第2章
2.1.

資源編

非鉄金属資源概要

我々が手にすることができる非鉄金属資源は地球誕生以来行ってきたある種製錬のような地球自身の活動の賜物であり、大事に扱わねばならない資源であることを忘れてはならない。
では、現在の地表付近の金属資源がどのように形成されたのか考察するために、ごく簡単に地球の歴史を振り返ってみることとする。
約 46 億年前の原始地球は太陽系の元となるちり（直径 10km 程度の隕石）が衝突を繰り返し巨大化したと考えられ、その衝突エネルギー、重力エネルギーおよび核エネルギー（不安定核種の壊変等）により原始地球は非常に高温の溶融状態であった。この時の元素組成は隕石等の研究から、鉄が最も多く、次いで酸素、ケイ素、マグネシウム、硫黄、ニッケル、
カルシウム、アルミニウム、ナトリウム、クロム、マンガン、リン、コバルト、チタン、カリウムの 15 元素種で実に 99.9%以上の構成比率を占めることが判っている。この溶融状態
からゆっくりと冷える過程で、融点が高い元素種は早く固まり、その時の残存溶融物より比重の大きな元素種は地球の中心へ、比重の小さな元素種は地表方向へそれぞれ分化した。これが地球史上最初の製錬活動だが、鉄、コバルト、ニッケルのみならず、酸素や硫黄との化合があまり得意でない、周期律表第 5、第 6 周期の重金属類（PGM 類、金、タングステン、
レニウム等）の大部分は地球中心の核付近に捉えられてしまった。ただ、この分化活動の中でも、溶融物中に残存していた融点の低い鉛や水銀等の親和性によって限られた量のこれ
ら重金属類がマントルや地殻部に残ることができた（注：鉛や水銀の比重は高いが他の軽元
素と化合物や混合物となって低比重状態であった）。また、融点が比較的高い銅や銀およびレアアース類は地球の平均密度（5.514）より比重は高いものの、硫黄や酸素の力を借りて低比重化しマントルや地殻に留まることができた。前出の 15 元素種についてクラーク数（地殻表層部に存在する元素の割合を質量%で示した数値）によって改めて算出すると98.6%となる。逆に考えれば、地球全体では 0.1%未満の 15 元素種以外が、地表付近では1.4%までその存在比率を上げているのである。初期地球の活動によって地球規模では少量である銅、亜鉛、鉛等が地表付近に濃縮されたことはとても有意義だが、地球規模では多量に存在するニッケルやコバルトがマントル下部や地球中心付近に濃集してしまったことは
現在の資源ニーズからすると少々残念である。
プレートテクトニクスによってマントル構成物質が海底火山活動で海洋底地殻となり、プレート境界での衝突や沈み込みで生ずる造山運動や火成活動で地表付近に金属資源をもたらすことは今や常識化している。また、プレート運動以外でも、植物による酸素の供給による環境変化等が金属資源濃縮に重要な役割を果たしていることも理解されてきている。
33
26

地球上の全ての構成元素はこのような長い時間と大きな空間での地球の営みによって現在の配置に至ったのである。資源調達の観点では全ての元素について、過去の詳細な変遷を全て説明する必要はないであろう。
本資源編では、我々の生活に欠かせないベースメタル 3 鉱種（銅、亜鉛、鉛）とレアメタ
ルに区分されているニッケルの計 4 鉱種について、最終形態である鉱床の成因（最終局面
付近の変遷履歴）や鉱物種（最終的な元素保持形態）などについてできる限り最新の考え方に基づいて解説する。
2.1.1.

鉱床の分類

鉱床の分類は成因別で区分するのが一般的で、その鉱床がどのようにして形成されたかに関連した地質現象や鉱石鉱物の濃集過程および生成機構を考慮して行なっている。では
まず地殻の動きと主な金属鉱床の生成エリア対比の模式断面図を図 2-1-1-1 に示す。

（出典）JOGMEC より MERIJ 作成

図 2-1-1-1

地殻の動きと主な金属鉱床生成エリアの模式断面図

近年わかってきた注目ポイントは、海洋底プレートの沈み込み角度の違いが鉱床タイプの違いに影響を与えることで、従来の模式断面図のプレート沈み込み角度に修正を加えて34
27

いる。イメージしているのはマントル対流の上昇域を太平洋中央海嶺とし、右の沈み込み帯
は南米大陸のチリ型、左に沈み込み帯は日本列島近傍にあるようなマリアナ型とした断面である。なお、この沈み込み角度の違いは、海洋底プレートの生成からの経過時間に伴うプ
レート自体の冷却による密度上昇の影響が大きく関与し、より冷えた海洋底プレートでは海洋底滞在時間が長く、海洋底堆積物の存在量が増すとともに堆積物の巻き込み方も違いがあり、根源マグマの質の違いに影響を与えることがわかってきている。この詳細について
は個別の鉱床説明の中で記載する。
鉱床を成因別に分類すると、(1)火成鉱床、(2)堆積鉱床および(3)変成鉱床の 3 つに大別できる。また、火成鉱床は正マグマ鉱床、ペグマタイト鉱床、熱水性鉱床に、堆積鉱床は機械的堆積鉱床、風化残留鉱床、蒸発岩鉱床に、変成鉱床は接触変成鉱床、広域変成鉱床にそれぞれ中分類される。さらに、中分類の下に細分類があるが、まずは大分類と中分類までで全体感を確認しておくこととする。
(1) 火成鉱床
火成鉱床とはマグマの移動や固結などの過程で生じる鉱床のことで、温度変化で捉えると考えやすい。基本的には、マントル上部由来の本源マグマが上昇し冷却していく過程で、順に①正マグマ鉱床、②ペグマタイト鉱床、③熱水性鉱床へと変化していく。では、冷却過程の温度変化を確認しながら順に説明する。
① 正マグマ鉱床
正マグマ鉱床は、本源マグマから供給された 1,200℃以上のカンラン岩質マグマが冷却する過程で起こす結晶分化作用によって生じる鉱石鉱物鉱床を指す。温度範囲はおよそ 1,200～800℃間である。マグマ冷却の初期段階で全体は液相であるが、比重の高い金属硫化物融体が主体の液相がマグマ溜り底部に、比重の軽い珪酸塩融体を主体とする液相がマグマ溜り上部に水と油のように不混和状態で分離する。まずクロム鉄鉱がマグマ溜り底部に濃集し、次いで白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、イリジウムが、さらに鉄、チタン、バナジウム、ニッケル、銅がマグマ溜まり底部液相から結晶化する。正マグマ鉱床形成後の残存物である約 800℃の珪酸塩融体が、次のペグマタイト鉱床のスタート材料となる。
② ペグマタイト鉱床
正マグマ鉱床形成後の約 800℃の珪酸塩融体には揮発性成分が多量に含まれている。揮発性成分の代表格は水、硫黄、炭酸であるが、他に塩素、フッ素、ホウ素、硫化水素も含まれている。また、正マグマ鉱床で火成鉱物にならなかった有用金属種もこの融体中に残ってい35
28

る。この融体は揮発性成分の残存比が高いために液相を維持できず、基本的には気相状態の流体となっている。この気相状態が維持される温度領域で形成される鉱床がペグマタイト鉱床である。
温度範囲としてはスタート温度 800℃～この流体が液相に戻る臨界温度（450℃程度）までである。水の臨界温度は 374℃であるが、この珪酸塩融体はさまざまな成分が溶
け込んでいる影響で沸点上昇が起こり、臨界温度は 450℃程度に上昇している。この揮発性成分に富んだ融体は極めて高い蒸気圧を有しているため、周囲の岩石の弱い部分を破壊し貫入や溶解することで、周辺の岩石の一部を交代した岩石となることがあり、これをペグマ
タイト鉱床と呼んでいる。基本的には正マグマ鉱床生成時よりも周囲の岩石との温度差が小さくなり冷却速度が遅くなるため、結晶成長時間が長くなることで巨大な結晶に成長することが大きな特徴となる。鉱石鉱物としては、リチア輝石やチンワルド雲母などを構成するリチウムの他、ベリリウム、タンタル、ニオブ、イットリウム、セリウム、ランタン、ジ
ルコニウム、タングステン、錫、モリブデン、ウラン、トリウムが含有する。
③ 熱水性鉱床
ペグマタイト鉱床形成後の高温高圧状態の有用金属元素を含んだ鉱化流体（マグマ水含有）、海底の火成活動で生じる鉱化流体（海水含有）、花崗岩の貫入によって生じる鉱化流体（マグマ水や天水含有）など熱水性鉱床の適用範囲は広い。鉱化流体の初期温度はその臨界温度である 450℃程度であるが、鉱化流体は高い蒸気圧も有しており、流路となる断層や裂罅（れっか）周辺の岩石と反応し、組成を変えながら上昇する。これに伴い鉱化流体の温度・圧力、揮発成分である酸素、硫黄、炭酸ガスなどの分圧および pH 等が変化することによって、鉱物の溶解度が小さくなるとその鉱物が晶出することで鉱床となる。時として、割れ目が地表まで達してしまうことがあるが、この場合、熱水が地表に湧出してしまい温泉となるのである。熱水性鉱床で代表的なのは、鉱脈型鉱床・スカルン鉱床・斑岩銅鉱床・海底熱水鉱床である。
・鉱脈型鉱床鉱脈型鉱床は、その生成温度によって深熱水性鉱脈（450～300℃）、中熱水性鉱脈（350～200℃）、浅熱水性鉱脈（250～100℃）に区分されるが、前述のとおり圧力や揮発成分分
圧変化によって鉱化成分に影響があるため温度のみでは明瞭な区別ができないが、深～中熱水性鉱脈には錫、タングステン、モリブデンが卓越するが銀成分に乏しいという特徴が、
浅熱水性鉱脈には水銀やアンチモンおよび銀が卓越するという特徴がある。空間的な配置
としては、より高温である下部より銅鉱帯、中部に亜鉛帯、上部に金脈という帯状分布（ゾーニング）を呈することがある。鹿児島県の菱刈鉱山はこの鉱脈型鉱床の浅熱水性鉱脈に分類される。菱刈鉱山の鉱脈付近の 200～250℃の変質部での母岩の酸素同位体組成が+2‰36
29

