ムポネン金鉱山
ムポネン
Mponeng鉱山での地上作業。
Mponengは南アフリカにあります
ムポネン
ムポネン
南アフリカの場所
位置
州ハウテン州
国南アフリカ
座標南緯26度26分10秒 東経27度25分50秒 / 南緯26.43611度、東経27.43056度 / -26.43611; 27.43056
所有者
会社ハーモニーゴールド
Webサイトhttps://mponenggoldbars.com/

ムポネン金鉱山は南アフリカのハウテン州ウィットウォーターズランド盆地にある超深度の板状金鉱山です。[ 1 ]以前はウェスタン・ディープ・レベルズ第1坑道として知られていたこの鉱山は、1986年に操業を開始しました。[ 2 ]生産量と規模の両面で世界最大級の金鉱山の一つであり、地表下4キロメートル（2.5マイル）以上に達します。[ 3 ] [ 4 ]この深さで、ムポネン金鉱山は地上から世界で最も深い鉱山の称号を獲得し、より多くの埋蔵量に到達するために鉱山を4キロメートル以上に深くすることを目指しています。[ 5 ] [ 6 ]地表から最深部までの移動には1時間以上かかります。 2017年にはエクアドルのマラソンランナーが鉱山内でハーフマラソンを完走しました。 [ 3 ] [ 7 ]この鉱山は、町や都市全体を含む非常に多くの人々、企業、産業を支えています。[ 8 ]

オペレーション

歴史

地球上で最大の金鉱床であるウィットウォーターズランドの一部であるムポネンは、ヨーロッパ人による盆地の発見によって誕生しました。1850年代から1870年代にかけて、この地域では一連の鉱物の発見がありました。ピーター・ヤコブス・マレーによる川からの金の採取や、ヘンリー・ルイスによる農場での石英と金の鉱脈の発見などがその例で、1886年のウィットウォーターズランド・ゴールドラッシュにつながりました。 [ 9 ]これらの発見は多くの採掘作業につながり、約5年間の坑道掘削（1981年）を経て、1986年にムポネンは正式に採掘作業を開始しました。[ 10 ] [ 2 ]ムポネン鉱山が建設される前は、ウェスタン・ディープ・レベルズ・サウス・シャフトまたはNo1シャフトとして知られていましたが、ムポネンという名称が使われるようになったのは1999年のことです。[ 10 ]

リヴ・シャンジは、2012 年の全国ストライキ中にカールトンビルのストライキ中の鉱山労働者に演説しました。

この鉱山は、埋蔵量が最終的に枯渇する可能性のある2029年まで生産を続けると推定されています。この鉱山は1986年から操業しており、43年間の操業の可能性があります。[ 11 ]現在の深さは約3.8kmですが、鉱山の残りの生産寿命の今後数年間で、深さ4.2kmを超える可能性があります。[ 11 ]この鉱山は1986年の開設以来、継続的に稼働していません。2020年3月の地震で3人の鉱山労働者が死亡し、操業が停止しました。[ 11 ]他の多くの事業と同様に、Mponeng鉱山は2020年5月にCOVID-19パンデミックのために閉鎖されましたが、その後生産を再開しました。[ 11 ] [ 12 ]

南アフリカの鉱山地区でのストライキは 1900 年代には顕著で、たとえば 1946 年 8 月の南アフリカの金鉱山ストライキがその一例です。[ 13 ] Mponeng は 19 世紀末近くまで操業を開始しなかったため、それ以降は 2012 年を除いて目立ったストライキはあまり発生していません。2012 年には、AngloGold Ashanti が Mponeng の所有者であったときにストライキが発生しました。[ 14 ]このストライキは、南アフリカの金とプラチナ産業の労働者の問題が複雑に絡み合った結果でした。[ 14 ]この件に関する AngloGold の立場は、安全、平和、安定を維持するというものでした。[ 14 ] 2012 年のストライキには、Mponeng だけでなく、南アフリカの鉱山労働力全体の約 16% が参加しました。[ 15 ] [ 16 ]ムポネンではないが、2012年のストライキには近くのプラチナ鉱山での山猫ストライキも含まれており、警察との接触により34人の鉱夫が死亡した。[ 15 ]

