硬質岩石金鉱床の地質学

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人間は硬質岩石金鉱床の地質学を理解する前に、金そのものについてもっと知っていて、それを欲しがっていたのである。 その黄色い金属への渇望を満たすために、人間はハードロック抽出方法と金鉱床の場所を特定する方法について学ばなければならなかった。 金は、古代の時代から最も高く評価され、求められてきた貴金属であり、アレキサンダー大王、ローマのシーザー、コルテスの中南米征服に至るまで、多くの遠征や征服に拍車をかけてきた。 歴史上、金に対する欲望は、国家の奴隷化、国家間の紛争、人間に対するひどい仕打ちを引き起こした。

通貨としての金は、古代ギリシャにさかのぼります。 歴史を通じて、さまざまな形態の金担保通貨が発展した。 最後に開発された金本位制は、第二次世界大戦後のブレトンウッズ協定であった。 この協定では、米ドルだけが金に固定され、他のすべての通貨は米ドルに関連づけられました。 これは1971年にニクソン大統領(米国)によって撤廃され、こうして貿易のために金本位制に依存してきた非常に長い歴史に終止符が打たれたのである。 最近まで、金は経済や地政学的な混乱の時代に投資するための安全な避難所として考えられていました。

金は柔らかく黄色で、1064oCという比較的高い融点を持ち、すべての金属の中で最も延性があり可鍛性に富んでいます。 原子番号は79で、より大きな遷移金属群のサブグループである1B族金属に属します。 1Bグループの他の金属は、銀、銅、レントゲニウムである。 レントゲニウムを除いて、このグループの他の金属は「コインメタル」として知られていました。 レントゲニウムを除き、1B族は外殻に1個の電子を持つという類似した電子配置をしています。 銀や銅を含む他の遷移金属と同様に、金の価電子(他の元素と結合する電子)は2つ以上の殻に存在しています。 1B金属はすべて比較的不活性で、耐食性があります。金は非常に密度が高く、比重は19.3、原子量は197です。

金は自然界にそのままの形で存在し、銀や銅と合金になっていることがほとんどです。 化合物としてはほとんど存在せず、AuTe2のようなテルル化物やセレン化物(AUSe)として存在することがあります。 黄鉄鉱や黄鉛鉱の多くは金を含んでおり、鉱脈から銅を抽出する際に回収されることが多い。 金の純度は、純度とカラット(ct)で表される。 純度は1000分の1という定義があります。 例えば、純度800の金は、80%の純金であることを意味します。

金を含む鉱床には様々な種類があり、中にはより明確に定義されているものもあります。

  • Structurally controlled quartz veining (Lode) is one of the most common types of deposits in North America that contain gold.最も一般的なタイプは、金を含む鉱床の一つです。 これらの鉱床は、シリカと金を含む熱水流が岩盤の割れ目や断層で冷却されたときに形成される。 これらの流体は、マグマや他のいくつかの熱水流体に比べて比較的低い温度で固まるため、熱源から離れた地表近くで発生する。
  • 金はまた、礫岩堆積物でもよく発生する。
  • 銅と一緒に金も、一般的にポルフィリー堆積物で発生します。 ポルフィリーとは一般に、細粒の地塊の中に長石や石英などの大粒の結晶が分散している火成岩と定義される。 金や銅に関連する硫化物を含む熱水流は、ポルフィリー中の割れ目や断層に堆積するのが一般的である。 これらの熱水流は、通常、ポルフィーの鉱物の形成温度とは異なる温度である。 例えば、斜長石は非常に高温で形成され、低温の熱水流体と接触することで、カオリンなどの鉱物のアルギル変質や粘土変質を形成する。 この変質の種類は、金や銅の発生可能性を判断するための重要な材料となる。 たとえば、広範なアルギル変質は、しばしば硫化物鉱床に接続されている主要な熱水配管システムを示すことができます。 スカルンは通常、貫入した花崗岩マグマと石灰岩やドロマイトのような炭酸塩堆積岩の接触部で形成される。 また、熱水と石灰岩が反応し、アメジスト、ヘデンベルグ石などのスカルン鉱物が形成されることもある。 ホンジュラスの金銀を含むエルモチートスカルンパイプはその一例である。 マグマからの流体やマグマからさらに分離した流体は、金と関連する硫化物を運び、スカルン鉱物と一緒に堆積する
  • ペグマタイトは、花崗岩系の鉱物(長石、石英、雲母)を含むマグマで、ゆっくりと冷却するため、非常に大きな結晶(>2.5cm)を形成することが可能で、金は経済的に高い等級で存在することができる。 金は石英に運ばれた金を含む硫化物によって析出する。
  • 20世紀半ばにプレートテクトニクスの理論が開発されて以来、潜在的な鉱床をターゲットに利用されてきた。 プレートテクトニクスは、鉱物の生成過程や、金を含む鉱床を理解するための基礎となるものである。 この比較的新しい理論によれば、地球の最外殻を形成する硬い岩石圏は、8つの主要なプレートといくつかの小さなプレートに分かれている(図4参照)。 これらのプレートには、海底と大陸の岩石層が含まれている。 これらのプレートが相対的に動くと、地球の奥深くからマグマが放出される(プレート境界の例:図5参照)。 マグマが冷えると、金属を多く含む熱水が発生することがあります。 この熱水流は岩石を透過し、金やその他の有価金属を含む鉱物を析出させる。 このような現象は、
  • 発散型プレート境界の2箇所で起こりますが、これらに限定されるものではありません。 海嶺では、海底の割れ目から水がしみ出し、高温のマグマと相互作用して、マグマによって濃縮された熱水流体を運びます。 これらの流体が表面に出てくる場所は、金属を含む「ブラックスモーカー」です。

沈降帯。 これらの地帯は、重い海洋プレートが軽い大陸プレートの下に押し込まれ、その下を滑るように移動するところで発生する。 火山はしばしばこの地帯で形成されるため、太平洋の沈み込み帯の周りにある火の輪が説明されます。 また、マグマに浸透した水や、マグマから流れ出た水が金属を濃縮し、周囲の岩石に沈着することもあるため、マグマに浸透した水や、マグマから流れ出た水が金属を濃縮し、周囲の岩石に沈着することもある。

Figure 4 Plate Techtonics

Figure 5 Plate Boundaries

2006年まで南アフリカは最大の金産出国であった。 しかし、それ以降は、中国、オーストラリア、ロシア、アメリカ、カナダ、ペルーに抜かれている。 その他の主な産金国としては、ウズベキスタン、メキシコ、ガーナ、パプアニューギニア、チリがある。 現在採掘されている最大の金鉱床は、インドネシアのパプア州にあるグラスバーグ鉱山である。 この鉱山は金鉱主であるフリーポート・マクモランが所有し、1億オンスの埋蔵量が確認されている。 最大の未開発金鉱床は、アラスカのアリューシャン半島の麓にあるペブル(Pebble)鉱床である。 埋蔵量は1億700万オンスである。 この鉱床は、環境問題、特に世界最大のベニザケの遡上の本拠地であることから、現在開発が保留されている。

金鉱床は5大陸に分布している。 図5と図6は、それぞれ新生代と先カンブリア紀に形成された既知の金鉱床の位置を示している。

図5 既知の金鉱床(新生代)

図6 既知の金鉱床(先カンブリア期)

これらの図。 以上が、金の属性とその産出の特徴である。 金は新大陸の発見などの歴史的な出来事において重要な役割を果たし、現在も世界経済の変動に影響を与え続けていることがおわかりいただけると思います

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