（下記※参照）まで下がっている結果から、天水（雨水や地表水）の循環により形成されたものであると推定できる。鉱化流体にはマグマ水起源と天水起源双方あるが、酸素の安定同位体比によって比較的簡単に判別できるので簡潔に説明することとする。
酸素の安定同位体（時間が経過しても全く壊れることがない原子量 16 の酸素原子）は、
原子核中の陽子 8 個、中性子 8 個からなり重さ 16 である。同じ酸素の性質を持ちながら、
原子量 18（陽子 8 個、中性子 10 個、重さ 18）の酸素原子も天然にわずかながら存在している。ちなみに酸素 18 の存在度は酸素 16 の 0.2 % 程度である。地学の分野で酸素同位体を扱う場合、原子量 16 と 18 の同位体の存在比は国際機関の定める「標準平均海水」（Standard Mean Ocean Water：SMOW）を用い、この酸素同位体比（18/16）と比較して、測定した試料の酸素同位体比がどの程度この標準値から偏差しているかを重い場合プラス、軽い場合マイナスとして千分率（※パーミル：‰）で表すことになっている。
一般的に、標準平均海水 SMOW 比でマグマ水は+10‰、天水は－20‰であることがわかっているので、菱刈鉱山で得られた鉱脈付近の変質部での酸素同位体組成が+2‰というのはマグマ水が天水によって希釈されていると言える。
菱刈鉱床モデル図と鉱脈の写真を図 2-1-12 に示す。
・スカルン鉱床（接触交代鉱床）
スカルン鉱床は、珪酸塩鉱化流体と母岩である石灰岩や苦灰岩などの炭酸塩岩が反応し、カルシウムやマグネシウム珪酸塩鉱物が生じることで、鉱化流体の温度や pH の変化
により流体中の有価金属含有鉱物の溶解度が低下し晶出することで鉱床となる。スカルン鉱床で生成される主な鉱石鉱物は、黄銅鉱、
斑銅鉱、キューバ鉱、輝銅鉱、方鉛鉱、閃亜
鉛鉱、錫石、黄錫鉱およびタングステン鉱石（灰重石、鉄重石、マンガン重石）などである。
亜鉛・鉛のスカルン鉱床が日本にも存在している。神岡鉱山であるが、周辺の飛騨外縁（出典）住友金属鉱山 HP

体に古生代（オルドビス紀から二畳紀）の石

図 2-1-1-2 菱刈鉱床モデル図と鉱脈の写真

3730

灰岩があり、大陸縁辺部の海底で地層が形成されたことが判明したため、スカルン鉱床形成に寄与した熱水は海水起源ではないかと考えられていた。前項で説明した酸素同位体組成のデータが取得できるようになり再検討した結果は次のとおりであった。栃洞・円山・茂住の 3 鉱床の単斜輝石、栃洞鉱白地鉱の石英、各種母岩の石英、長石、単斜輝石試料での酸素同位体組成（補正後）結果は－4.0～+3.2‰であった（島崎・日下部 1990）。標準平均海水
SMOW は 0‰で、マグマ水は+10‰なので、熱水の起源には天水－20‰の関与が確実であるという結果となり、熱水活動は地表水が関与し得る隆起後に起こったと結論付けられた。
神岡鉱山のスカルン鉱床地質図を図 2-1-1-3 に示す。
他方、神岡鉱山周辺に母岩のように存在す
る伊西岩、船津花崗岩類、メタベーサイト、白亜紀末貫入の斑岩類などこの地域の火成岩試料の酸素同位体組成は+6 ～ 10‰ と マ グ マ 由
来を示していた。天水
混じりの熱水はかつての断層や裂罅を選択的に通り、スカルン鉱床を形成したことは、神岡鉱山のスカルン鉱床地質図からも読み取ることができる。

（出典)島崎・日下部 1990 より引用

図 2-1-1-3

神岡鉱山のスカルン鉱床地質図（栃洞・円山・茂住の 3 鉱床からなる）

・斑岩銅鉱床（Porphyry copper deposit）
熱水性銅鉱床で最も銅産出量が多い鉱床タイプで世界の 50%以上を占めている。浅所貫入の珪長質岩に伴う鉱染状ないし網状の銅鉱床で、環太平洋地域に代表されるようなプレート境界付近の変動帯に良く発達する。南北アメリカ大陸西部、フィリピン、南西太平洋諸島などの主として顕生代の造山帯に多く分布する（図 2-1-1-4）。
［斑岩銅鉱床の代表例］
・カナダ Highland Valley Copper mine、Mt. Milligan、Canadian Malartic
・米国 Bingham Canyon、Morency（写真 2-1-1-1）
・チリ Chuquicamata 、Ministro Hales、Collahuasi
・インドネシア Grasberg、Batu Hijau
38
31

・豪州 Cadia East・パプアニューギニア Ok Tedi
・中国 Chengmenshan（城門山）、Dexing（徳興）、Zijinshan（紫金山）・ウズベキスタン Almalyk Complex（出典）住友金属鉱山 HP

写真 2-1-1-1 モレンシー鉱山（米国アリゾナ州）（出典）山口大学学術資料展示館 HP

図 2-1-1-4

斑岩銅鉱床の分布域

斑岩銅鉱床の分布域をより詳細に見てみると、プレート境界全てに発達しているわけではないことが見て取れる。これはプレート沈み込み帯の異なる 2 つのタイプ（チリ型、マ
リアナ型）に起因する母岩成分の相違、応力場の違い（圧縮、引張）および生成環境（海洋底下、地表下・大陸下）の違いが影響していると結論付けられつつある。斑岩銅鉱床が3932発達するのはチリ型と呼ばれる浅い角度で海洋底が大陸下に沈み込むタイプで、大陸自体を削りつつ（火山フロントが内陸に進行していることが判断理由）
圧縮応力場の地表下環境でマグマが形成される。成分的には海洋底玄武岩（表層堆積物は

貫 入 岩

海嶺との距離が短いため薄い）と大陸構成成分（かつて鉱床を形成（出典）Hedenquist 他 (2000)を MERIJ 編集

図 2-1-1-5

熱水性鉱床模式図していた地質も巻き込まれる）が根源マグマの材料となり磁鉄鉱成分に富むアダカイト質マグマを形成し、結果として斑岩銅鉱床を形成する貫入岩は磁鉄鉱系列の花崗岩類となっている。斑岩銅鉱床の銅品位はそれほど高くはないものの約 6 億年分の火成活動のおかげで分布範囲が広く露天掘りによって鉱量を稼ぎ採算に乗せる形で稼行する鉱床となっている。チリ北部の銅埋蔵量だけでも世界の約 30%が集積していると考えられている。斑岩とは珪長質と苦鉄質の中間的化学組成を持つ火成岩で、苦鉄質鉱物や長石類が地下深部で大きな斑晶となるまで成長した組織を持つ岩石である。熱水性鉱床を 1 枚の図に集約したものが図 2-1-1-5 である。
模式図中央付近の貫入岩体直上に胚胎するのが斑岩銅鉱床である。より詳細にどのような鉱石鉱物が空間的に産することとなるかを次の斑岩銅鉱床の生成の仕組みを 3 枚の垂直
模式断面図（図 2-1-1-6）にて示す。まず、マグマの貫入により斑岩が形成し、周辺に熱水変質帯と中央に銅鉱床を形成し、長年の浸食により鉱床部が地表露出し、堆積性の富鉱部が中心部に形成されるという具合である。
模式断面図を上から見ると、鉱床の中心部の貫入岩体直上および近傍周囲に銅高品位部があり、より遠方では銅品位は低くなるものの金銀類が産する累帯構造が形成されるようになることが想定される。このモデルに非常に合致した具体例がペルーの Morococha 鉱床
で確認できるのでその地質平面図を図 2-1-1-7 に示す。

4033

1)マグマの貫入により斑岩が形成

2)熱水により変質帯と、中心に銅鉱床が形成

3)長年の浸食で鉱床が地表露出、富鉱部形成（出典）MERIJ 作成

図 2-1-1-6

斑岩銅鉱床の生成の仕組み（垂直模式断面図）

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34

地質平面図は垂直模式断面図と非常に調和的で、貫入岩近傍の中心部に銅が、遠方周辺部に銀が産し、それらの間の漸移エリアには亜鉛や鉛が胚胎していることがわかる。
蛇足ながら日本列島
では、マリアナ型沈み込み帯の特徴であるプ
レートの沈み込み角度が大きく（冷え切って重比重化したことが主たる要因）、背弧では（出典）Catchpole et al.,2012

図 2-1-1-7

斑岩銅鉱床 Morococha 鉱床（Peru）における引張応力場（火山ではカルデラ型が主体となる）となり、海洋底プレートと同時に巻き込まれた非常に厚い堆積岩類の混在した組成の根源マグマとなる。結果として貫入岩の組成は苦鉄質成分が希釈されたチタン鉄鉱系花崗岩となるため、斑岩銅鉱床が生成しにくい環境となっている。
・海底熱水鉱床
海底熱水鉱床は、海洋底より地下深部に浸透した海水がマグマ等により熱せられ、海洋底地殻から有用元素を抽出した「熱水」が海底に噴出し、周辺の海水によって冷却される過程
で、銅、鉛、亜鉛、金、銀等の各種金属が沈殿してできた鉱床である。

