(57)【要約】【課題】金属化合物の存在を高精度で容易に推定することができる金属化合物の存在推定方法、金属鉱床の探鉱方法、資源開発方法、採鉱方法、二次硫化銅の産出方法、資源産出方法、鉱山開発方法およびボーリング方法を提供する。【解決手段】この発明の金属化合物の存在推定方法は、金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を推定する方法であって、３５０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長領域内で、観測地点の反射スペクトルを観測して反射スペクトルの観測値を得ること、前記観測値を規格化した観測反射スペクトルを取得すること、並びに、前記観測反射スペクトルを、前記金属化合物が有する化合物反射スペクトルと比較することを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を推定する方法であって、
３５０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長領域内で、観測地点の反射スペクトルを観測して反射スペクトルの観測値を得ること、前記観測値を規格化した観測反射スペクトルを取得すること、並びに、前記観測反射スペクトルを、前記金属化合物が有する化合物反射スペクトルと比較することを含む、金属化合物の存在推定方法。
【請求項２】
前記波長領域を、３５０ｎｍ〜６００ｎｍとする、請求項１に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項３】
前記波長領域を、１９００ｎｍ〜２５００ｎｍとする、請求項１に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項４】
前記波長領域を、９００ｎｍ〜２５００ｎｍとする、請求項１に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項５】
前記波長領域を、１６００ｎｍ〜２５００ｎｍとする、請求項１に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項６】
前記波長領域を、３５０ｎｍ〜６００ｎｍ及び１６００ｎｍ〜２５００ｎｍとする、請求項１に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項７】
前記波長領域を、５００ｎｍ〜６００ｎｍ及び９００ｎｍ〜１１００ｎｍとする、請求項１に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項８】
地表面における金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を推定する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項９】
対象領域で、金属化合物の存在割合の分布を推定する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項１０】
相互に隣接する観測地点での観測反射スペクトルの変化を示すラプラシアンを算出することを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項１１】
前記金属化合物が、針鉄鉱、赤鉄鉱、鉄明礬石、孔雀石、珪孔雀石、藍銅鉱、ブロシャン銅鉱、アタカマ石および胆礬からなる群から選択される一種以上を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項１２】
前記観測反射スペクトルを、複数種類の混合した金属化合物が有する化合物反射スペクトルと比較する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の金属化合物の存在推定方法。
【請求項１３】
金属鉱床の探鉱方法であって、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の金属化合物の存在推定方法を用いて、対象領域での、前記金属鉱床に含まれる金属元素を含有する前記金属化合物の存在の有無に関する情報を含む金属化合物情報を得ることと、
少なくとも前記金属化合物情報に基き、対象領域の金属鉱床の存在を推測することと
を含む、金属鉱床の探鉱方法。
【請求項１４】
前記金属化合物情報が、対象領域での金属化合物の存在割合の分布に関する情報を含む、請求項１３に記載の金属鉱床の探鉱方法。
【請求項１５】
対象領域の地表面の高低に関する情報を含む地形情報を得ることを含む、請求項１３又は１４に記載の金属鉱床の探鉱方法。
【請求項１６】
前記地形情報を得る際に、対象領域の地表面の侵食量を推定する、請求項１５に記載の金属鉱床の探鉱方法。
【請求項１７】
前記侵食量の推定が、対象領域の地表面の実際の高度と接谷面の高度との差、もしくは、接峰面の高度と対象領域の地表面の実際の高度との差から、地形厚みを算出し、当該地形厚みの厚さに応じて対象領域を複数の地帯に区画し、各地帯に当該地形厚みの厚さに応じた大きさの係数を付与した地形厚み分布を得ることを含む、請求項１６に記載の金属鉱床の探鉱方法。