運営と所有権

アフリカ最大の金生産者であるハーモニー・ゴールドは、 2020年にアングロゴールド・アシャンティ（AGA）からムポネンを約2億ドルで買収した。ハーモニー・ゴールドは、2020年後半にAGAの残りの資産を集約したマイン・ウェイスト・ソリューションズも買収した。 [ 17 ] 2022年時点で、総生産コストは1オンスあたり1771米ドル（1トロイオンスあたり1614米ドル）だった。金価格が過去最高値に近い時期でも、ムポネンはかろうじて損益分岐点に達している。[ 18 ]金の価値は現在、1オンスあたり約2080米ドル（1トロイオンスあたり1900米ドル）である 。 [ 19 ]ムポネンからは毎日5400トン以上の岩石が採掘されている。[ 20 ]

ハーモニー ゴールドの最新の出版物では、2023 年の生産の概要が説明されています。

  • 生産量: 7,449 kg (239,490 オンス) の金[ 2 ]
  • 品位: 8.43g/t [ 2 ]
  • 粉砕された鉱石の量：884,000トン[ 2 ]

身体的条件

ムポネン金鉱山で発見されたデスルフォウルディス・アウダクスビアトルのコロニー[ 21 ]

岩石の温度は66℃（151℉）に達し、鉱山はスラリーアイスを地下に注入してトンネル内の空気を30℃（86℉）以下に冷却する。[ 22 ]掘削された場所にはコンクリート、水、岩石の混合物が詰められ、断熱材としても機能する。[ 22 ]トンネルの壁は、鋼繊維で補強された柔軟なショットクリートで固定され、さらにダイヤモンドメッシュネットで固定されている。[ 22 ]

2008年、極限環境生物を探していた研究者たちは、鉱山の地下数キロメートルの地下水サンプルからデサルフォウルディス・アウダクスビアトールという細菌を発見した。 [ 23 ]「アウダクスビアトール」という名前は、ジュール・ヴェルヌの小説『地底旅行』に登場するラテン語の一節「Descende, audax viator, et terrestre centrum attinges.」（「大胆な旅人よ、降りて地底に到達せよ」）に由来する。[ 24 ]

地質と金含有亀裂

鉱山はウィットウォーターズランド盆地にあり、ヴェンターズドルプ・コンタクト・リーフとカーボン・リーダー・リーフの2つの層位を使用しています。[ 25 ]ムポネン鉱山では、ヴェンターズドルプ・コンタクト・リーフは主に互層する珪岩と粗い礫岩で構成されており、厚さはわずか1～2メートルです。[ 26 ]ウィットウォーターズランド盆地は過去に多くの衝上断層運動を経験しており、その結果、多くの亀裂が生じています。[ 26 ]これらの小さな断層は、堆積物と堆積物の接触に対応していることがよくあります。[ 26 ]これらの断層に沿って鉱化流体が流れ、金の沈殿または鉱化につながります。[ 27 ]この複雑な地質学的歴史は金の鉱化と大きく関連しており、ウィットウォーターズランド盆地は金埋蔵量のほぼ3分の1を保有し、すべての金の40％以上を占めています。[ 26 ]ムポネン金鉱山には約4600万オンス（1300トン以上）の金の埋蔵量が証明されており、これは南アフリカにある2番目に深い金鉱山「ドリーフォンテン」の8倍以上です。 [ 27 ]