(出典) JOGMEC

写真 2-1-1-2（出典）海上保安庁

海底熱水鉱床（左）、金含有熱水鉱床岩石サンプル（右）4235一般に、海底熱水鉱床は、水深 700～3,000m の中央海嶺など海底が拡大する場所（海底拡大軸）やニュージーランド～フィジー、パプアニューギニア～マリアナ～日本に至る西太平洋の島弧－海溝系に分布し、世界で約 350 カ所程度の徴候地が確認されている。日本周辺海域では、沖縄トラフや伊豆・小笠原海域において、海底熱水鉱床の徴候が数多く確認されている。日本周辺海域の海底熱水鉱床は、世界的にも比較的浅い水深に分布しており、開発に有利と考えられている。世界では、ロシア、フランス、中国、韓国、インドおよびドイ
ツが国際海底機構から公海域での探査権を取得するなど権益確保の動きが活発化している。
また、韓国は、トンガやフィジーの探査鉱区を取得し掘削調査などを行っている。さらに、民間企業の Nautilus Minerals 社がパプアニューギニアの領海内での開発を目指して、採鉱システムの開発を行っている。
そうした中、日本は 2017 年（平成 29 年）8 月から 9 月にかけて、沖縄近海の水深 1,600mの海底で掘削・集積した海底熱水鉱床の鉱石を水中ポンプおよび揚鉱管を用いて海水とともに連続的に洋上に揚げる世界初の「採鉱・揚鉱パイロット試験」を実施し、連続採掘を 16回実施し、約 16.4 トンの鉱石を引き揚げることに成功した。

(出典) JOGMEC

図 2-1-1-8（出典）METI

採鉱・揚鉱パイロット試験概念図（左）、集鉱試験機（右）現段階では採算性に課題のある鉱床だが、資源獲得競争は既に始まっている。
(2) 堆積鉱床
地球表層での岩石の風化、浸食、運搬、沈殿、堆積等により生成した鉱床である。堆積鉱
床には①機械的堆積鉱床、②風化残留鉱床、③蒸発岩鉱床等がある。
① 機械的堆積鉱床
岩石が風化して大小の砂礫となり、水や風で運ばれて堆積物となるが、この中に化学的に安定で比重の大きい粒子があると、運搬される過程で次第に濃集し鉱床を形成することが43
36ある。これを砂鉱床や砂礫鉱床と呼ぶ。砂鉱床は濃集場所によって区別され、山の斜面の表
土底部に集まる高地砂鉱、渓流底部の渓流砂鉱、河床の河床砂鉱、川の両岸平地の平原砂鉱、
河岸段丘面の段丘砂鉱、海浜部の海浜砂鉱などがある。金や白金などの化学的に安定な元素
鉱物や、磁鉄鉱、チタン鉄鉱、錫石などの酸化鉱が代表例である。特に金は比重差が大きく堆積岩中に砂金鉱床を良く生じる。南アフリカのウィットウォータースンドの含金礫岩層
は長さ 480km、幅 180km の広大な船底状盆地に分布し、1886 年に発見されて以来これまでに約 4 万トンの金採掘が行われている世界最大の金鉱床である。
② 風化残留鉱床
地表の岩石は天水、地表水、大気、生物や日照による温度変化などの物理・化学・生物学的作用による破壊や分解を主体とする風化作用に晒される。風化作用では岩石の主要構成成分であるケイ酸塩の分解が行われ、アルカリ金属やアルカリ土類金属の溶脱によって風化耐性の強い元素種が主に水酸化物の形態で残留することとなる（ラテライト化）。特に高温多雨の熱帯や亜熱帯地域ほど風化作用は大きく、このような温暖で湿潤な環境下で生成されるのが風化残留鉱床である。
代表的な産物にラテライト（Fe2O3=50～60%）やボーキサイト（Al2O3=50～60%）がある。ラテライトの原岩は玄武岩や塩基性変成岩などの塩基性の岩石を、ボーキサイトの原岩
は花崗岩、片麻岩、頁岩、石灰質岩などの酸性～中性岩を主体としている。さらにラテライ
トの原岩が超塩基性岩や蛇紋岩類であると微量に含まれていたニッケルが風化残留土壌中に濃集し、緑色粉状の珪ニッケル鉱（ガーニエライト）となることがあり、これをラテライ
ト型ニッケル鉱床という。このタイプの鉱床は高温多雨なニューカレドニア、インドネシア、
フィリピンに多い。また、ラテライト化の進行度合いの違いでサプロライト鉱とリモナイト鉱に大別される。ラテライト化が低く物理的・化学的影響が少ない土壌下部では粘土鉱物のような含水珪苦土鉱物に富む軟岩が支配的となりニッケル品位が相対的に高いサプロライ
ト鉱（Ni:1.8～3.0%）となる。ラテライト化の進行度合いが高い土壌表層では含水針鉄鉱（ゲーサイト）を含む赤褐色を呈する鉄酸化物（褐鉄鉱：リモナイト）が支配的となりニッケル
品位が相対的に低いリモナイト鉱（Ni:0.8～1.8%）となる。
風化残留鉱床のサプロライト鉱は中国の華南からベトナム北部にも発達しているが、ここでは重希土類に卓越したイオン吸着型鉱床となっていることは有名な話である。少々特殊な履歴によってこの鉱床が形成されているので簡単に説明をする。この原岩は花崗岩類に代表されるような酸性岩を主体とするが、花崗岩類は風化耐性が弱くやや深層においても風化が起こる。この深層風化では地表水が浸透昇温し、温度の高い浅熱水のような反応が起こる。この初期の段階でまず水溶性の放射性元素種（ウランやラジウム等）が温泉成分となって溶脱する。次に深層風化作用で水酸化物の形態を持つ生成物が生じるが、この代表的な鉱物が粘土鉱物である。主に雲母の風化で生じるカオリナイト Al2Si2O5（OH）4 や長石
4437

の風化で生じるハロイサイト Al2Si2O5（OH）4 ・2H2O が主体である。これら粘土鉱物がイオン化した希土類元素を吸着するため、いわゆるイオン吸着鉱が形成されるのである。特に
中国華南エリアはこのような各種条件が整っており、世界的にも珍しい放射性元素含有の少ない重希土類を主体とした大鉱床となっている。
③ 蒸発岩鉱床
蒸発岩は乾燥気候の卓越する地域で閉鎖的ないしは半閉鎖的な堆積盆で、太陽熱により水分の蒸発が激しく、飽和濃度に達した塩類（炭酸塩、硫酸塩、塩化物塩など）が順次析出沈殿することで形成される。このような過程で生成した鉱床を蒸発岩鉱床という。
岩塩鉱床がその代表である。この型の鉱床は、北米大陸、ヨーロッパ大陸、インドシナ
半島などの各地に分布する。これらの多くは、特に先カンブリア時代、古生代、第三紀中新世に形成されている。現在でも、乾燥地帯の塩湖（米国のソルトレイク、中近東の死海、ボリビアのウユニ塩湖）では、その湖岸には岩塩をはじめ各種の塩類が沈殿している。
蒸発岩鉱床は、リチウムなどの希少アルカリ元素の重要な供給源でもある。現在、リチウ
ムの回収はチリおよびアルゼンチンの塩湖中の塩水から回収している。

（出典））MERIJ「EV とメタル（第2部）」（出典）山口大学学術資料展示館 HP

写真 2-1-1-4

写真 2-1-1-3 ウユニ塩湖（チリ）の塩類平原（ボリビア）の岩塩(3)

アタカマ塩湖変成鉱床

すでに存在していた岩石が、最初にできたときとは違う温度、圧力、化学的条件のもとで固体のまま再結晶作用を行い、新しい条件に応じた別の鉱物組成、岩石組成となった岩石を変成岩というが、この変成岩中に生成した鉱床を変成鉱床という。また変成鉱床には、すでに生成していた鉱床が変成作用を受けて生じたものも含まれる。
変成鉱床の分類としては、①接触変成鉱床と②広域変成鉱床がある。

4538

① 接触変成鉱床
接触変成鉱床は、マグマの貫入によって比較的浅い部分での高温・低圧下の環境で生成する。鉱石自体の組織構造や鉱物組み合わせが変化しかなり異なったものとなる。黄鉄鉱は再結晶して粗粒化するし、さらに高温に晒されると磁硫鉄鉱や磁鉄鉱に別の鉱物に変わることもある。この鉱床の産物は変形を受けることが少ないため方向性を持たない構造となる特徴がある。
② 広域変成鉱床
プレート境界やプレート衝突帯の地下深部で起こる広域的な構造運動に伴い、高温・高圧下での変成作用で生ずる鉱床を広域変成鉱床という。広域変成作用にも大きく分けると高温・低圧型と低温・高圧型がある。具体例を挙げると、中央構造線を挟み北側大陸側に紅柱石や珪線石を生じるような高温・低圧型の領家変成体が、南側太平洋側に結晶片岩や蛇紋岩が卓越する低温・高圧型の三波川変成体がある。領家変成帯には変成マンガン鉱床が、三波川変成帯には別子鉱山に見られるような層状含銅硫化鉄鉱鉱床（キースラーガー）などがある。三波川帯の緑色片岩の組成は N-MORB（mid-ocean ridge basalt）を示し太平洋中央海嶺で生じた海洋底プレートが母岩の一部を形成していることが明らかとなっている。
広域変成作用は別名動力変成作用とも呼ばれるように、剪断応力を伴うことが多く、片麻岩や結晶片岩のような縞状構造や鉱物が特定方向に並んで再結晶化するなどの特徴がある。
鉱床の分類にはさらに細分類があるが、研究者によって区分が異なるなど非常に煩雑となるため次項ではこれらの鉱床中でどのような鉱物が鉱石を構成しているかについて、4 つの金属元素種（銅、亜鉛、鉛、ニッケル）について説明することとする。
（出典）住友グループ広報委員会 HP

写真 2-1-1-5

別子銅山周辺の層状構造（キースラーガー）の露頭写真
2.1.2.