【請求項１８】
前記接谷面もしくは接峰面を求める際に対象領域を区分けする正方形グリッドの一辺の長さを、１０００ｍ〜２０００ｍの範囲内で設定する、請求項１７に記載の金属鉱床の探鉱方法。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の金属鉱床の探鉱方法を含む資源開発方法。
【請求項２０】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域において採鉱を行う採鉱方法。
【請求項２１】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域において二次硫化銅を産出する、二次硫化銅の産出方法。
【請求項２２】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域において資源を産出する資源産出方法。
【請求項２３】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域において鉱山を開発する鉱山開発方法。
【請求項２４】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域においてボーリングを行うボーリング方法。
【請求項２５】
前記ボーリングによる掘進の間に、該ボーリングの孔壁を構成する物質の反射スペクトルを測定し、当該反射スペクトルの測定結果に基き、そのボーリング地点の掘進長を決定する、請求項２４に記載のボーリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を推定する方法ならびに、それを用いる金属鉱床の探鉱方法、資源開発方法、採鉱方法、二次硫化銅の産出方法、資源産出方法、鉱山開発方法およびボーリング方法に関するものであり、特には、主として地表面における金属化合物の存在の、高精度で容易な推定を可能にすることにより、金属鉱床の探鉱その他の資源探査等に資する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば銅ないし亜鉛等の非鉄金属資源の消費量が増大する傾向にある近年では、資源を安定して供給する必要性から、資源ポテンシャルが高いがまだ十分に探鉱されていない南米その他の地域にて、長い歴史を経て金属元素が濃集して形成された金属鉱床を新たに発見し、これから採鉱することが希求されている。
【０００３】
このような資源探鉱及び開発は、探鉱から採鉱、資源生産の開始に至るまで、多大な費用及び時間を要するものであり、その初期段階となる金属鉱床の探鉱では、そのような投資に見合う程度の濃度で金属元素が濃集した金属鉱床を、高い精度で、しかも容易に発見することが望ましい。
しかるに、一般に金属鉱床の大部分は地下に存在し、特に、地表面から浅い位置にある金属鉱床はこれまでに既に探鉱されており、今後新たに発見・開発される金属鉱床は潜頭化・深部化が進むことが予想されるので、新しい金属鉱床の探鉱は次第に難しいものになってきている。
【０００４】
ここで従来は、地下に金属鉱床が存在し得ると考えられる地帯の地表面を目視等にて観察する地表調査や採取試料の化学分析を行い、そのなかから経験等に基いて見当を付けた場所でボーリングを実施して、地中の所定の深さの範囲を構成する物質の成分を分析することにより、金属鉱床の探鉱を行っていた。この場合、経験則や技能によるところも大きく、見当が外れると多数回にわたってボーリング、成分分析等を実施することになり、費用が嵩むとともに多くの時間を要するという問題がある。
【０００５】
このような状況の下、たとえば非特許文献１、２に記載されているような、人工衛星や航空機等により遠隔から対象を測定するリモートセンシング技術や、光学的手法に基き鉱物等の物質の組成等を推定するスペクトル解析技術の進歩に伴い、上述した探鉱分野においても、かかる技術が用いられるに至っている。
【０００６】
なお非特許文献１では、地球や惑星の表面物質をリモートセンシングにより推定する際等に用いる技術として、主に輝石やカンラン石等の珪酸塩鉱物の化学組成と吸収帯との関係、及び、様々な鉱物の混合物の粒子サイズや混合率と反射スペクトルとの関係について考察されている。
非特許文献２では、いわゆる等粒子モデル（Ｉｓｏｇｒａｉｎ  Ｍｏｄｅｌ）で、鉱物の混合物の反射スペクトルにおける粒子サイズ及び形状を考慮した解析手法について検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】廣井、「可視・近赤外リモートセンシングによる造岩鉱物の定量的分析―珪酸塩鉱物を例として―」、鉱物学雑誌、日本鉱物科学会、1999年8月、第28巻、第3号、p.109-116
