メレンスキーリーフ
メレンスキー岩礁は、南アフリカの北西州、リンポポ州、ハウテン州、ムプマランガ州にまたがるブッシュフェルト火成岩複合体（BIC）に含まれる火成岩の層で、その下層の上部グループ2岩礁（UG2）とともに、白金族金属（PGM）または白金族元素（PGE）（白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミウム）の埋蔵量が世界的に知られているほとんどである。岩礁の厚さは46cmで、薄いクロム鉄鉱の層またはストリンガーで区切られている。[ 1 ]岩石は主に集積岩で構成され、白鉛岩、斜長岩、クロム鉄鉱、黒鉛岩が含まれる。[ 2 ]
構成
UG2リーフは、その組成がBIC全体で比較的一貫しており、クロマイトが豊富である。しかし、UG2リーフにはメレンスキーリーフの金、銅、ニッケルの副産物はないが、その埋蔵量はメレンスキーリーフのほぼ2倍である可能性がある。全体的に、メレンスキーリーフは、上部にクロミタイトの薄い層がある、斜長岩またはノーライトで構成される下層であると観察されている。 [ 3 ]さらに、通常、両方の上に長石質輝岩で構成される層がある。[ 3 ]クロミタイト層は、大規模な苦鉄質層状貫入岩でよく見られる。現在の理論では、化学的に原始的なマグマとより進化したマグマが導入および混合された結果としてクロミタイトが形成され、その結果、混合物中のクロミタイトが過飽和になり、マグマだまりの底にほぼ単一鉱物の層が形成されると示唆されている。[ 2 ]メレンスキー礁の形成に関する有力な説は、主なマグマ源から発生した結晶がマグマの上昇とともに蓄積し、冷却されて結晶化したというものである。[ 4 ]しかし、結晶化の性質は複雑である。
レイヤー
メレンスキー礁は5つの異なる層から構成されています。[ 5 ]最初の層は斑状斜長岩で、輝石オイコクリストスであり、暗い色の帯として描写されています。[ 5 ]斑状斜長岩は、微量の石英、チタン石、アパタイト鉱物で構成されています。[ 5 ] 2番目の層はメレンスキークロミタイトで、基底クロミタイトの非常に不規則な粒子です。3番目の層はメレンスキークロミタイトを含む2番目の層に似ていますが、基底クロミタイトはコンパクトでサイズが小さいです。[ 5 ] 4番目の層はメレンスキーペグマタイトで、厚さ約2.6cmの粗粒のケイ酸塩で構成されています。4番目の層では、クロミタイトはまばらで、硫化物が存在します。[ 5 ]第5層はメレンスキーメラノライトであり、細粒の黄銅鉱、石英、長石を豊富に含むマトリックスです。[ 5 ]
全岩化学
メレンスキー礁にはクロミタイトが高濃度で含まれています。しかし、クロミタイトはそれぞれイリジウム、ルテニウム、ロジウム、白金の含有量が異なります。[ 5 ]ヒ素、カドミウム、スズ、テルルの微量元素の濃縮が報告されています。 [ 5 ]メレンスキー礁は、原始マントル、層状貫入岩、ニッケルと銅の含有量でプラットリーフと類似しています。[ 5 ]メレンスキー型礁は、正マグマ性岩石と水マグマ性の2つのカテゴリに分けられます。[6] 正マグマ性岩石群は、白金族元素の鉱化作用で構成されています。[ 6 ]水マグマ性岩石群は、固体の集積堆積物から分離した揮発性物質に富む流体への白金族元素の鉱化作用で構成されています。[ 6 ]
結晶
メレンスキー礁での結晶化がどのように起こったかについては、いくつかの説がある。メレンスキー礁に関して最初に受け入れられた仮説は、クロム鉄鉱の結晶化は混成溶融物と、新しいマグマと既存のマグマの大きな横方向の混合によって発生したと示唆している。[ 6 ]詳細には、最初の仮説は、高濃度の PGE は硫化物とケイ酸塩溶融物の結果であると示唆している。[ 6 ]硫化物溶融物は密度が高く、溶融物がマグマ柱を通ってマグマ溜まりの底に沈降することでこのような混合が起こったため、この仮説では硫化物溶融物が重要な役割を果たしている。[ 6 ]ある説では、クロム鉄鉱の結晶化は混成溶融物と横方向の混合によって発生したと示唆している。[ 7 ]別の説では、結晶化はクロム鉄鉱と硫化物の液滴によって発生したと示唆している。 [ 8 ]しかし、結晶化は定置マグマが天岩溶融物と融合することによって発生したという別の説もある。[ 9 ]ルーフロックメルト理論では、新しいマグマとシリカを豊富に含む既存のメルトとの間に汚染があった。[ 9 ]この汚染により、クロマイト粒子がPGM結晶を引き寄せ、クロマイトとPGMの結晶化が起こった。[ 9 ]結晶化後、結晶は崩壊縁に運ばれ、クロミタイトとPGEの層を形成した。[ 9 ]