鉱物の種類

現在確認されている天然に存在する鉱物種は 4,000 種を超えている。これら鉱物の構成
元素のイオン半径、結晶軸のなす角や格子の長さなどを考えるとほぼ全ての鉱物が別物なのだが、これでは学問として成り立たない。結晶学の分野では基底ベクトル系基準で７つの結晶系に、ブラベー（Bravais）格子で 14 種に、結晶の回転対象性を基準とした点群で 32
4639

種に、またこれらの並進対称性を考慮した空間群で 230 種に分類されている。非晶質物およびわずかな例外を除き全ての結晶はこの 230 種のどれかに当てはまり、その結晶構造に
よってさまざまに性質が変わるので大変奥が深いものである。
工業的活用方向に話を向けると、最近話題となるリチウム原料のリシア輝石（Spodumene）
はペグマタイト鉱床（450～800℃）中に見いだされる単斜晶系 monoclinic-prismatic の鉱物で天然に産するものは全てこの結晶構造で塩酸にも硫酸にも不溶で環境耐性が強い鉱石として残存している。これを人工的に加熱することで成分を変えずに相転移（同質異像）させ て 六 方 晶 系 hexagonal-trapezoidal （ 800 ～ 950 ℃ ） を 経 て 、 正 方 晶 系 tetragonaltrapezoidal（950～1,100℃）まで至らせると酸に可溶な鉱物となり工業的に使用している事例などがある。また、リサイクル分野などで本来磁着しないオーステナイト構造（面心立
方晶：立方体）のステンレスが破砕機による外的応力付加によりマルテンサイト構造（体心正方晶：立方体の 1 軸が伸長した底面が正方形の直方体）に相転移することで磁着するよ
うになるなど工業的に結晶構造が鍵を握る事例に限りはない。
さて話を戻すが、天然の鉱石鉱物は母岩成分が温度・圧力・水・酸素・硫黄・その他ガス成分の分圧が構成する生成環境下で生成される。
各種鉱石の結晶構造の空間群分類がわかるように空間群 No.を記載する。次項で扱う非鉄金属資源の探査において、いくつかの露頭やボーリングコア等採取場所の空間的位置が特定できる鉱物の採取ができると、鉱床の全貌の推定に非常に役立つ情報が得られる。結晶学
はこれまでは地質屋のノウハウ的な知識として活用されてきた。これからは製錬業をはじめ各種産業で副次的に産してしまう不純物の安定化や最新の工業技術の基礎知識として間違いなく必要なものである。
本稿では最低限必要な分類と考えている国際表記点群基準 32 分類で作表（表 2-1-2-1）
したものを示す。また、230 種の空間群の対応がわかるように空間群 No.も標記したので参考願いたい。
具体例は鉱石鉱物を中心とした天然資源結晶をまとめたものとなるが、さまざまな分野
で応用が期待される知識なので、できる限り理解しやすくまとめたのでぜひ活用いただき
たい。

47
40

表 2-1-2-1

結晶系分類群一覧表

6 Crystal

7 結晶系 System

32 結晶族

Family（14 Bravais 格子)

Crystal Class

記号（Symbol）
点群

230 空間群

triclinic-pedial1

1

triclinic-pinacoidal

1_

2

単斜晶系

monoclinic-sphenoidal

23-5

Monoclinic

monoclinic-domaticm

6-9（P 単純/C 底心）

monoclinic-prismatic

2/m

10-15

直方晶系 or 斜方晶系

orthorhombic-sphenoidal

222

16-24

Orthorhombic

orthorhombic-pyramidal

mm2

25-46

mmm

47-74

tetragonal-pyramidal

4

75-80

tetragonal-disphenoidal

4_

81-82

正方晶系

tetragonal-dipyramidal

4/m

83-88

Tetragonal

tetragonal-trapezoidal

422

89-98

（P 単純/I 体心）

ditetragonal-pyramidal

4mm

99-110tetragonal-scalenoidal

4_2m

111-122

ditetragonal-dipyramidal

4/mmm

123-142

trigonal-pyramidal

3

143-146

三方晶系

rhombohedral

3_147-148

Trigonal

trigonal-trapezohedral

32

149-155（P、R 単純）

ditrigonal-pyramidal

3m

156-161

ditrigonal-scalahedral

3_m

162-167

hexagonal-pyramidal

6168-173

trigonal-dipyramidal

6_

174

六方晶系

hexagonal-dipyramidal

6/m

175-176

Hexagonal

hexagonal-trapezoidal

622

177-182（P 単純）

dihexagonal-pyramidal

6mm

183-186

ditrigonal-dipyramidal

6_m2

187-190

dihexagonal-dipyramidal

6/mmm

191-194

tetrahedral

23

195-199

等軸晶系 or 立方晶系

diploidal

m3_

200-206

Isometric or Cubic

gyroidal432

207-214

hextetrahedral

4_3m

215-220

hexoctahedral

m3_m

221-230

三斜晶系
Triclinic（P 単純）（P 単純/A、C 底心/I 体心/F 面心） orthorhombic-dipyramidal

六方晶系（P 単純/I 体心/F 面心）（出典）MERIJ 作成

4841

次に、銅、亜鉛、鉛およびニッケルの鉱石を構成鉱物種について、金属種別、化合物種別に分類し、鉱物中に含まれる有用金属重量比率（%）を含有量として右欄に標記した。
銅（Cu）、亜鉛（Zn）、鉛（Pb）、ニッケル（Ni）の順に掲載する。
(1)

銅（Cu）
表 2-1-2-2
鉱物名（和名）

鉱物名（英語）

硫化鉱物

結晶系

化学組成

含有量（%）

輝銅鉱

Chalcocite

単斜 14

Cu2S

79.9

斑銅鉱

Bornite

斜方 61

Cu5FeS4

63.3

黄銅鉱

Chalcopyrite

正方 122

CuFeS234.6

方輝銅鉱

Digenite

三方 166

Cu9S5

78.1

銅藍

Covellite

六方 194CuS

66.5

ヌクンダム鉱Nukundamite 三方 164

Cu3Fe2S4

34.6

キューバ鉱

Cubanite

斜方 59

CuFe2S3

23.4

硫砒銅鉱

Enargite

斜方 31

Cu3AsS4

48.4

砒四面銅鉱

Tennantite

等軸 217(Cu,Fe,Zn)12As4S13

51.6

ルソン銅鉱

Luzonite

正方 111

Cu3AsS4

48.4

安四面銅鉱

Tetrahedrite

等軸 217(Cu,Fe,Zn)12Sb4S13

34.8

ファマチナ鉱Famatinite

正方 121

Cu3SbS4

43.3

三原鉱

Miharaite

斜方 26

Cu4FePbBiS6

27.7（出典）MERIJ 作成

表 2-1-2-3
鉱物名（和名）

鉱物名（英語）

酸化鉱物

結晶系

化学組成

含有量（%）

赤胴鉱

Cuprite等軸 221

Cu2O

88.8

黒銅鉱

Tenorite

単斜 15

CuO

79.9
（出典）MERIJ 作成

表 2-1-2-4
鉱物名（和名）

鉱物名（英語）

水酸化鉱物・その他
結晶系

化学組成

含有量（%）

孔雀石

Malachite

単斜 11

Cu2(CO3) (OH)2

57.5

珪孔雀石

Chrysocolla

斜方 UnkCu2H2Si2O5(OH)4

38.1

アカタマ鉱

Atacamite

斜方 62

Cu2(OH)3Cl

59.5

ブロシャン銅鉱

Brochantite

単斜 11

Cu4(SO4) (OH)6

56.2

藍銅鉱

Azurite

単斜 11

Cu3(CO3)2 (OH)2

55.3

胆礬

Chalcanthite

三斜 2

CuSO4・5H2O

25.5（出典）MERIJ 作成

4942

次に、代表的な鉱石の産状情報他を写真付きで記載する。なお、結晶分類表記法は、結晶系、点群/結晶族およびカッコ内に空間群 No./230 分類と Short notation を記載する。特段記載のない場合の写真の出典元は Wikipedia である。
［代表的な銅鉱石］
硫化銅（Ⅰ）
揮銅鉱（chalcocite）：Cu2S
比重：5.60、融点 1,130℃、結晶系は 105℃以上では正方晶系となる多形硫化鉱物
結晶系：単斜晶系 Monoclinic-Prismatic（No.14 P21/c）

写真 2-1-2-1

揮銅鉱（chalcocite）

硫化銅（Ⅱ）
銅藍（Covellite）：CuS
比重：4.64、黄鉄鉱などの硫化鉱物と共に産出し、220℃以上では分解し Cu2S となる結晶系：六方晶系 Hexagonal-Dihexagonal Dipyramidal（No.194 P63/mmc）

写真 2-1-2-2

銅藍（Covellite）

斑銅鉱（bornite）：Cu5FeS4
比重：5.09、比較的酸化しやすく虹色に変色することがあり、黄鉄鉱などと共に産する
結晶系：斜方晶系 Orthorhombic-Dipyramidal（No.61 Pbca）

写真 2-1-2-3

斑銅鉱（bornite）
5043

黄銅鉱（chalcopyrite）：CuFeS2
比重：4.2（4.1-4.3）、微量の金、銀、錫、亜鉛などを含む最も重要な硫化鉱物
結晶系：正方晶系 Tetragonal-Scalenohedral（No.122 I42d）

写真 2-1-2-4黄銅鉱（chalcopyrite）

酸化銅（Ⅰ）
赤銅鉱（Cuprite）：Cu2O
比重：6.1、世界の広い範囲で採掘される一般的な銅酸化鉱物、自然銅を伴うこともある
結晶系：立方晶系 Isometric-Hexoctahedral（No.224 Pn3m）

写真 2-1-2-5

赤銅鉱（Cuprite）

酸化銅（Ⅱ）
黒銅鉱（tenorite）：CuO
比重：6.4、天然では銅の二次鉱物として産出する銅酸化鉱物
結晶系：単斜晶系 Monoclinic-Prismatic（No.15 C2/c）

