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テキスト百八ページに日本の有名鉱山として鴻之舞金山が紹介されている。これは我紋別市にかつて存在し、三十年ほど前に閉鎖されたものである。廃墟はすでに森の中に埋まった。現在まで金鉱床の形成過程などは考えたこともなかったが、今回の課題を機に、金鉱脈が形成されるまでの種々な地学現象について論ずるという仕方で課題に応じたい。先ず、諸現象の駆動源である内的及び外的エネルギーについて簡単に述べる。
外的エネルギー
地球外部から来るエネルギーのほとんどは太陽エネルギーである。また潮汐現象を起こしている月の引力も外部エネルギーと考えられよう。
太陽エネルギーは地球表層部の流体地球と固体地球の様々な地学現象の駆動源である。また過去の太陽エネルギーは、石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料の形で地殻中に蓄えられており、近、現代の工業社会を形成するのに預かった。
太陽エネルギーは人間ばかりではなく一切の生命活動、また地球活動の原動力である。
内的エネルギー
内的エネルギーとは、地球形成時の微惑星集積による運動エネルギー、金属核形成の重力エネルギー、放射性元素の原子核崩壊エネルギーなどである。これはコアやマントルに保存されており、プレート運動を起こし、またマグマの形で上昇し、火山や火山帯を形成したり、熱水という形でも様々な地学現象を起こす駆動源となっている。
他にはウラン、トリウムなど重元素が核分裂をする際に放出されるエネルギーがあり、現在、原子力発電という形で我々の電力需要をまかなっている。
さて現在の、地球を一つのシステムとしてとらえる地球システム科学から見ると、気圏、水圏、地圏はそれぞれ一つのサブシステムである。それらは層構造をなしており、その構造間で様々な関わり合いが生じている。いくつかあげれば、水や二酸化炭素などの物質循環、その過程での風化作用、堆積作用。火成作用による鉱物形成、諸金属鉱床形成などであるが、これら地学現象は内的、外的エネルギーの相互作用によって生ずるものである。
これらを論ずるために、簡単ながら以下にプレート運動について述べる。
地球は厚さ百kmの十個ほどのプレートからなっており、互いに相対的運動をしている。この運動には、地球内部のマントル対流も駆動源として関わっている。
日本付近では太平洋プレートの沈み込みが生じており、日本海溝はその引っ張り力で生じ、また日本列島各地で見られる隆起は、太平洋プレートがユーラシアプレートと北米プレートを押す力によるものと考えられている。そしてこのプレート沈み込みにより日本列島は大陸から離れ現在地に形成されたものと考えられている。
また沈み込み帯にそってマグマが発生し上昇し地表にまで噴出し火山ができ、火山帯が形成されていく。
沈み込んでいく海洋プレートと受け身側のプレート下面との間で摩擦が生じ、応力によりゆがみが生じ、エネルギーが蓄積される。このエネルギーは岩石の破壊により時々放出される。それが深発地震である。
上記諸地学現象はプレートの沈み込みに関係しており、沈み込みの仕方により、異なった地学現象が生じると考えられている。
以上の如くプレートの沈み込みによって日本列島はつくられたが、その地殻内部には様々な鉱物が埋蔵されている。ここでは特に金属鉱物に限って考察する。
金属鉱物は金属鉱床に存在している。金属鉱床とは有用金属元素または有用金属元素を多く含む鉱物が凝集した地質体をいう。
その金属鉱床は成因により１）マグマ性鉱床、２）熱水性鉱床、３）堆積性鉱床、４）風化鉱床、５）二次鉱床の五つに分類されるが、日本では熱水性鉱床のみが存在する。熱水性鉱床が陸の下でできた鉱床が鉱脈鉱床である。この鉱脈鉱床は第三紀から第四紀（一五〇〇万年から一〇〇万年）という比較的新しい時代にできた。日本列島は先述した如く、プレートの沈み込みに伴い、圧縮場となり隆起をし、割れ目が生成され天水が地下に入り込みマグマの熱によって熱せられ熱水溶液となり、これが岩石と反応し岩石から有用金属を溶かし込み、移動し地表近くで有用金属鉱物が沈殿し鉱床ができたと考えられている。
さて我が鴻之舞金鉱床もこのように形成され、そして川からの砂金が手がかりとなり鉱脈が発見された。地殻変動により鉱床が地表に近ずき、水や風の風化作用、浸食作用、運搬作用により川に流れ出たものだろう。現在でも金鉱脈は存在するが、精錬まで行うと採算が採れなくなったので一九七〇年頃閉鎖された。
現在は地球科学の進歩により、金鉱脈は熱水と深い関係があると判明したので温泉地でのボーリング探査が盛んである。そして大雪山系東側地域からは有望鉱床発見の報が発せられている。現代の山師は地球科学で理論武装し、ハイテク探知機やボーリング機器を携えて山を歩いているのかもしれない 了
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