金の鉱化はおそらく熱水活動に関連しており、上記の岩礁として知られる様々な岩相の礫岩中に存在します。[ 26 ]金が見つかる地層の厚さは、約10cmから1メートルまでの範囲です。[ 28 ]金は、これらの厚さの異なる礫堆積層、堆積した河川堆積物、およびその他の地層中に見つかります。[ 28 ] [ 26 ]特にMponengでは、金は前述の逆断層破砕および以下の鉱化と関連しています。

  • 急峻な石英/硫化物含有断裂
  • 亜水平石英の亀裂
  • 硫化物含有亀裂
  • 超カタクラスト
  • メソフェーズ炭化水素[ 26 ]

他の多くの鉱山と同様に、ムポネン鉱山の鉱化は地質構造の支配に限られています。VCR鉱化帯は、前述の衝上断裂系によって支配されており、その大部分は下クリプリビアベルク期に遡ります。[ 28 ] VCRとCLR自体は約27億年前に形成され、多くの変形と変化を経験してきました。[ 29 ] [ 30 ]

環境への影響

南アフリカは長年にわたり鉱業関連の汚染の影響に対処してきました。鉱業は南アフリカのGDPの約8%を占めていることを考えると、鉱業関連の環境被害の影響は甚大です。[ 31 ] 1998年には、年間5億3,360万トンの廃棄物のうち、鉱業が約90%を占めました。[ 32 ] 1998年のデータによると、南アフリカにおける最大の汚染源は金鉱業です。その大部分は、270以上の鉱滓貯蔵施設があり、面積は18,000ヘクタールに及ぶウィットウォーターズランド盆地で発生しています。 [ 32 ]

鉱業では、主に2種類の廃棄物が発生します。廃石山と尾鉱貯蔵施設（TSF）です。[ 32 ]廃石山は、鉱石に到達するために除去する必要がある岩石です。Mponengの場合、鉱山の深さが深いため、廃石山はかなりの量になります。[ 33 ]尾鉱は鉱石の破砕および粉砕プロセスから発生し、非常に細かいシルトサイズの物質が生成され、山に集められます。尾鉱には潜在的に有害な化学物質が含まれているため、特に深刻な環境および健康問題が伴います。[ 32 ]長期的な影響も懸念されます。鉱山活動が継続されるか、停止するか、鉱山が放棄されるかに関係なく、これらのTSFは周囲の環境に深刻なリスクをもたらす可能性があります。[ 32 ]鉱山が放棄されてから72年後も汚染が残っていることが判明しています。[ 32 ]

この鉱山は2024年に933,205トン[ 34 ]のCO2換算排出量を排出しました。金採掘事業は、主に重機の使用、鉱石処理、エネルギー集約型の精錬方法を通じて温室効果ガスの排出に貢献しています。ディーゼル駆動の機器、爆薬、そして南アフリカでは主に化石燃料に由来する電力消費は、大量の二酸化炭素（CO2 ）とメタン（CH4 ）の排出につながります。

環境問題以外にも、ウィットウォーターズランド盆地の住民は風で舞い上がる砂塵に不満を抱いており、そのほとんどは部分的に修復されたTSFから発生している。[ 35 ]アングロ・アシャンティは2012年に気象データの記録を開始し、ハーモニー・ゴールドが2020年の買収後に監視を引き継いだ。[ 35 ]住民は重金属含有量だけでなくシリカ含有量についても懸念を抱いており、どちらも深刻な健康リスク（珪肺症、結核、気管支炎、慢性閉塞性肺疾患（COPD）、肺がん）をもたらす。[ 36 ] [ 37 ] 2020年の研究では、この地域の金鉱山のTSFからのPM10大気汚染物質中のシリカとウランの値が上昇していることが判明した。[ 35 ]

南アフリカでは、鉱業からの重金属汚染が土壌と水質汚染の主な原因となっている。[ 32 ]汚染はいくつかの発生源から生じている。[ 32 ] [ 35 ]

  • 酸性鉱山排水（AMD）
  • 塩化
  • 潜在的に有毒な元素（PTE）のレベルの上昇
    • 主に重金属ですが、ヒ素（半金属）も含まれます。
  • 空気中の塵