写真 2-1-2-65144

黒銅鉱（tenorite）

(2) 亜鉛（Zn）
表 2-1-2-5
鉱物名（和名）

鉱物名（英語）

硫化鉱物

結晶系

化学組成

含有量（%）

閃亜鉛鉱

Sphalerite

等軸 216(Zn,Fe)S

67.1

ウルツ鉱

Wurtzite

六方 186(Zn,Fe)S

67.1

黄錫亜鉛鉱

Kesterite

正方 82

Cu2(Zn,Fe)SnS4

10.4（出典）MERIJ 作成

表 2-1-2-6
鉱物名（和名）
紅亜鉛鉱

鉱物名（英語）
Zincite

酸化鉱物

結晶系
六方 186

化学組成

含有量（%）

ZnO

80.3（出典）MERIJ 作成

表 2-1-2-7
鉱物名（和名）

鉱物名（英語）

炭酸塩鉱物

結晶系

化学組成

含有量（%）

異極鉱

Hemimorphite 斜方 44

Zn4Si2O7(OH)2・
H2O

54.3

菱亜鉛鉱

Smithsonite

len

52.1

三方 167（出典）MERIJ 作成［代表的な亜鉛鉱石］
閃亜鉛鉱（Sphalerite）：ZnS
比重：3.9-4.1、熱水鉱床、スカルン鉱床、黒鉱鉱床などに産する硫化鉱物
結晶系：等軸晶系 Isometric-hextetrahedral（No.216 F4_3m）

写真 2-1-2-7

閃亜鉛鉱（Sphalerite）

ウルツ鉱（Wurtzite）：ZnS
比重：4.8、六方最密充てん構造を持ち、酸性熱水や亜鉛の鉄置換があると低温で安定
結晶系：六方晶系 Hexagonal-dihexagonal-pyramidal（No.186 P63mc）

写真 2-1-2-8ウルツ鉱（Wurtzite）
52
45

紅亜鉛鉱（Zincite）：ZnO
比重：5.66、変成層状亜鉛鉱床やマンガン鉱床に産する紅色の酸化亜鉛鉱物
結晶系：六方晶系 Hexagonal-dihexagonal-pyramidal（No.186 P63mc）

写真 2-1-2-9紅亜鉛鉱（Zincite）

菱亜鉛鉱（Smithsonite）：ZnCO3
比重：4.4-4.5、亜鉛貯留地域での風化や酸化還元反応で二次的に産する炭酸塩鉱物
結晶系：三方晶系 Trigona-ditrigonal-scalahedral（No.167 R3_c）

写真 2-1-2-10

菱亜鉛鉱（Smithsonite）(3) 鉛（Pb）
表 2-1-2-8
鉱物名（和名）

鉱物名（英語）

硫化鉱物
結晶系

化学組成

含有量（%）

方鉛鉱

Galena等軸 225

PbS

86.6

ブーランジェ鉱

Boulangerite

斜方 62

Pb5Sb4S11

55.2

ティール鉱

Teallite

斜方 62

PbSnS2

53.1

セムセイ鉱

Semseyite

単斜 15

Pb9Sb8S21

53.1

フランケ鉱

Franckeite

三斜 2

FePb5Sn3Sb2S14

48.4

コサラ鉱

Cosalite

斜方 53

CuPb7Bi6S17

43.8

車骨鉱

Bournonite

斜方 31

PbCuSbS3

42.4

毛鉱Jamesonite

単斜 14

Pb4FeSb6S14

40.2

ﾌﾗｲｴｽﾚｰﾍﾞﾝ鉱

Freieslebenite

単斜 11

AgPbSbS3

38.9

フィゼリ鉱

Fizelyite

単斜 11

Pb14Ag5Sb21S48

38.5

アイキン鉱

Aikinite

斜方 62

PbCuBiS3

36.0

ラムドール鉱Ramdohrite

斜方 10

Ag3Pb6Sb11S24

33.8

円柱錫鉱

Cylindrite

三斜 2

Pb3Sn4FeSb2S14

33.7

ジンケン鉱

Zinckenite

六方 173

Pb9Sb22S42

31.7

ダイアホル鉱Diaphorite

単斜 15

Pb2Ag3Sb3S8

30.5

古遠部鉱

Furutobeite

単斜 8(Cu,Ag)6PbS4

27.2

アンドール鉱Andorite

斜方 33

PbAgSb3S6

23.7（出典）MERIJ 作成

5346

表 2-1-2-9
鉱物名（和名）
テルル鉛鉱

テルル化鉱物

鉱物名（英語）Altaite

結晶系

化学組成

等軸 225含有量（%）

PbTe

61.9（出典）MERIJ 作成

表 2-1-2-10
鉱物名（和名）
白鉛鉱

鉱物名（英語）
Cerussite

炭酸塩鉱物
結晶系

斜方 26

化学組成

含有量（%）

PbCO3

77.5（出典）MERIJ 作成

表 2-1-2-11
鉱物名（和名）
硫酸鉛鉱

鉱物名（英語）
Anglesite

硫酸塩鉱物
結晶系

斜方 62

化学組成

含有量（%）

PbSO4

68.3（出典）MERIJ 作成［代表的な鉛鉱石］
方鉛鉱（Galena）：PbS
比重：7.6、金・銀・亜鉛などを微量に含む硫化鉱物で酸化すると硫酸鉛鉱となる結晶系：等軸晶系 Isometric-hexoctahedral（No.225 Fm3m）

写真 2-1-2-11

方鉛鉱（Galena）

ティール鉱（Teallite）：PbSnS2

比重：6.36、熱水脈中で産する錫と鉛の平板状硫化鉱物で柔らかいのが特徴
結晶系：斜方晶系 Orthorhombic-dipyramidal（No.62 Pnma）

写真 2-1-2-12ティール鉱（Teallite）

白鉛鉱（Cerussite）：PbCO3
比重：6.55、鉛鉱床の上部酸化帯に二次的に産する炭酸塩鉱物
5447

結晶系：斜方晶系 Orthorhombic-pyramidal（No.26 Pmc21）

写真 2-1-2-13

白鉛鉱（Cerussite）

硫酸鉛鉱（Anglesite）：PbSO4
比重：6.38、鉛鉱床の上部酸化帯で主に方鉛鉱の酸化により生成する二次鉱物
結晶系：斜方晶系 Orthorhombic-dipyramidal（No.62 Pnma）

写真 2-1-2-14

硫酸鉛鉱（Anglesite）(4) ニッケル（Ni）
表 2-1-2-12
鉱物名（和名）

鉱物名（英語）

硫化鉱物
結晶系

化学組成

含有量（%）

ヒーズルウッド鉱

Heazlewoodite

三方 155

Ni3S2

73.3

針ニッケル鉱Mellerite

三方 160

NiS

64.7

ポリジム鉱

Polydimite

等軸 227

Ni3S4

57.9

ベス鉱

Vaesite等軸 205

NiS2

47.8

幌満鉱

Horomanite

正方 123

Ni6Fe3S8

45.4

ビオラル鉱

Violarite

等軸 227

Ni2FeS4

38.9

ペントランド鉱

Pentlandite

等軸 225(Fe,Ni)9S8

34.2

黄鉄ニッケル鉱

Bravoite

等軸 205(Fe,Ni)S2

24.2

苣木（すがき）鉱

Sugakiite

正方 123

CuFe6Ni2S8

15.2

様似鉱

Samaniite

正方 123

Cu2Fe5Ni2S8

15.0

単斜 15

(Fe,Ni)1-xS

0.2-4.3

含ニッケル磁硫鉄鉱

Ni-bearing
pyrrhotite

硫砒ニッケル鉱

Gersdorffite

等軸 198

NiAsS

35.4

硫安ニッケル鉱

Ulmannite

等軸 198

NiSbS

27.6（出典）MERIJ 作成

55
48

表 2-1-2-13
鉱物名（和名）

砒化鉱物

鉱物名（英語）

結晶系

化学組成

含有量（%）

紅砒ニッケル鉱

Nickeline

六方 194NiAs

43.9

紅安ニッケル鉱

Breithauptite

六方 194

NiSb

32.5

ランメルスベルク鉱

Rammelsbergite

斜方 58

NiAs2

28.1

方砒ニッケル鉱

Ni-skutterudite

等軸 204(Ni,Co)As2-3

20.7（NiAs3)（出典）MERIJ 作成

表 2-1-2-14
鉱物名（和名）

元素鉱物/珪ニッケル鉱物/酸化鉱物

鉱物名（英語）

結晶系

化学組成

含有量（%）

アワルワ鉱

Awaruite

等軸 221

Ni2Fe-Ni3Fe

68-76

テーナイト

Taenite等軸 225γ-(Ni,Fe)

24-77

ヌポア石

Nepouite

斜方 36

Ni6Si4O10(OH)8

46.3

ペコラ石

Pecoraite

単斜 12

Ni6Si4O10(OH)846.3

ガーニエライト

Garnierite

単斜 Unk(Ni,Mg)3Si2O5(OH)4

46.3

ニッケル華

Annabergite

単斜 12

Ni3(AsO4)2・8H2O

29.4（出典）MERIJ 作成［代表的なニッケル鉱石］
針ニッケル鉱（Mellerite）：Ni3S2

比重：5.4、蛇紋岩、斑糲岩に見られるニッケルの硫化鉱物
結晶系：三方晶系 Trigonal-ditrigonal-pyramidal（No.160 R3m）

写真 2-1-2-15 針ニッケル鉱（Mellerite）
紅砒ニッケル鉱（Nickeline）：NiAs
比重：7.8、蛇紋岩、橄欖岩、変成マンガン鉱床中などに見られるヒ化鉱物
結晶系：六方晶系 Hexagonal-dihexagonal-dipyramidal（No.194 P63/mmc）

写真 2-1-2-16 紅砒ニッケル鉱（Nickeline）

56
49

テーナイト（Taenite）：γ-Ni,Fe）
比重：7.8-8.2、鉄隕石中に含まれウィドマンシュテッテン構造（写真 2-1-2-17）を構成する。
結晶系：等軸晶系 Isometric-hexoctahedral（No.225 Fm3m）

