃亜鉛鉱、方鉛鉱閃亜鉛鉱、および方鉛鉱に富む硫化物レンズ岩から成り、第2レンズ層および第3レンズ層として知られています。どちらも独特の金属比と脈石鉱物を有しています。鉱石境界は層理面と平行です。グスタフソン氏によると、「この鉱石は、既に褶曲した古い岩石に導入され、その岩石の特定の好ましい層を、大量のガーネット、ロードナイト、蛍石、マルマタイト（およびウルツ鉱）、方鉛鉱、および鉱体を構成するその他の鉱物で、粒子ごとに置き換えたという証拠があります。」ポトシ・フットウォール片麻岩は主鉱脈の両側に分布しています。[ 1 ] 鉱石は、多くの場合、最大100％の鉛亜鉛硫化物で構成され、黄鉄鉱、黄銅鉱、脈石硫化物はほとんどまたは全く含まれません。

鉱化帯の下盤は砂礫質片麻岩で、長石、石英、ざくろ石、黒雲母、角閃石から構成され、上盤には泥質片麻岩が分布しています。下盤片麻岩は、鉛を多く含む長石やマンガンを多く含むざくろ石といった稀少な鉱物化学組成を含む異常な鉱物組成を有しています。鉱石は主にこの地層の境界部に含まれていますが、鉱体の大部分は構造的に上盤と下盤の両方に再移動または偏在しており、鉱床の形状は局所的に非常に複雑です。

創世記

ブロークンヒル鉱床の起源は、特にオーストラリアの地質学者にとって歴史的に極めて重要な意味を持っています。なぜなら、この鉱床は象徴的な鉱床であり、世界で最も研究されている鉱床の一つであり、これまでに1,500件以上の論文が発表されているからです。また、この謎めいた鉱床の起源とその構造・地層学的状況に関する概念が、鉱床の走向に沿った反復構造の探査や、世界の他の地域での類似鉱床の発見を推進しているため、現代においても極めて重要な意味を持っています。

ブロークンヒルの起源もまた、長きにわたる論争と憶測の的となっているため、興味深い問題です。ブロークンヒルの形成をもたらした遺伝的プロセスのいくつかの重要な側面については合意が得られているものの、この問題については依然として結論が出ていません。以下に示す解釈は、様々な意見の中で最も受け入れやすい中間的な見解です。

SEDEX鉱化

ブロークンヒルは、変成作用と剪断作用によって広範囲に再作用・改変された堆積性噴出鉱床（SEDEX）であると広く考えられています。[ 5 ]この包括的な理論を裏付ける重要な証拠として、世界中の多くのSEDEX鉱床で見られる銀、鉛、亜鉛の共存、そして鉱化作用の大部分が砂岩と砂礫岩片麻岩の重要な地層境界に位置していることが挙げられます。しかし、ブロークンヒルの状況ははるかに複雑であることを示す証拠がますます増えています。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

ポトシ片麻岩およびマンガン含有ザクロ石層は、元々の層理方向 (S0) の重要な指標であると考えられており、地域的にこれらの層と片麻岩層序内の異常な鉛と亜鉛との関連が証明されているため、重要な探査ターゲットとなっています。

変成オーバープリント

ブロークンヒル鉱床は、南オーストラリア州のカーナモナ・クラトンに隣接するブロークンヒル・ブロックの原生代片麻岩中に存在します。ブロークンヒルが属するテレーンは、両閃岩相において一連の変成作用を受けています。[ 9 ]その結果、鉛と亜鉛の硫化物は現在の基本的なブーメラン形状に「圧縮」され、鉱体は亜鉛に富む鉱脈と鉛に富む鉱脈および鉱床に分離しました。

鉱脈自体は多様な構造相を示し、剪断に対しては多様な反応を示すものの、大部分は延性的な挙動を示す。多くの鉱脈、特に鉛鉱脈は片麻岩質の母岩と鋭く接触しており、これは変成作用のピーク時に構造的に移動したことを示唆している。同様に、ブロークンヒルにおける亜鉛鉱脈と鉛鉱脈の現在の位置は、必ずしも層理面（S0）に沿った、あるいは地層断面内の垂直方向における元々の位置とは関連がない可能性があると推測されている。

SEDEX 分類を推測するために、変成作用による圧倒的な構造的重複を「見抜く」のにかなりの努力が必要でした。

交代作用

ウィルヤマ累層群の下部、特にブロークンヒル・ブロックとその亜領域は、激しいナトリウム変質作用を受けています。その結果、ブロークンヒルに隣接するオラリー領域では、 広範囲にわたるアルバイト変質が見られます。

高温変成流体が鉱床に及ぼした影響は無視できないものの、鉱床の熱水起源に関する従来の理論ほど生成要因として重要ではないと考えられている。現在、交代作用によるオーバープリントは、それ自体が延性破壊部位である塊状硫化物周辺の弱化帯を通る流動の集中の結果として存在するというのがコンセンサス的な見解である。

交代作用には、鉛亜鉛硫化物と母岩の同位体組成の再平衡化、硫化物体への希少元素の導入が含まれ、地殻で最も多様な鉱物群の 1 つを形成します。ブロークン ヒルでは 1,500 種以上の鉱物が確認されており、その中には他では報告されていない数十種が含まれています。