【非特許文献２】Hiroi，T. and Pieters，C．M．（1992）, "Effects of grain size and shape in modeling reflectance spectra of mineral mixtures", Proceeding of Lunar and Planetary Science, 22, 313−325
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、金属鉱床の地表付近には、その金属鉱床に濃集された金属元素を含む所定の金属化合物が分布していることが解かった。
このような金属化合物の分布に関する情報は、金属鉱床の早期発見に大いに役立つと考えられるが、金属鉱床の地表付近に存在する当該金属化合物が少量でその分布が小規模であった場合、金属化合物の存在は、従来の衛星データでは確認することが困難であり、また現地調査では確認することができるがその含有量の変化を正確に把握することは困難であることもあって、これまでは、そのような金属化合物の存在を推定することは行われていなかった。
【０００９】
この発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、その目的とするところは、金属化合物の存在を高精度で容易に推定することができる金属化合物の存在推定方法、金属鉱床の探鉱方法、資源開発方法、採鉱方法、二次硫化銅の産出方法、資源産出方法、鉱山開発方法およびボーリング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者は、上述したように、金属鉱床の地表付近に所定の金属化合物が分布しているという新たな知見の下、これを推定するべく鋭意検討した結果、衛星データもしくはスペクトロメーター等を用いた所定の反射スペクトル解析を行うことにより、金属化合物の存在の、高精度で容易な推定が可能になることを見出した。
【００１１】
このような知見により、この発明の金属化合物の存在推定方法は、金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を推定する方法であって、３５０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長領域内で、観測地点の反射スペクトルを観測して反射スペクトルの観測値を得ること、前記観測値を規格化した観測反射スペクトルを取得すること、並びに、前記観測反射スペクトルを、前記金属化合物が有する化合物反射スペクトルと比較することを含むものである。
【００１２】
この発明の金属化合物の存在推定方法では、前記波長領域を、３５０ｎｍ〜６００ｎｍとすること、１９００ｎｍ〜２５００ｎｍとすること、９００ｎｍ〜２５００ｎｍとすること、１６００ｎｍ〜２５００ｎｍとすること、３５０ｎｍ〜６００ｎｍ及び１６００ｎｍ〜２５００ｎｍとすること、５００ｎｍ〜６００ｎｍ及び９００ｎｍ〜１１００ｎｍとすることがそれぞれ好ましい。
【００１３】
また、この発明の金属化合物の存在推定方法では、地表面における金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を推定することが好ましい。
そしてまた、この発明の金属化合物の存在推定方法では、対象領域で、金属化合物の存在割合の分布を推定することが好ましい。
【００１４】
この発明の金属化合物の存在推定方法は、相互に隣接する観測地点での観測反射スペクトルの変化を示すラプラシアンを算出することを含むことが好適である。
【００１５】
上記の金属化合物は、針鉄鉱、赤鉄鉱、鉄明礬石、孔雀石、珪孔雀石、藍銅鉱、ブロシャン銅鉱、アタカマ石および胆礬からなる群から選択される一種以上を含むものとすることができる。
【００１６】
この発明の金属化合物の存在推定方法では、前記観測反射スペクトルを、複数種類の混合した金属化合物が有する化合物反射スペクトルと比較することが好ましい。
【００１７】
この発明の金属鉱床の探鉱方法は、上記のいずれかの金属化合物の存在推定方法を用いて、対象領域での、前記金属鉱床に含まれる金属元素を含有する前記金属化合物の存在の有無に関する情報を含む金属化合物情報を得ることと、少なくとも前記金属化合物情報に基き、対象領域の金属鉱床の存在を推測することとを含むものである。
【００１８】
ここで、この発明の金属鉱床の探鉱方法では、前記金属化合物情報が、対象領域での金属化合物の存在割合の分布に関する情報を含むことが好ましい。
【００１９】
またここで、この発明の金属鉱床の探鉱方法では、対象領域の地表面の高低に関する情報を含む地形情報を得ることを含むことが好ましい。
この地形情報を得る際に、対象領域の地表面の侵食量を推定することが好ましい。
より具体的には、前記侵食量の推定が、対象領域の地表面の実際の高度と接谷面の高度との差、もしくは、接峰面の高度と対象領域の地表面の実際の高度との差から、地形厚みを算出し、当該地形厚みの厚さに応じて対象領域を複数の地帯に区画し、各地帯に当該地形厚みの厚さに応じた大きさの係数を付与した地形厚み分布を得ることを含むものとすることができる。この高度は、所定の基準面からの地表面や接谷面もしくは接峰面の高さを意味する。このうち地表面の高度は、海面を基準とした標高とすることができ、この場合、接谷面や接峰面の高度は、所定の基準面としての海面からの高さとする。