写真 2-1-2-17

テーナイト（Taenite）

珪ニッケル鉱ガーニエライト（Garnierite）：（Ni,Mg）3Si2O5（OH）,
比重：2.2-2.8、熱水作用で蛇紋岩中のニッケルが沈殿した二次生成物で脈状に付着
結晶系：単斜晶系 Monoclinic だが、組成は一定でなく独立種に区分ができない

写真 2-1-2-18

珪ニッケル鉱ガーニエライト（Garnierite）(出典)Web Elements Ltd, UK［各構成元素の結晶構造（25℃、1atm）］
銅（Copper）：Cu
比重：8.94、融点：1,084.5℃
結晶系：立方晶系 Isometric-面心立方 Hexoctahedral（No.225 Fm3m）
Cell parameters（a=b=c:361.49pm,α=β=γ:90°）
稀にさまざまな環境要因が整うと自然銅の生成が叶うことがある

写真 2-1-2-19

自然銅サンプル（出典）MERIJ

鉛（Lead）:Pb
比重：11.3437、融点：327.5℃
結晶系：立方晶系 Isometric-面心立方 Hexoctahedral（No.225 Fm3m）
Cell parameters（a=b=c:495.08pm,α=β=γ:90°）57
50

ニッケル（Nickel）：Ni
比重：8.845、融点：1,455℃
結晶系：立方晶系 Isometric-面心立方 Hexoctahedral（No.225 Fm3m）
Cell parameters（a=b=c:352.4pm,α=β=γ:90°）
アルミニウム（Aluminium）：Al
比重：2.7、融点：660.4℃
結晶系：立方晶系 Isometric-面心立方 Hexoctahedral（No.225 Fm3m）
Cell parameters（a=b=c:404.95pm,α=β=γ:90°）
鉄（Iron）：Fe
比重：7.87（融点付近液体密度：6.98）、融点：1,535℃
結晶系：立方晶系 Isometric 体心立方 Hexoctahedral（No.229 Im-3m）
Cell parameters（a=b=c:286.65pm,α=β=γ:90°）
タングステン（Tungsten）：W
比重：19.3、融点：3,387℃
結晶系：立方晶系 Isometric-体心立方 Hexoctahedral（No.229 Im-3m）
Cell parameters（a=b=c:316.52pm,α=β=γ:90°）
リチウム
比重：0.534（融点付近液体密度：6.98）、融点：179℃
結晶系：立方晶系 Isometric-体心立方 Hexoctahedral（No.229 Im-3m）
Cell parameters（a=b=c:351pm,α=β=γ:90°）
亜鉛（Zinc）：Zn
比重：7.14、融点：419.6℃
結晶系：六方晶系 Hexagonal-Ditrigonal Dipyramidal（No.194 P63/mmc）
Cell parameters（a=b:266.49pm, c:494.68pm,α=β:90°,γ=120°）
コバルト
比重：8.9、融点：1,494℃
結晶系：六方晶系 Hexagonal-Ditrigonal Dipyramidal（No.194 P63/mmc）
Cell parameters（a=b:250.71pm, c:406.95pm,α=β:90°,γ=120°）ネオジム
比重：7.0、融点：1,024℃
5851

結晶系：六方晶系 Hexagonal-Ditrigonal Dipyramidal（No.194 P63/mmc）
Cell parameters（a=b:365.8pm, c:1179.9pm,α=β:90°,γ=120°）
ケイ素（Silicon）：Si
比重：2.33、融点：1,414℃
結晶系：立方晶系 Isometric-Diamond 構造 Hexoctahedral（(No.227 Fd3m）
Cell parameters（a=b=c:543.09pm,α=β=γ:90°）

酸素（Oxygen）：O
比重：1.429g/l（0℃）、融点：-218.4℃
結晶系：単斜晶系 Monoclinic-Prismatic（No.12 C2/m）
Cell parameters（a:540.3pm,b:342.9pm,c:508.6pm,α=γ:90°, β:132.53°）
硫黄（Sulfur）：S
比重：2.07、融点：112.8℃
結晶系：斜方晶系 Orthorhombic-Sphenoidal（No.70 Fdddz）
Cell parameters（a:1043.7pm,b:1284.5pm,c:2436.9pm,α=β=γ:90°）
2.1.3.

非鉄金属資源の探査

非鉄金属資源の探査は、日本のように古い文献の記載を頼りに探査エリアを絞り込んでスタートできるケースと、全く情報がないところからスタートする場合に分けられる。
本稿では後者の汎用性の高い資源探査フローについてまとめることとする。
(1)

探査フロー

探査フローは大まかに初期調査、物理探査、ボーリング調査、鉱床評価という流れとなっている。ここでは概要についてのみ記載し、次項の探査技術および鉱床の評価の項で個別技術の詳細について記載することとする。
①

初期調査

資源探査の初期調査は大まかな地質構造の把握を目的に、人工衛星を使ったリモート・センシング調査を行うことが標準的な調査手法として確立している。この調査で有望地が絞り込まれると現地に赴き地質調査を行う。地質調査では露頭調査で鉱石の産状を直接観5952

察、金属鉱床が期待される探査地域の転石や土壌を採取して行う地化学探査やトレンチ調
査によって金属鉱床賦存域を抽出する。
② 物理探査物理探査はさまざまな物理特性を利用して地球内部の状態を測定し、地下資源の存在や構造を調べる探査手法である。初期調査で絞り込んだエリアを中心に、広域的な調査としてヘリコプターを使った磁気調査から、フィールド上で測線を張って行う電磁探査、重力探査、比抵抗探査および電気探査に至るまでさまざまな手法が利用されている。また複数のボーリング孔を利用した坑井内 TEM 法という鉱床の詳細な探知に適する手法もある。
③ ボーリング調査
ボーリング調査は、地質調査と物理探査の結果により鉱物資源の賦存が期待される場合に地下の状況を直接確認するための調査手法である。ボーリング調査にも概要を把握するための広域調査ボーリングと得られた有望地区についてさらに精度を上げて行う精密調査
ボーリングがある。
④ 鉱床評価鉱床評価は探査フローの最終段階で、探査で確認された鉱床について鉱量や品位が算出され、取得された地化学、地球物理、地質などさまざまなデータをベースに鉱床の特徴を総合解析して開発可能性を判断する。鉱床の評価には実操業となった場合を想定し、鉱石の採掘、選鉱、精鉱の販売までの実現性と採算性までを調査範囲とし、一般的にはフィジ
ビリティ・スタディ（F/S）と呼ばれている。
(2) 探査技術①

リモート・センシング調査

リモート・センシングとは、人工衛星や航空機等に搭載したリモート・センサーを用いて、地表の対象物から反射または放射される電磁波（可視光線を含む）を収集し、それらのデータを用いて対象物や現象に関する情報を得る技術である。センサーには、地表から放射される電磁波を収集する受動的方式（図 2-1-3-1 左）と、自ら電磁波を発射し、その電磁波が地表で反射されて再び戻ってくるものを収集する能動的方式（図 2-1-3-1 右）とがある。通常の航空写真や、ランドサット衛星などに搭載の可視光線から赤外線の波長域6053を利用するマルチスペクトラル・スキャナー（MSS）方式などは地表面に当たった太陽光の反射スペクトルを測定する「光学センサー」による受動的方式の例である。他方、波長1～30cm のマイクロ波を使うサイド・ルッキング・レーダー（SLAR）方式は、可視光に比べて波長が長いため雲や植生を透過して地表面の情報を得ることが可能であるが、波長に比例する分解能が非常に低くなるという欠点がある。これを解消するために軌道上に仮想的なアンテナをいくつも並べた（実際には軌道移動中に送受信を繰返し受信しつつ電波をドップラー効果補正し、小さな開口面であるアンテナを合成して大きな開口面であるアンテナを実現する）「合成開口レーダー」法による能動的方式がある（図 2-1-3-1右）。リモート・センシングによれば、広域の地表にわたって均一質のデータが得られる
ことから、米国がランドサット衛星の映像データを公開して以来、農林関係、地質・資源
関係、環境関係などの各分野の広域調査への活用が普及している。調査対象によってそれぞれ最適のセンサーがあり得るが、いずれにしてもデータはすべて地表の現象であるので、地下の地質構造とか埋蔵資源とかの調査に関しては大抵の場合は間接的であり、デー
タの活用にはリニアメント解読などの解析技術を習得・蓄積する必要がある。米国のほか西欧でも地球観測衛星計画が推進されているが、わが国でも独自の資源衛星の開発計画が進められている。

（出典）MERIJ 作成

図 2-1-3-1 リモート・センサーの受動的方式（左）と能動的方式イメージ（右）比較JOGMEC では、資源ポテンシャルが高いもののまだ十分な探鉱が行われていない南部ア
フリカの資源探査を行うために、さまざまな衛星データ等を利用した画像解析手法の研究を行っている。南部アフリカには正マグマ性の塊状ニッケル白金族鉱床、堆積性銅鉱床、アルカリ岩に付随するレアメタル鉱床など、地表に大規模な熱水変質帯が形成されにくい探査対象が多く、従来の解析手法では限界がある。このため、本技術開発では、合成開口レーダーデータや標高データ（DEM）による地形解析、可視光～短波長赤外領域に加えて熱赤6154

外領域のスペクトル解析、またこれらの複合利用を考慮しながら、鉱床タイプ毎の最適な解
析手法の研究を実施されている。

アフリカ金属鉱床探査に関する解析技術開発事例 3 図
既存地質図（下左）、光学センサーデータ解析結果（下中央）、地形データ解析結果（下右）（出典）JOGMEC

図 2-1-3-2

リモート・センシング調査範囲区分概念図（上）リモート・センシング技術の金属鉱床調査への適用については、地形や地質構造の他に、熱水性の金属鉱床周辺で一般的に見られる変質帯の抽出に非常に適しており、有望地域の抽出に大きく貢献している。従来は一般に可視～赤外域にかけて 4～15 の観測バンド
62
55

でスペクトルデータを得ていたが断続的で粗い解像度であったため変質鉱物の特定は難しかった。近年になり 100 以上の観測バンドで連続的なスペクトルデータが得られるようになり、より精度高く変質鉱物の識別まで可能となっている。図 2-1-3-3 中の 1)～4)にリモート・センシング技術の金属鉱床調査への適用例を示す。