環境修復

南アフリカの金鉱採掘に関連する汚染問題に対処するには、新たな汚染の防止と既存の汚染の修復という2つの対策が不可欠です。防止と修復の難点は、どちらも非常に困難で費用もかかるため、鉱業業界も南アフリカも汚染を完全に改善する余裕がないことです。[ 32 ]

TSF内のPTEを固定化することが汚染防止と制御の主な焦点である。[ 32 ]

予防と修復以外に、環境を保護するために、封じ込めが安全でない場合は、残留尾鉱物質をTSFから除去する必要があることが提案されている。[ 38 ]

地震活動

鉱山では地震活動が頻繁に発生します。これは、大量の岩石を削り取ることで応力分布が変化する可能性があるためであり、特に既存の断層が存在する場合は顕著です。[ 39 ]この地震活動は「採掘誘発地震」と呼ばれ、弾性ひずみの解放によって引き起こされますが、モーメントマグニチュードは低い場合が多いです。[ 39 ] [ 40 ] 1日に1,000件を超える地震が発生し、規模の大小を問わず、鉱山の操業と従業員に深刻なリスクをもたらします。地震活動の結果、機器が損傷したり、坑道や採掘場が崩壊したりすることも珍しくありません。[ 39 ] [ 40 ]

2007年12月27日、ムポネン鉱山内の岩脈は、鉱山内の掘削による応力変化によってマグニチュード1.9の地震に見舞われた。2020年3月には、ムポネン鉱山でマグニチュード2の地震が発生し、3人が死亡した。[ 41 ]深部鉱山では、垂直応力が80～100MPaに達することがあり、これは水深約10kmに相当します。[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]深部金鉱山での地震活動は一般的であり、多くの場合、採掘活動によって引き起こされます。[ 40 ] [ 46 ]考えられる事象は以下の2つです。[ 40 ]

  • タイプ A - モーメントマグニチュードが低い (<1)、時間と空間に集中しており、採掘面から 100 メートル以内。
    • 発破、掘削プロセスの妨害、採掘場の閉鎖などにより誘発されます。
  • タイプ B - モーメントマグニチュードが 3 を超える可能性があり、時間的または空間的に集中していません。
    • 摩擦が支配的な既存の剪断地震や構造地震に関連しています。

深部地震のほとんどは鉱山関連（タイプA）であり、通常は新しい採掘場の建設開始に伴って発生します。[ 47 ]

研究

前進するための一つの方法は、岩盤はねと掘削方法についての理解を深めることである。より深い理解により、より優れた安全プロトコルを提供できる。[ 48 ]深部鉱山とそれに伴う、多くの場合マグニチュードの低い地震の顕著な利用法は、実験室規模の実験を現実世界の状況に結び付けることである。[ 49 ] [ 50 ]また、これらの地震の核形成を理解しようとする研究も相当行われている。 [ 49 ]そして、それらがより大きな地震と同じように機能するかどうかについても研究されている。[ 50 ]ムポネンでは、JAGUARS（南アフリカの日独アコースティックエミッション研究）[ 51 ]が加速度計と圧電アコースティックエミッションセンサーのネットワークを設置している。[ 49 ]これらのセンサーは、非常に小さなモーメントマグニチュードの地震を記録でき、0.7 kHzから200 kHz（M<0.5）の周波数のイベントを記録できる。[ 47 ] 2007年から2008年の1年間で、約50万件のイベントが記録され、そのほとんどは低周波（25kHz以下）でした。[ 47 ] JAGUARSネットワークは、ベンターズドルプ・コンタクトリーフの下に設置されており、8つのアコースティックエミッションセンサー、2つの歪み計、1つの三軸加速度計でネットワークを構成しています。[ 47 ]

参照

ウィキメディア・コモンズには、ムポネン金鉱に関連するメディアがあります。

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