ゴールド:使用、採掘、探査、アッセイおよび生産の歴史

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著者: Laura McKinney
作成日: 8 4月 2021
更新日: 16 5月 2024
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エジプトの金: 古代文明の職人は墓や寺院の装飾に金を贅沢に使用し、5,000年以上前に作られた金のオブジェクトがエジプトで発見されました。画像著作権iStockphoto / Akhilesh Sharma。

古代世界での金の使用

金は採掘された最初の金属の1つでした。なぜなら、金は一般に天然の形で、つまり他の元素と結合せず、美しく、腐敗せず、絶妙なオブジェクトを作ることができるからです。古代文明の職人は墓や寺院の装飾に金を贅沢に使用し、5,000年以上前に作られた金のオブジェクトがエジプトで発見されました。特に注目に値するのは、ツタンカーメンの墓で1922年にハワードカーターとカーナーボンLordによって発見された金のアイテムです。この若いファラオは紀元前14世紀にエジプトを支配しました。 「ツタンカーメンの宝物」と呼ばれるこれらのアイテムのいくつかの展示は、1977年から79年の米国ツアー中に6都市で600万人以上の訪問者を集めました。

1876年にハインリッヒ・シュリーマンによって発見されたギリシャ、ナフプリオン近くのミケーネの古代の城塞にある貴族の墓は、多種多様な金の置物、マスク、カップ、ダイアデム、宝石、さらに数百の装飾されたビーズとボタンをもたらしました。これらのエレガントな芸術作品は、3500年以上前に熟練した職人によって作成されました。




古代の金源

古代文明は、中東のさまざまな鉱床から金の供給を獲得したようです。紅海近くのナイル川上流域とヌビア砂漠地域の鉱山は、エジプトのファラオが使用する金の多くを供給しました。これらの鉱山がもはや需要を満たすことができなくなったとき、おそらくイエメンとアフリカ南部の別の場所にある鉱床が利用されました。

メソポタミアとパレスチナの職人は、おそらくエジプトとアラビアから物資を入手しました。現在のサウジアラビア王国でのマハド・アッド・ダハブ(「金の揺りかご」を意味する)鉱山の最近の研究では、ソロモン王の治世(紀元前961-922年)の間にこの地域から金、銀、銅が回収されたことが明らかになりました。


メキシコとペルーのアステカとインカの宝庫の金はコロンビアから来たと信じられていましたが、間違いなく他の源から入手されました。コンキスタドールは、新世界の探検中にこれらの文明の宝物を略奪し、多くの金と銀のオブジェクトが溶けてコインやバーに鋳造され、インド文化の貴重な遺物を破壊しました。

金貨: 非常に価値のある金属として、金は金融の基準として使用され、何千年もの間貨幣として使用されてきました。 1850年の米国10ドルの金貨。画像著作権iStockphoto / Brandon Laufenberg。

交換手段としての金

今日、世界の国々は金を通貨取引の交換媒体として使用しています。米国の金の大部分は、フォートノックス地金保管庫の保管庫に保管されています。ケンタッキー州ルイビルの南西約30マイルにある保管所は、造幣局長の監督下にあります。

預託機関の金は、通常約27.5ポンドの重さ(7 x 3 5/8 x 1 3/4インチ)の大きさのバーで構成されています(約400トロイオンス。1トロイオンスは約1.1アボイルデュポアオンスに相当します)。これらは、保管庫にラッピングせずに保管されます。

金銭的な用途は別として、銀のような金は、宝石や関連製品、電気電子アプリケーション、歯科、航空機、航空宇宙産業、芸術、医療および化学分野で使用されています。



ゴールド・ラッシュ: 金の発見は、米国および世界中で多数のゴールドラッシュを引き起こしました。画像著作権iStockphoto / Duncan Walker。

金価格の規制と変動性

過去20年間の金の需要と国内鉱山からの供給の変化は、価格の変化を反映しています。米国が1971年に金の規制を緩和した後、価格は著しく上昇し、1980年には1トロイオンスあたり800ドル以上に達しました。1980年以来、価格は1トロイオンスあたり320ドルから460ドルの範囲にとどまりました。 1970年代の急激な価格上昇により、経験豊富な探鉱家とアマチュアの探鉱者の両方が金の検索を更新するようになりました。彼らの努力の結果、1980年代に多くの新しい鉱山が開業し、金生産の拡大の大部分を占めました。 1974年と1980年の消費の急激な減少は、宝飾品(加工金の主な使用)と投資商品の需要の減少に起因しており、投資価格は当時の急激な価格上昇を反映しています。


金塊: パンによって得られた小さな金塊。探鉱者は、堆積物を流して、販売するか、供給品と交換する小さなナゲットを見つけました。

金の性質

金は、通常の条件下では酸化しないため、「貴金属」(錬金術用語)と呼ばれます。その化学記号Auは、ラテン語の「aurum」に由来します。純粋な形の金は金属光沢を持ち、サンイエローですが、銀、銅、ニッケル、プラチナ、パラジウム、テルル、鉄などの他の金属と金の混合物は、銀白色から緑色までさまざまな色相を作成し、オレンジレッド。

純金は比較的柔らかく、硬さはペニー程度です。最も可鍛性があり、延性のある金属です。純金の比重または密度は、水銀の14.0および鉛の11.4と比較して19.3です。