なおここで、前記接谷面もしくは接峰面を求める際に対象領域を区分けする正方形グリッドの一辺の長さを、１０００ｍ〜２０００ｍの範囲内で設定することが好適である。
【００２０】
この発明の資源開発方法は、上記のいずれかの金属鉱床の探鉱方法を含むものである。
この発明の採鉱方法は、上記のいずれかの金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域において採鉱を行うものである。
この発明の二次硫化銅の産出方法は、上記のいずれかの金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域において二次硫化銅を産出するものである。
この発明の資源産出方法は、上記のいずれかの金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域において資源を産出するものである。
この発明の鉱山開発方法は、上記のいずれかの金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域において鉱山を開発するものである。
この発明のボーリング方法は、上記のいずれかの金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した前記対象領域においてボーリングを行うものである。ここで、前記ボーリングによる掘進の間に、該ボーリングの孔壁を構成する物質の反射スペクトルを測定し、当該反射スペクトルの測定結果に基き、そのボーリング地点の掘進長を決定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の金属化合物の推定方法によれば、上述したような反射スペクトル解析を行うことにより、金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を、高精度で容易に推定することができる。
それ故に、この金属化合物の推定方法を金属鉱床の探鉱その他の資源探査等に用いた場合は、かかる探査等に要する時間及びコストの削減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】所定の物質の反射スペクトル特性を示すグラフである。
【図２】金属鉱床の鉱化プロセスを示す、地下の深さ方向に沿う概略断面図である。
【図３】地形厚みに応じた四段階の係数を設定する方法を例示するグラフである。
【図４】実施例のＭａｎｔｏＶｅｒｄｅ鉱床を示す衛星データである。
【図５】図４の衛星データに対して反射スペクトル解析を行った結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
＜金属化合物の存在推定方法＞
この発明の一の実施形態に係る金属化合物の存在推定方法には、金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を推定するに当り、３５０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長領域内で、観測地点の反射スペクトルを観測して反射スペクトルの観測値を得ること、その観測値を規格化して観測反射スペクトルを取得すること、並びに、観測反射スペクトルを、前記金属化合物が有する化合物反射スペクトルと比較することが含まれる。
【００２５】
（金属化合物）
金属化合物は、たとえば後述の金属鉱床等に含まれる金属元素と他の元素が結びついたものとすることができ、具体的には、針鉄鉱、赤鉄鉱、鉄明礬石、孔雀石、珪孔雀石、藍銅鉱、ブロシャン銅鉱、アタカマ石および胆礬からなる群から選択される一種以上を含むものを挙げることができる。なかでも、孔雀石や珪孔雀石は、他の銅鉱物に比べ形成されやすく地表での分布量が多いので、反射スペクトルから識別ないし検出されやすい点でより一層好ましい。
【００２６】
金属化合物に含まれる金属元素は、銅、モリブデン、鉄、錫、タングステン、金、銀、鉛および亜鉛からなる群から選択される一種以上を含むことが好ましい。
特に金属化合物に含まれる金属元素が銅である場合、金属化合物は、孔雀石、珪孔雀石、藍銅鉱、ブロシャン銅鉱、アタカマ石および胆礬からなる群から選択される一種以上を含むことが好適である。
【００２７】
この発明の一の実施形態では、所定の対象領域で、上述したような金属化合物の存在位置及び存在割合の少なくとも一方、好ましくは存在割合の分布を推定することとし、そのために、次に述べる反射スペクトル解析を実施する。
【００２８】
（反射スペクトル解析）
金属化合物の存在の推定に反射スペクトル解析を用いることにより、目視による確認に比して、個人差による結果の相違を抑制することができ、またＸ線回折法等を用いた成分分析に比して、低コストかつ短時間で、広範囲について行うことができる。
【００２９】