歴史
ブッシュフェルト複合岩体のクロミタイトは、1908年にホールとハンフリーによって初めて報告されました。[ 7 ]南アフリカにおけるプラチナの初期の採掘は、イーストランドのいくつかの大規模な金鉱山で行われました。最初の独立したプラチナ鉱山は、ナブームスプルート近郊で、非常に不均一な石英鉱床を採掘する短命な事業でした。ブッシュフェルト火成岩複合鉱床は、1924年にライデンバーグ地区の農民であるA.F.ロンバードによって発見されました。[ 2 ] [ 10 ]その長さは約80キロメートルと記録されています。[ 2 ] [ 10 ]これは沖積鉱床であったが、ハンス・メレンスキーがその重要性を認識し、探鉱活動によってブッシュフェルト火成岩複合体の主な鉱床を発見し、1930年までに数百キロメートルにわたってその痕跡をたどった。[ 4 ]リーフの大規模な採掘は、排気ガス汚染制御に使用される白金族金属の需要が1950年代に急増し、採掘が経済的に実行可能になるまで行われなかった。UG2クロミタイトからの金属の抽出は、冶金学の大きな進歩により1970年代に初めて可能になった。[ 4 ]クロムを豊富に含むUG2クロミタイト層の抽出に成功した最初の鉱山は、ウェスタン・プラチナ鉱山であった。[ 11 ]
参考文献
- ^バーンズ、サラ・ジェーン（2002年1月）「ブッシュフェルト複合岩体、インパラプラチナ鉱山産のメレンスキー岩石群における白金族元素と微細構造」『ジャーナル・オブ・ペトロロジー』43 (1): 103–128 . doi : 10.1093/petrology/43.1.103 .
- ^ a b c d [南アフリカの学生のための地質学。CNA Ltd 南アフリカ]
- ^ a b Cawthorn, R.Grant; Boerst, Kevin (2006年3月). 「南アフリカ、ブッシュフェルト岩体メレンスキー岩体のペグマタイト輝石の起源」 . Journal of Petrology . 47 (8): 1509– 1530. CiteSeerX 10.1.1.560.4971 . doi : 10.1093/petrology/egl017 – Oxford Academic経由.
- ^ a b cマテズ、EA (1995)。マグマ宇宙のメタソーマとメレンスキー礁の形成、ブッシュフェルト複合体。投稿ミネラル ガソリン 119、277-286。
- ^ a b c d e f g h iハッチンソン、デイブ、フォスター、ジェフリー（2015年1月）。「マグマ定置中の白金族微粒子鉱物の濃度：ブッシュフェルト岩体メレンスキー岩礁の事例研究」『Journal of Petrology』56 : 113– 159. doi : 10.1093/petrology/egu073 .
- ^ a b c d e fラティポフ, ライス; チスティヤコワ, ソフィア; ページ, アラン; ホーンジー, リチャード (2015年7月). 「メレンスキー礁における原位置結晶化の現場証拠」 . Journal of Petrology . 56 (12): 2341– 2372. doi : 10.1093/petrology/egv023 .
- ^ a bスクーン、ロジャー（1994年8月）「ブッシュフェルト岩体西部の臨界地帯における白金族元素鉱化作用：I. 硫化物に乏しいクロミタイト」経済地質学誌89 ( 5): 1094–1121 . doi : 10.2113/gsecongeo.89.5.1094 .
- ^ナルドレット、アンソニー（2011年1月）「ブッシュフェルト複合岩体の白金族元素に富むメレンスキー岩礁とクロミタイト層の生成」『マグマ性ニッケル・銅および白金族元素の鉱床：地質学、地球化学、そして起源』
- ^ a b c d Kinnaird, JA (2012年7月). 「クロミタイトの形成 ― プラチナ濃縮過程を理解する鍵」.応用地球科学. 111 : 23–35 . doi : 10.1179/aes.2002.111.1.23 . S2CID 129225819 .
- ^ a b南アフリカの白金族金属鉱山 2007年、南アフリカ鉱物エネルギー省、 Wayback Machineで2009年3月19日にアーカイブ
- ^ Jones, R. Michael (2005年3月). 「ブッシュフェルト複合地帯におけるプラチナ採掘の歴史」 . wikinvest . 2018年4月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年4月2日閲覧。