1)可視・近赤外域のカラー合成画像

2)比演算処理画像

植生と断層や崖などの地形情報は明瞭

観測バンドを変質帯に合わせ比演算処理
変質帯が抽出され有望地域を絞り込む

3)短波長赤外域のカラー合成画像

4)現地調査地層の方向やリニアメント解析に最適抽出された変質帯に熱水変質鉱物を確認
周辺に熱水性金属鉱床賦存の可能性あり（出典）JOGMEC

図 2-1-3-3

リモート・センシング技術の金属鉱床調査への適用例② 地質調査前項のリモート・センシングなどで有望地域が絞り込まれると現地に赴き、地質状況を直接調査する。調査規模と内容は対象範囲や鉱床タイプに応じて決める。一般的な地質調査では、図 2-1-3-4 に示すようなハンマー、ルーペ、クリノメーター等を使って岩石露頭
6356

を直接確認する。
地表に露出した岩盤が大きな転石でないことを確認し、岩石種、地層の走向や傾斜、断層、鉱床の示徴などを観察しながら記号化して地形図に記入し、地質調査結果に基づき調査地域全体の地質図を作成する。地形図が不備な国や地域ではまず地形図の作成が必要になるが、最近では簡易的な位置確認のため GPS を用いるケースもある。

（出典）JOGMEC

図 2-1-3-4

地質調査時に使用する主な道具

亜鉛スカルン鉱床が分布する飛騨地域の地質図を図 2-1-3-5 で示す。

（出典）国土地理院 HP

図 2-1-3-5

飛騨地域の地質図

地表に金属成分が認められる場合にはポータブル蛍光 X
線簡易測定で鉱床範囲の絞り込みも可能。必要に応じて岩石や土壌試料を採取し、地化学分析や顕微鏡観察なども行う。
（出典）JOGMEC（出典）オリンパス HP

写真 2-1-3-1（左）一般的な地質調査の様子
写真 2-1-3-2（右）Ni ラテライトのポータブル蛍光 X 線調査
・地化学探査地化学探査は資源探査において地質調査と併せ用いられる重要な調査手法の 1 つであ6457

る。金属鉱床の存在が期待される探査地域の
土壌や岩石、沢砂などを採取して化学分析を行い、鉱床に関連する
成分元素・化合物の濃度分布状態を調べる。
地下の割れ目を上昇し（出典）JOGMECてきたガスや水、鉱床の地表部に繁殖する植図 2-1-3-6 土壌地化学探査（左）および転石・沢砂地化学探査（右）物が含む微量元素を調べることもある。化学分析で得た元素濃度の分布状態を地質図に重ねて検討し、金属鉱床賦存が期待されるエリアを抽出する。
・トレンチ調査
鉱床近傍の表土層や表土層直下に鉱床の存在が予想される場合に、トレンチ（溝）を掘って岩盤を露出させて観察するトレンチ調査を行うこともある。予想される鉱床の延長方向に対して直角方向にトレンチを掘り、鉱床を露出させ、鉱化作用の程度（品位、規模）を調査する。

（出典）JOGMEC

図 2-1-3-7

トレンチ調査実施状況（左）およびトレンチ調査の概念図③ 物理探査物理探査は地球内部の状態により変化する物理的特性を測定することで、地下資源の存
在や地下構造を調査する手法で、金属・石油・石炭・地熱・地下水など多くの分野で応用されている。
65
58

物理探査にはさまざまな手法があり、金属資源の探査で利用される代表的なものとして、重力探査、磁気探査、放射能探査、電磁探査、電気探査などがある。これらの手法を利用し、航空機を用いた広域調査、地上での概査、精査と次第に有望地域を絞り込む。精査により鉱床賦存の可能性が高いと推定されれば、ボーリングを実施するフェーズへ移行する。物理探査フローをまとめると以下の図 2-1-3-8 のようになる。

（出典）MERIJ 作成

図 2-1-3-8

物理探査フロー・空中物理探査
まず磁気、放射能センサーを搭載した航空機により上空から地下の状況的に把握する。ほ
とんどの鉱床は断層やマグマの貫入などの地殻変動に密接に関係し形成されるため、地下構造を磁気や放射能の異常を捕捉することで予想し有望地域を抽出する。空中物理探査は
アクセスの悪い地域や既存情報の乏しい地域でも有望地域の絞り込むことができ、広域調査に適した調査手法である。ある程度エリアが絞り込まれたらヘリコプターを利用して、重力や電磁探査も空中より行うことが可能となっている。写真 2-1-3-3~4 にて使用ヘリコプタ
ー機材と重力偏差法探査装置を示す。

（出典）JOGMEC

写真 2-1-3-3（左）使用ヘリコプター機材（AS350-B3）
写真 2-1-3-4（右）重力偏差法探査装置
66
59

また、計測システムの全体構成の一例を以下の図 2-1-3-9 に示す。

（出典）JOGMEC

図 2-1-3-9

空中電磁法/空中磁気法、空中重力偏差法、計測システム

では金属鉱床抽出に有効な物理探査手法を個別に説明する。
・磁気探査・放射性探査
磁気探査と放射性探査のターゲットは鉱床形成に関係の深い貫入火成岩の存在を明らかにすることである。一般的に塩基性の火成岩は磁気を帯びており、高磁気異常で捉えることができる。また、酸性の火成岩である花崗岩は放射性元素を多量に含んであるため放射能異常によってその存在を捉えることができる。これらの異常値を概念図としてイメージで示すと図 2-1-3-10 のようになる。

（出典）MERIJ 作成

図 2-1-3-10

磁気探査、放射能探査概念図

・重力探査
重力探査は、標準的な重力の値と実測値とのずれ（重力異常）の分布から地質構造を推定する探査手法である。重力異常は異常域が大きい場合には人工衛星の軌道のずれにまで
67
60

影響することがあるが、鉱床範囲レベル
であると地上付近の空中や地上での計測が一般的である。捉えるのは周辺に比して地下に高密度や低密度の異常が存在するかどうかである。鉱床の場合は地下深部に潜在する高密度の基板岩の構造が高重力異常として現れる。周辺物質に比べ高密度の金属鉱物が濃縮する大規模な塊状鉱床が存在する場合も高重力異常を示（出典）MERIJ 作成

す。これら異常値を概念図としてイメージで
図 2-1-3-11示すと図 2-1-3-11 以下のようになる。

重力探査概念図

・電磁探査
電磁探査は、電磁誘導現象を利用して地下物
質の電気抵抗を調べる探査手法である。鉱床探査に利用されている代表的なものに TEM 法や
TDEM 法がある。
TEM 法電磁探査は、地表に設置したループ（出典）松永ジオサーベイ HP

図 2-1-3-12

TEM 法および TDEM 法概念図

状のケーブルに直流電流を流し、人工的に電磁場を生成させた後、その電流を急激に遮断することで地下に渦電流を発生させ、そしてその渦電流の拡散する様子を地表に設置した磁力計により測定し地下の比抵抗探査を行う手法である。簡単に手順を示すと以下のようになる。
1)

コイルに電流を流し、磁場を発生させる。（アンペールの法則）

2)1)の電流遮断時の磁場変化に対応する渦電流(エディーカレント)が地下に流れる。
（ファラデーの電磁誘導の法則）

3)2)で生じた電流自体も磁場を生み出す。（アンペールの法則）

4)3)によって生じた磁場を観測し、地下の比抵抗分布を推定する。

68
61

（出典）松永ジオサーベイ HP

写真 2-1-3-5（左） TEM57 送信機、写真 2-1-3-6（右） TEM57 磁場センサー
なお、電流切断後の時間が長いほど深度は深いが信号が減衰し微弱なためスタッキング
操作で信号を増幅させる。ここで紹介した TEM57 の可探深度は 500m であるが、TDEM
法の可探深度は 4,000m と格段に深くなる。
なお、この分野では TEM 法の磁力計に高温 SQUID（超電導量子干渉素子）を用いた高精度電磁探査装置（SQUITEM3 号機）が JOGMEC により開発され、ペルーやフィリピン等における JOGMEC プロジェクト等で広く活用されている。今後、より高精度・多成分の磁場の測定が可能となり、探査の精度が一層向上すると期待される。
（出典）JOGMEC

・電気探査

写真 2-1-3-7

SQUITEM3 号機

電気探査とは大地に人工的に電流を流して地下の電気特性を調べる探査手法である。
代表的な IP（Induced
Polarization）法は比抵抗と共に、帯電性情報を得ることができる。特に、銅鉱山で多産する黄銅鉱（正方晶系）は分極率が高く、図 2-1-3-13 で示
すように斑岩銅鉱床での分極率断面では高分極エリアが明（出典）三菱マテリアルテクノ HP