反射スペクトル解析は、たとえば衛星データやスペクトロメーター（分光器）等により、対象領域で、主として地表面や岩石表面等の地表の反射スペクトルを観測して反射スペクトルの観測値を取得し、その観測値に各種の数学的処理等を施すことにより、対象領域の地表面における金属化合物の存在位置及び／又は存在割合を算出する。なお地表とは、露出している面であり、地表面から１ｃｍ程度の深さまでであれば光学的に光が侵入できると考えられる。
スペクトロメーターは、対象領域の上空を飛行させる有人もしくは無人の航空機または、対象領域の地表面上で移動させる有人もしくは無人の車両その他の乗り物に搭載し、あるいは、対象領域の地表面上で移動ないし歩行する観測者に保持させて用いることができる。
【００３０】
ここで用いることのできるデータの具体例としては、たとえば、ＡＳＴＥＲ、ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ−２、ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ−３、ＡＩＴＲＥＳ、航空機搭載型のＨｙＭａｐ  ｓｅｎｓｏｒやＡＶＩＲＩＳ等によるデータを挙げることができ、また、スペクトロメーターの具体例としては、たとえば、ＡＲＣｏｐｔｉｘ社製のＡＲＣｓｐｅｃｔｒｏ  Ｒｏｃｋｅｔ、ＡＳＤ社製のＦｉｅｌｄｓｐｅｃ等を挙げることができる。また今後打ち上げられる予定のハイパースペクトル衛星（たとえば、ＥｎＭａｐ（独）、ＰＲＩＳＭＡ（仏）、ＨＩＳＵＩ（日）等）のデータを用いることもできる。
なかでも、空間分解能は数ｍ程度、波長分解能は１０ｎｍ程度であるものが好ましく、また、量子化は１０００階調以上（１０〜１２ｂｉｔ）であるものが好ましい。それにより、地表面の金属化合物の分布が小規模・少量であっても有効に観測することができる。なお、階調数が多いほど、僅かな変化を識別できるので、検出限界値は下がることになる。
【００３１】
反射スペクトル解析の手法の一例を述べると、はじめに、衛星データを用いること又はスペクトロメーターにより測定すること等により、３５０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長領域内で、対象領域の一以上の観測地点の地表面や岩石表面等の反射スペクトルを観測し、当該地点での反射スペクトルの観測値を得る。なおここでは、公知の手法にて大気補正等の必要な補正を行うことができる。
【００３２】
次いで、反射スペクトルの当該観測値を規格化（単位ベクトル化）して、観測反射スペクトルを取得する。観測反射スペクトルの規格化は、より詳細には、各観測値を、同じ条件下での所定の基準観測値又は、観測値の各値の二乗和の合計の平方根で除すること等により行うことができる。この規格化を行う理由は次のとおりである。観測値は、センサへの入射光量（絶対値）である。つまり、衛星データでは、日向、日陰、太陽高度、大気の透明度等が変化することから、同じ物質であっても観測されるセンサへの入射光量は異なる。測定器の場合も同様に、光源の経年劣化や対象物との距離等によって入射光量は異なる。このような入射光量では物質の推定が困難であるから、上述したような規格化を行う。
【００３３】
そして、こうして得られた観測反射スペクトルを、所定の金属化合物の化合物反射スペクトルと比較する。比較対象の化合物反射スペクトルは、既知であるか、又は別途測定することにより得ることができる。この比較による類似度に従い、金属化合物の存在位置ないし存在割合を推定することができる。
【００３４】
類似度を計測するには、たとえば、Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ａｎｇｌｅ  Ｍａｐｐｅｒ（ＳＡＭ）法や、相互相関法等を用いることができる。ＳＡＭ法は、バンド数に相当するｎ次元のベクトルとして表現し、これと最小角をなす金属化合物の物質を解として出力するものであり、また相互相関法は、反射スペクトル間の相関係数から評価する方法で、この場合も最も高い相関係数となる金属化合物の物質を解とするものであり、これらの方法は当該技術分野において既に知られている。
あるいは、単一の鉱物ではなく、複数種類の金属化合物が混合した金属化合物の化合物反射スペクトルと比較することも可能であり、このような混合物の化合物反射スペクトルからその構成物質比を精度よく求めるモデルとしては、先述した等粒子モデル等がある。
【００３５】
ここで、金属化合物は、その種類に応じて異なる反射スペクトル特性を有する。その具体例として、図１に、植物、胆礬、珪孔雀石、ブロシャン銅鉱及びアタカマ石のそれぞれの反射スペクトル特性を示す。たとえば、図１より、概して可視域と短波長赤外域で、これらの鉱物は、植物とは異なる反射スペクトル特性を示すことが解かる。
【００３６】
このような各物質の反射スペクトル特性に従って、適切な波長領域を設定することができる。
図１に示すところから、胆礬や珪孔雀石、ブロシャン銅鉱、アタカマ石等の存在割合の分布を推定する場合、精度よく推定するため、波長領域は、３５０ｎｍ〜６００ｎｍ、１６００ｎｍ〜２５００ｎｍ、特に１９００ｎｍ〜２５００ｎｍに設定することが好ましいといえる。またカオリン、セリサイト、明礬石については、２０００ｎｍ〜２５００ｎｍの波長領域が特に有効である。また、波長領域は、９００ｎｍ〜２５００ｎｍに設定することもできる。