ブロークンヒルの鉱脈線とマンガン含有ザクロ石の層位との関連は、部分的には、噴出性マンガン含有チャートの潜在的な原岩が変成作用によってザクロ石含有片麻岩に変化したことによるものと考えられており、おそらく、近くの塊状硫化物に関連する交代作用によってその原岩が再構成されたものであると考えられる。

ブロークンヒル型鉱床

ブロークンヒルの塊状方鉛鉱中のスペサルティンガーネット結晶

ブロークンヒルは、ブロークンヒル型鉱床（BHT鉱床）として知られる鉱床の分類地です。[ 6 ]これは、鉱石生成理論や鉱物探査方法論で使用される、類似の鉱床をグループ化した分類です。[ 10 ]

BHT鉱床の主な基準は以下のとおりである。[ 11 ]

  • 非常に撹乱された変成岩地帯における砂岩およびシルト岩の原岩シーケンスの主要な堆積パッケージとの関連。
  • 原生代は重要であると考えられており、顕生代や始生代にはこのスタイルの主要な SEDEX 鉛・亜鉛鉱床は他に知られていない。
  • マンガン含有ガーネットとの関連。

参照

  • ニューサウスウェールズ州の最西部にあるブロークンヒルで発見された希少鉱物、ブロークンヒライト

注記

  1. ^ a b c d e Gustafson, JK; Burrell, HC; Garretty, MD (1952).ブロークンヒル鉱床の地質（ニューサウスウェールズ州ブロークンヒル） . オーストラリア連邦鉱物資源局、地質・地球物理学部、国立開発省. pp.  1– 85.
  2. ^ van der Heyden, A.; Edgecombe, DR (1990). FE Hughes (編).ブロークンヒル、サウス鉱山の銀・鉛・亜鉛鉱床, 『オーストラリアおよびパプアニューギニアの鉱床の地質学』メルボルン:オーストラレーシア鉱業冶金研究所. pp.  1073– 1077. ISBN 0949106429。
  3. ^ Mackenzie, DH; Davies, RH (1990). FE Hughes (編). ZC鉱山のBroken Hill鉛・銀・亜鉛鉱床, 『オーストラリアおよびパプアニューギニアの鉱床の地質学』メルボルン: Australasian Institute of Mining & Metallurgy. pp.  1079– 1084. ISBN 0949106429。
  4. ^「Water Lift Fights Australian Drought」『Popular Mechanics 』 1953年1月、146-147ページ。
  5. ^化学的性質や設定に関する重要な相違点がいくつかあるにもかかわらず、多くの著者は依然としてブロークンヒルをセデックスファミリーの変種であると考えている。ウォルターズ 1998、p. 230
  6. ^ a b Walters, SG (1998). 「Broken Hill型堆積物」(PDF) . AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics . 17 (4): 229– 237. 2012年7月31日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  7. ^ Williams, Patrick J.; Smith, Michael J. (2003). 「北西クイーンズランド州ブロークンヒル型鉱石系の両輝石岩におけるPb–Zn–(As)の濃縮：逆行性熱水分散の産物」.地球化学：探査、環境、分析. 3 (3): 245– 261. doi : 10.1144/1467-7873/03-008 . S2CID 140163545 . 
  8. ^ウィリアムズ、パトリック・J.他 (2005). 「ブロークンヒル型鉱床における鉛と亜鉛に富む流体包有物：硫化物に富む溶融岩からの分別物か、それとも異質な流体浸透の結果か？」『鉱床研究：地球規模の課題への対応』第7回セッション: 861–864 . doi : 10.1007/3-540-27946-6_219 . ISBN 978-3-540-27945-7。
  9. ^ 「Curnamona Geology overview, PIRSA」2007年8月14日閲覧。
  10. ^ Spry, Paul (2009). 「Broken Hill型Pb-Zn-Ag鉱床の再分類」(PDF) . 2009 PDACコンベンション：公開セッション. カナダ探鉱者・開発業者協会. 2012年7月31日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  11. ^より技術的に:
    1. Pb ≥ Zn で Pb+Zn+Ag 値が高い。
    2. 両閃岩相からグラニュライト相への変成作用。
    3. 古生代から中生代の砕屑性変堆積性母岩。
    4. 二峰性（珪長質および塩基性）火山岩、および層状のガーナイトおよびガーネットを含む岩石および鉄層と空間的に関連する硫化物。
    5. 特徴的な Pb:Zn:Ag 比とスカルン状の Fe-Mn-Ca-F 脈石の組み合わせを持つ積層鉱体、および Cu、Au、Bi、As、Sb の存在。
    6. 硫黄含有量の少ない集合体。Spry 2009

参考文献

  • ブロークンヒルにおける鉱業と探査：レビューシドニー：ニューサウスウェールズ州鉱物資源局、1981年ISBN 978-0-7240-6658-2。
ウィキメディア コモンズには、Minerals of Broken Hillに関連するメディアがあります。

南緯31度57分 東経141度27分 / 南緯31.950度、東経141.450度 / -31.950; 141.450

「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Broken_Hill_ore_deposit&oldid=1334243650」より取得