瞭に見られることから、鉱床の直接的抽出が可能な鉱床探図 2-1-3-13

斑岩銅鉱床の比抵抗（上）と分極率（下）断面図

査では極めて有効な探査手法
69
62

として利用されている。なお、この探査手法には鉱床に自然状態で存在する電位差から鉱床を推定する方法として自然電位法もある。
・坑井内 TEM 法
坑井内 TEM 法は、ボーリング孔内から行う電磁探査法で、ボーリング孔近傍の鉱床の詳細な探知に適している。
・トモグラフィー法
トモグラフィー法は 2 本のボーリング孔内と地表面に一定間隔で電流電極と電位電極を配置しそれぞれの電位電極での電位を観測し、地下の詳細な比抵抗を調べる方法である。
④ ボーリング調査
前記の地質調査および物理探査の結果、鉱物資源の賦存が期待される場合には地下の状
況を直接確認するためにボーリング調査を実施する。ボーリング調査においてもまず有望
地域の絞り込みのために広域調査ボーリングを実施し、絞り込まれた有望地域に精密調査
ボーリングを行うのが一般的な流れである。初期調査のボーリングは主に地表から行う
が、地形や地質構造などの制約で地表からの実施が困難な場合や、精密調査段階でより詳細なデータが必要な場合には、地下にトンネルやボーリングチャンバーを設けそこから坑内ボーリングを行うこともある。精密ボーリングの結果が良好であればさらに追加ボーリ
ングや坑道掘進調査を行い、企業化のための詳細な地質データ収集を行う。ボーリング調
査は操業中の鉱山においても随時継続実施されており、操業の維持管理目的の鉱量増加や新たな掘削計画に向けた補間ボーリングが実施される。
鉱物資源調査ボーリングの基本的な構成設備概念図 2-1-3-14 を図に示す。
図 2-1-3-15 に示したボーリング設備はワイヤライン工法といい、数百メートルの深度か
ら円筒形の岩石資料（コア）を連続的に切り出し採取するのに適した設備となっている。
これはボーリングロッドを抜かずにロッド内部のコアのみをワイヤーで引き上げるもの
で、掘進能率が大きく向上している。ボーリングの先端には岩石の硬さに合わせて形状や材質が選択されたダイヤモンドビット（写真 2-1-3-8）が装着されるが、ビットの冷却や摩耗防止のために水を循環させる。また掘削した岩石の岩屑排出にも水の循環は役立っている。地表付近や断層破砕帯などの岩盤強度がない部分を掘進する場合には孔壁の崩落防止のために循環水に泥水を混合し保護したうえで、ケーシングチューブを設置して対応す
る。
70
63

（出典）国土交通省第３編地質調査業務図面を MERIJ 修正

図 2-1-3-14

ボーリング設備概念図

コアを採取するワイヤライン工法と岩屑（カッティングス）を採取するリバースサーキュレーション工法の対比を図 2-1-3-15 に示す。ワイ
ヤライン工法は循環水をロッド内から流すのに対し、リバースサーキュレーション工法では二重構造のロッドの隙間から空気を含め送り、ロッド内部からカッティングスを伴って排出することがわかる。孔壁を循環水が削ることが少ないので、軟弱地層や破砕帯を掘削する際には有効な工法である。
7164（出典）JOGMEC

写真 2-1-3-8

ダイヤモンドビット

（出典）JOGMEC

図 2-1-3-15

ワイヤライン工法（上）とリバースサーキュレーション工法（下）（出典）JOGMECWLRCDD043 孔 掘進長 738.00–755.00m（17m 間） 銅 4.59%、銀 8g/t、金 0.01g/t
写真 2-1-3-9（左） 南アフリカ・ウォーターバーグでのボーリング調査風景
写真 2-1-3-10（右） 豪州コバースーパーベーズン地域での着鉱部コア

7265採取したボーリングコアは写真 2-1-3-10 に示すように深度がわかるようにコアケースに保管する。コア鑑定では監察結果やスケッチを柱状図に記載し、必要に応じて写真撮影や分析を実施する。柱状図のイメージを図 2-1-3-16 に示す。

（出典）MERIJ 作成

図 2-1-3-16 柱状図のイメージ(3)

鉱床の評価（鉱量計算、F/S）探査で確認された鉱床について、鉱量と品位が算出され、取得された地化学、地球物

理、地質などのデータをベースに鉱床の特徴が総合解析されると、開発可能性判断のための鉱床評価、いわゆるフィジビリティ・スタディ（F/S）が実施される。フィジビリテ
ィ・スタディは鉱床の採掘から有用金属鉱物を選別した生産物（鉱物精鉱）販売までの実現性と採算性を調査して事業化が可能かどうか評価する企業化調査である。
鉱床の総合解析にまず必要な情報は採掘可能な鉱石量がどれほどあるのかである。必ず
しも鉱床にある全てが生産活動の原料とはできず、生産対象とできる鉱石の選定と精度の高い埋蔵鉱量の把握が必要となる。品位および含有金属量の精度を高めて埋蔵鉱量の計算を行うことを鉱量計算と呼ぶ。
① 鉱量計算鉱床の形状は不規則な立体であり、鉱床のタイプや賦存している場所によって、賦存形
態・規模・品位が異なる特徴を持つので、鉱床の特徴に応じた適切な鉱量計算手法の選択が7366

必要である、鉱量計算の方法には平均面積法、ポリゴン法、断面法などがある。国際的な鉱量計算基準は、1989 年先駆的に豪州（JORC：Joint Ore Reserves Committee of AusIMM,
AIG and MCA）が規定を創出し、これを基に世界の主要資源国は次の団体を中心に各国独
自の資源評価規定を定めた。具体的には、米国（SME：（Society for Mining, Metallurgy
and Exploration ）、 カ ナ ダ （ CIM ：（ Canadian Institute of Mining, Metallurgy andPetroleum）、南アフリカ（SAIMM：South African Institute of Mining and Metallurgy）、
英国（IMM：Institution of Mining and Metallurgy）、日本（JISC：Japanese Industrial
Standards Committee）である。日本では、JIS M 1001 で鉱量計算基準が規定されている。

（出典）JIS M 1001

図 2-1-3-17

鉱量計算基準最新の鉱量計算ソフトウェアでは、専用の資源開発ソフトウェアを使用し、ボーリング
データ等から鉱量、品位、鉱床の形状などを 3 次元的に把握し、いわゆる地球統計学に基づく空間モデリングを深化させ、鉱体の品位に応じた探査方法シミュレーションや生産管理にも利用可能となっている。

（出典）JOGMEC

図 2-1-3-18

ボーリング調査結果から推定された鉱床形状のイメージ

74
67

②

フィジビリティ・スタディ（F/S）

フィジビリティ・スタディは鉱量計算
結果、技術評価、経済評価、環境対策およびマーケット調査まで幅広い範囲を対象に行う。大前提として鉱量計算については、生産計画の10 年分以上の鉱量(出典) MERIJ 作成

図 2-1-3-19

フィジビリティ・スタディ（F/S）の流れが確認され、国際金属価格の変化に対応できる品位を有し、鉱床周辺にさらに鉱床賦存の可能性（ポテンシ
ャル鉱床）があり、採鉱や選鉱が基本的に既存技術で対応可能であることが重要なポイン
トである。これらに加えて開発段階での資金調達の検討や企業の社会的責任（CSR）に関する検討を経てフィジビリティ・スタディ・レポートが作成される。レポートには開発計画も描かれ、環境影響評価（EIA）を行うこととなる。フィジビリティ・スタディは企業による開発の意思決定のみならず開発を行う国の政府機関から開発権や環境許可の取得のためにも使用する。フィジビリティ・スタディの流れをまとめると図のようになる。
③

技術的評価
表 2-1-3-1

技術的評価は、探査、採鉱、選鉱の各
技術的評価の実施項目

分野にわたり行う。探査では採鉱対象鉱
量と品位の確定を行う。採鉱では、採掘の方法や機械を選択し、採掘計画を立案する。選鉱では、パイロットプラントを建設し、鉱物の選鉱方法を検討し、生産フローを組み立てる。このほか、開発地
域のインフラストラクチャー（インフラ）についても計画を立案し、開発に必要な技術的評価を総合的に行う。表 2-13-1 に技術的評価の実施項目をまとめる。

（出典）JOGMEC

75
68

④ 経済性評価とマーケティング調査
経済性評価とマー

表 2-1-3-2

経済性評価とマーケティング調査の実施項目

ケティング調査は、生産物の売り上げ設
定のために国際金属価格を調べ将来予測の参考とする。また、生産された金属
鉱物精鉱を販売するための条件を明確にするとともに販売価格など生産物の評価（出典）JOGMECを行う。さらに、技術評価の結果、評価データ、マーケット調査結果から生産段階での収益計算（売上・コスト）を行い、事業収益性を判断する。通常プロジェクトは長期（10 年間）にわたるので、予想金属価格での収益額や収益率の把握のためにキャッシュフロー計算を行いプロジェク
トの評価指標とする。表 2-1-3-2 に経済性評価とマーケティング調査の実施項目をまとめる。
⑤

環境対策および CSR

鉱床の採掘は自然に影響を与える経済活動であり、何も対策を講じないと自然のバランスを崩し自然破壊を起こす可能性がある。また、金属資源の選鉱に利用する水にはさまざ
まな試薬や重金属が含まれるため地下水や河川水に流入すれば水質汚染を起こすこととなる。よって環境対策は環境保全のために必要不可欠であり、生産に伴う排水や用水に対する対策あるいは廃棄物処理される鉱物残渣（廃滓）への対策は重要である。また、生産段
階で環境保全が維持されていることを確認するモニタリング計画の立案も必要である。開発地域周辺の住民に対し汚染物が流出しないような防止策や、生産活動終了（閉山）後の覆土植栽や排水計画もフィジビリティ・スタディの中で立案する。
最近では、企業の開発地域への社会的責任が重視されるようになり、住民の意向を反映したインフラ建設、地域に対する余剰電力の供給、雇用の創出等を検討し、生産活動終了後においても地域社会が維持できる社会配慮がなされた CSR 調査を行う必要がある。表2-1-3-3 に環境対策および CSR の実施項目をまとめる。

7669

表 2-1-3-3

環境対策および CSR の実施項目（出典）JOGMEC⑥ 環境影響評価（EIA）
生産活動による環境への影響範囲を想定し、ベースライン調査を行う。ベースライン調査
は鉱床を採掘し金属鉱物を選別する生産活動が、周辺地域の動植物の生態系にどのような影響を与えるのか、河川水などの地表水や地下水及び気象変化への影響など、また周辺に文化遺産があればその影響に対しても調査する。このようにして取得したデータやインベントリに基づき影響度評価を行い、影響に対する対策を講じることが環境影響評価となる。国の政府機関や所轄官庁から環境許可を取得するためにも、フィジビリティ・スタディを含めた環境影響評価が義務付けられている。近年、資源国における環境影響評価は徐々に厳格化しており、許可に取得に長時間を要する場合が増えている。また地元の反対運動が許可の取得に障害となるようなケースも見られる。

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