あるいは、針鉄鉱や赤鉄鉱等の存在割合の分布を推定する場合、それらの鉱物の反射スペクトル特性に特徴がある５００ｎｍ〜６００ｎｍ及び９００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長領域に設定することが好ましい。なお、スペクトロメーターを使用する場合は、１３００ｎｍ〜１６００ｎｍに設定することが好適である。衛星データでは大気の吸収（水蒸気等）によりこの範囲は観測できないことがある。
【００３７】
以上に述べた手法を、対象領域をメッシュで区画した全ての地帯について行うことにより、対象領域での金属化合物の存在割合の分布についてのマップを作成することができる。
【００３８】
なおここで、金属化合物の存在割合の分布は、連続する三点のデータの変化を表すラプラシアンで評価することができる。
連続する三点のデータの変化の形態としては、（１）隣接する二点の傾きが変化しない場合（三点が水平、右上がり、右下がりのいずれの傾きであっても直線的な変化をする場合）、（２）隣接する二点の傾きが大きくなる場合（最初の二点の傾きより後の二点の傾きが大きい場合）、（３）隣接する二点の傾きが小さくなる場合（最初の二点の傾きより後の二点の傾きが小さい場合）がある。ここで、三点の連続する各データをそれぞれＡ、Ｂ、Ｃとし、ラプラシアン＝（２×Ｂ）／（Ａ＋Ｃ）と定義すると、上記の（１）の場合、中間点のＢはＡとＣを結んだ直線上にあり、ラプラシアン＝１．０となり、また上記の（２）の場合、中間点のＢはＡとＣを結んだ直線より下にあり、ラプラシアン＜１．０となり、また上記の（３）の場合、中間点のＢはＡとＣを結んだ直線より上にあり、ラプラシアン＞１．０となる。仮に、Ｂの反射が強い物質が、上記の（１）に加わると、上記の（３）に変化することが予想される。このようなＢに反射ピークをもつ物質の有無を検出するため、ラプラシアンで評価することができる。このラプラシアンを用いる方法は、上記の等粒子モデルを用いる方法に比して簡便に実施することができる点で有効である。
【００３９】
ところで、上述した反射スペクトルの観測値は、特定の波長のみを観測して得られるマルチスペクトルデータとすることもできるが、たとえば４００ｎｍ〜２５００ｎｍ等の可視〜短波長赤外域までの波長領域を連続して測定することで得られる連続スペクトルデータとすることが、精度向上の観点から好ましい。連続スペクトルデータは、ハイパーデータを用いることや、携行型反射スペクトル測定機で測定すること等により得ることができる。具体的には、ハイパーデータとしては、先述した反射スペクトル解析に用いるデータのうち、航空機搭載型のＨｙＭａｐ  ｓｅｎｓｏｒやＡＶＩＲＩＳ、ＡＩＴＲＥＳ、ＥｎＭａｐ、ＰＲＩＳＭＡ、ＨＩＳＵＩ等によるデータがあり、また携行型反射スペクトル測定機としては、たとえば、ＡＲＣｏｐｔｉｘ株式会社製のＡＲＣｓｐｅｃｔｒｏ  Ｒｏｃｋｅｔ、ＡＳＤ株式会社製のＦｉｅｌｄｓｐｅｃ等がある
【００４０】
＜金属鉱床の探鉱方法＞
以上に述べた反射スペクトル解析を用いる金属化合物の存在推定方法は、金属鉱床の探鉱に用いることができる。
すなわち、この発明の一の実施形態に係る金属鉱床の探鉱では、上述した金属化合物の存在推定方法を用いて、対象領域での、金属鉱床に含まれる金属元素を含有する金属化合物の存在の有無に関する情報を含む金属化合物情報を得ること、及び、少なくともその金属化合物情報に基いて、対象領域の金属鉱床の存在を推測することを含む。
なおここで、所定の情報等を「含む」というときは、当該所定の情報及び、当該所定の情報以外の一以上の情報からなる場合だけでなく、当該所定の情報のみからなる場合も含まれるものとする。
【００４１】
（金属鉱床）
この方法は、様々な金属鉱床の探鉱に用いることができるが、後述する鉱化プロセスに基く理論から解かるように、特に、マグマによる高温の地下水が周囲の岩石と反応し、金属成分等が析出して形成される熱水鉱床、そのなかでも斑岩銅鉱床の探鉱に適用することが好適である。その他、ＩＯＣＧ型鉱床（酸化鉄型銅金鉱床）やスカルン鉱床、浅熱水型鉱床等も、変質とＣｕ鉱化作用を伴うことから有効に適用することができる。
【００４２】
班岩銅鉱床を含む熱水鉱床等の金属鉱床は、初生鉱化作用と二次富化作用の二つの鉱化プロセスを経て形成される。
初生鉱化作用では、図２（ａ）に示すように、成層火山１等の地下で、マグマの上昇に伴い地中深部から放出された熱水２の影響により、地下数ｋｍほどの比較的深い箇所に、初生硫化銅等を含む初生鉱化帯３が形成される。このとき、熱水と岩石が反応することにより、初生鉱化帯の周囲に、黒雲母、絹雲母および緑泥石等の変質鉱物を含む変質帯４が生成される。
【００４３】
その後、数百万〜数千万年という長い年月の経過に伴い、図２（ｂ）に示すように、隆起や侵食が生じて初生鉱化帯３が地表側に接近し、その地表付近の溶脱帯５にて降雨ＲＦ等による黄鉄鉱の分解により形成された酸により初生硫化銅が溶脱されて、地下水面ＧＬ下に二次硫化銅等が析出してなる二次富化帯６が形成される二次鉱化作用が起こる。この二次富化帯６は、全体として地表の侵食や地下水位の低下により下方に移動し、また溶脱帯５で溶脱された銅等が溶脱帯５から下方に移動するに従って成長する。二次富化帯６が形成された後も、その周囲ないし近傍には、初生鉱化作用で生成された変質鉱物を含む変質帯４が存在する。また、溶脱帯５では溶脱に伴い形成された変質鉱物（カオリンや鉄ミョウバン石等）も併せて存在する。
【００４４】
そして、このような鉱化プロセスにより形成された金属鉱床では、その地表付近に、このような金属化合物が少量・小規模で分布することがあるという新たな知見を得た。
したがって、上述した金属化合物の存在推定方法により得られる金属化合物情報を、金属鉱床の探鉱に用いることにより、金属鉱床の早期発見につながると考えられる。
【００４５】
（地形情報）
金属鉱床の探鉱では、上記の金属化合物情報のみを用いる他、当該金属化合物情報に、対象領域の地表面の高低に関する情報を含む地形情報を組み合せて用いることもできる。
山部や尾根部等といった相対的に標高が高い範囲では、溶脱帯５の厚みが十分にあることから、二次富化作用により初生硫化銅等が溶脱・下降し、地下で二次富化帯６を成長させる。一方、谷部等の相対的に窪んだ地帯では、地表面の侵食が速く、相当量の初生硫化銅等が浸食とともに除去された結果、溶脱帯５の実効的な厚みが薄くなり、二次富化帯６が成長しなかったものと考えられる。つまり、山部や尾根部等では、浸食が遅いため実効的な溶脱厚が厚く、溶脱に要した時間も十分確保できたために二次富化帯６が成長しやすい環境にあったと考えられる。したがって、二次富化作用による二次硫化銅の蓄積は、現在の地形に強く支配されていたと考えられ、金属鉱床の探鉱に地形は重要な情報となることを示している。
【００４６】
このような知見より、二次富化帯の形成プロセスの推定には対象領域の地表面の高低、より具体的には対象領域の地表面の侵食量に関する情報が含まれることが好ましい。
対象領域の地表面の侵食量を推定するに当っては、対象領域の地表面の実際の高度と地下水面の近似面となる接谷面の高度との差、もしくは、過去の地形面の近似面となる接峰面の高度と対象領域の地表面の実際の高度との差から、地形厚みを算出し、当該地形厚みの厚さに応じて対象領域を複数の地帯に区画し、各地帯に当該地形厚みの厚さに応じた大きさの係数を付与した地形厚み分布を得ることにより行うことができる。より詳細には以下のとおりである。
【００４７】
接谷面及び接峰面は、地下水位の推定や地形解析等で用いられ得る仮想面であって、対象領域を所定のサイズの正方形グリッドで区画し、各グリッド内での最も低い地点に接するような面が接谷面であり、各グリッド内の最も高い地点に接するような面が接峰面である。ここでは、山頂部や尾根部は侵食を免れた部分と考え、谷部は大きく侵食された部分と考えている。
この際の正方形グリッドの一辺の長さは、１０００ｍ〜２０００ｍの範囲内で設定することが好ましい。その理由は、斜面を刻む大きな谷の間隔がこの程度の値をとるためである。これを言い換えれば、正方形グリッドの一辺の長さを１０００ｍ未満とすると、谷間隔よりも狭い間隔でメッシュを切ることになって、谷と谷の間で最高標高を得ることになり、現在刻まれている地形の影響が現れてしまうことが懸念され、また、正方形グリッドの一辺の長さを２０００ｍより大きくすると、二つ以上の大きな谷から一点とることになり、現在の地形に接する面とはならない可能性がある。メッシュサイズは地形（岩石）や浸食ステージによって変更する必要があり、好ましくはその地域の地形特徴（主として谷の波長）を考慮した上で決定することが効果的である。
【００４８】
次いで、これらの接谷面もしくは接峰面のいずれかの高度と、実際の地表面の高度との差（絶対値）を算出し、これを地形厚みとする。
仮に接谷面の高度と実際の地表面の高度との差を地形厚みとした場合、この地形厚みが薄い箇所ほど、浸食量が大きく侵食速度が速かった範囲と推測される。
【００４９】
その後は、上記の地形厚みの厚さに応じて対象領域を複数の地帯に区画し、それらの各地帯に当該地形厚みの厚さに応じた大きさの係数を付与することで、地形厚み分布を得る。たとえば、図３に一例を示すように、地形厚みが３００ｍより厚い地帯には１．００の係数を付与し、地形厚みが２００ｍ〜３００ｍの地帯には０．７５の係数を付与し、地形厚みが１００ｍ〜２００ｍの地帯には０．５０の係数を付与し、地形厚みが１００ｍ未満の地帯には０．２５の係数を付与することができる。地形厚みが厚い地帯ほど、つまり係数が大きい地帯ほど侵食速度が小さいと考えられ、先に述べた二次富化作用の知見に基けば、そのような地帯のほうが、地下に二次富化帯６が大きく成長していて有効な金属鉱床が存在する可能性が高い。
【００５０】
各地形厚みで付与する係数は、上述した値に限らず適宜設定できることは勿論である。
またここでは、地形厚みの厚さに応じて四段階に区分けして、これらに各係数を付与しているところ、地形厚みは、細分化し過ぎても意味がなく精度がないので、４段階〜１０段階で区分けすることが好ましい。特に、端数のでない４段階、５段階または１０段階、なかでも４段階または５段階がより好適である。
【００５１】
またここでは、地形厚みを１００ｍおきに区分けし、同じ係数を付与する地形厚みの範囲を１００ｍとしているところ、同じ係数を付与する地形厚みの範囲は、基本的には、厚さの最大値を上記の区分け数で割った値とすることができるが、割り切れない場合などは厚さの最大値を区切りよく分ける間隔になるように調整可能である。
【００５２】
（金属鉱床の推定）
以上のようにして、金属化合物情報を取得し、場合によっては地形情報をも取得した後は、少なくとも金属化合物情報、好ましくは金属化合物情報及び地形情報に基いて、対象領域の金属鉱床の存在を推測する。
【００５３】
地表の金属化合物の存在は、鉱化作用の有無を示唆する指標となる。すなわち、金属化合物情報は、地表の金属化合物の付近に所定の金属鉱床が存在する可能性を示唆するものである。したがって、金属化合物情報は、鉱床を推定するに当って有効な判断材料の一つとなり得る。
さらにこれに、溶脱厚の大小を表す地形情報を組み合せて探鉱することは、二次鉱化作用によって成長した二次富化帯の大小についても考慮することになり、それによって有効な金属鉱床を発見できる可能性がより一層高まる点で好ましい。
【００５４】
このように金属鉱床の存在を推定するに当っては、金属化合物情報の金属化合物の存在割合の分布、地形情報の地形厚み分布、金属化合物の存在割合の分布に地形厚み分布を乗じた結果を、地図上にマッピングすることができ、それにより、視覚的に容易に把握することができる。
【００５５】
＜資源開発＞
以上に述べたようにして、金属鉱床を探鉱した後は、その探鉱結果に基いて資源開発を行うことができる。より具体的には、上記の金属鉱床の探鉱方法により金属鉱床の存在を推測した所定の対象領域で、ボーリング、採鉱を行い、二次硫化銅等の資源を産出し、鉱山を開発することができる。なおこのボーリングとは、地中に円筒等の筒状の穴を掘削し、その際にコア等の深さ方向の試料を採取することが可能な作業であり、試錐と称されることもある。ボーリングは、地質調査や地下資源の採取等において広く用いられており、この発明では、公知ないし周知のボーリング手法を含む様々なボーリング手法を採用することができる。なお、本明細書において「探鉱」とは金属鉱床を探すことを含む概念である。また、「資源」とは金属元素を含む物または鉱石または鉱物を含む概念である。「資源開発」とは資源を採掘すること、および／または、資源を産出すること、および／または、資源を使用可能な状態とすることを含む概念である。「鉱山を開発する」とは、鉱山を作ることを含む概念である。
【００５６】
ボーリングを行う場合、ボーリングによる掘進の間に、ボーリングの周囲の孔壁を構成する物質の反射スペクトルを測定することにより、当該反射スペクトルの測定結果から、その地点をどの程度の深さまでボーリングするかについての掘進長を決定することができる。
たとえば、所定の深さ位置で、変質鉱物の合計濃度に対するカオリンの濃度の割合で表されるカオリンの変質強度（Ｔ＿Ｋａｏ／Ｔ＿Ｃｌａｙ）を、測定した反射スペクトルから算出し、そのＴ＿Ｋａｏ／Ｔ＿Ｃｌａｙがまだ高ければ、さらに深い位置まで掘進する必要があると考えられる。この一方で、Ｔ＿Ｋａｏ／Ｔ＿Ｃｌａｙが十分に低くなると、二次富化帯を通り抜けた深さ位置までボーリングが行われたと考えられ、これ以上掘進しても良好な部分は出てこないと判断することができる。
また探鉱初期段階では、尾根部では溶脱区間が数百ｍある可能性がある。このような場所でもＴ＿Ｋａｏ／Ｔ＿Ｃｌａｙが高ければ良好な２次富化帯がより深部に分布する可能
【実施例】
【００５７】
次に、この発明を試験的に実施し、その効果を確認したので以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的としたものであり、それに限定されることを意図するものではない。
【００５８】
図４に示すチリ共和国のＭａｎｔｏＶｅｒｄｅ鉱床（ＩＯＣＧ型鉱床）を対象として、銅を含む金属化合物（いわゆる酸化銅）の含有量の分布を推定した。この推定に用いた衛星データは、高空間・高波長分解能衛星データであるＷｏｒｌｄＶｉｅｗ−２とし、当該金属化合物の反射ピークがある４００〜６００ｎｍ（青〜緑の波長）を重点的に解析した。その結果を図５に示す。
【００５９】
図５に示す結果より、金属化合物の含有量が極めて少ない地帯でも検出可能であった。
よって、このような金属化合物情報を、金属鉱床の探鉱方法に有効に活用できる可能性があることが解かった。
【符号の説明】
【００６０】
１  成層火山
２  熱水
３  初生鉱化帯
４  変質帯
５  溶脱帯
６  二次富化帯
ＲＦ  降雨
ＧＬ  地下水面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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