不純な金は、堆積物で一般的に見られるように、16〜18の密度を持っていますが、関連する廃岩(脈石)は約2.5の密度を持っています。密度の違いにより、金は重力によって濃縮され、金のパン、ロッカー、スルースボックスなどのさまざまな攪拌および収集装置によって粘土、シルト、砂、砂利から金を分離できます。

ネバダ金鉱山: ネバダ州のフォーティチュードマインは、1984年から1993年の間に鉱床から約200万オンスの金を産出しました。USGS画像。

ゴールドアマルガム

水銀(クイックシルバー)は、金に対して化学的親和性があります。水銀が金含有材料に追加されると、2つの金属がアマルガムを形成します。水銀は後にレトルト処理によりアマルガムから分離されます。水銀処理による金やその他の貴金属の鉱石からの抽出は、アマルガム化と呼ばれます。金は、王水、塩酸と硝酸の混合物、およびシアン化ナトリウムまたはシアン化カリウムに溶解します。後者の溶媒は、低品位鉱石から金を回収するために使用されるシアン化物プロセスの基礎です。

油圧プレーサーマイニング アラスカ州チキン近くのロストチキンヒルマインで。消火ホースは堆積物を露出させ、砂、粘土、砂利、金の粒子を洗い流します。次に、材料を処理して金を取り除きます。 USGSイメージ。

繊細さ、カラット、トロイオンス

天然金、地金(未精製金の棒またはインゴット)、および精製金の純度は、金含有量の観点から記載されています。 「ファインネス」は、1000分の1単位で金含有量を定義します。たとえば、885部の純金と115部の他の金属(銀や銅など)を含む金塊は、885罰金と見なされます。 「Karat」は、合計24部に基づく合金中の純金の割合を示します。したがって、14カラット(14K)金は、14部の金と10部の他の金属の組成を示します。ちなみに、14Kゴールドはジュエリーの製造によく使用されます。 「カラット」と「カラット」を混同しないでください。カラットは、宝石に使用される重量の単位です。

金を扱う際に使用される重量の基本単位は、トロイオンスです。 1トロイオンスは20トロイペニーウェイトに相当します。宝石業界では、一般的な測定単位はペニーウェイト(dwt。)で、これは1.555グラムに相当します。

「金で満たされた」という用語は、金合金の層で1つまたは複数の表面が覆われている卑金属で作られた宝石の製品を表すために使用されます。品質マークを使用して、金合金の量と繊度を示すことができます。米国では、10カラット未満の繊度の金合金コーティングを施した物品には、品質マークを貼付することはできません。一部の国では下限が許可されています。

重量の20分の1未満の金合金部分を持つ物品は、「金充填」とマークすることはできませんが、比例分数と細かさの指定が示されている場合は、「圧延金プレート」とマークすることができます。重要な表面に少なくとも700万分の1インチ(0.18マイクロメートル)の金を含む電気めっきされた宝石類は、「電気めっき」とラベル付けされる場合があります。これより薄いメッキ厚は、「金フラッシュ」または「金洗浄」とマークされる場合があります。

金の水門: ポータブル金水門。鉱夫は、水門を川に置き、堆積物を上流に捨てます。流れが堆積物を水門に運び、重い金粒子が水門に留まります。一人の鉱山労働者は、金の鍋よりも水門を通してより多くの堆積物を処理できます。画像著作権iStockphoto / LeeAnn Townsend。

一次金鉱床の形成-ロードゴールド

金は地球上では比較的希少ですが、多くの異なる種類の岩石や多くの異なる地質環境で発生します。希少ですが、金は地質学的プロセスによって濃縮され、2つの主要なタイプの鉱床(一次)鉱床と砂鉱(二次)鉱床を形成します。

鉱床は、鉱化作用のある溶液から鉱床の場所で金を探している「ハードロック」探鉱者のターゲットです。地質学者は、鉱床中の鉱物成分が沈殿する解決策の源を説明するために、さまざまな仮説を提案しています。

広く受け入れられている仮説の1つは、多くの金鉱床、特に火成岩や堆積岩に見られる金鉱床が、地表から約2から5マイル以内の地殻に侵入したマグマの塊(溶融岩)からの熱によって駆動される循環地下水から形成されることを提案しています。米国の一部で天然の温水と蒸気のために利用されているアクティブな地熱システムは、これらの金沈着システムの現代的な類似物を提供します。地熱システム内の水の大部分は降雨として発生します。降雨は、割れ目や地殻の冷たい部分の浸透性のあるベッドを下に移動し、マグマによって加熱された領域に横方向に引き込まれます。水が加熱されると、周囲の岩石から金属が溶解します。加熱された水が浅い深さでより冷たい岩に達すると、金属鉱物が沈殿して鉱脈やブランケット状の鉱体を形成します。

別の仮説は、金を含む溶液が冷却されるとマグマから放出され、周囲のより冷たい岩石に移動する際に鉱石材料を沈殿させる可能性があることを示唆しています。この仮説は特に、固化したマグマを表す花崗岩の塊の中または近くにある金鉱床に適用されます。

3番目の仮説は、主に大陸縁辺の山岳地帯で発生する変成岩の金含有脈に適用されます。造山過程では、堆積岩や火山岩が大陸の縁の下に深く埋められたり突き出されたりする場合があり、高温と高圧にさらされて化学反応を引き起こし、岩石を新しい鉱物の集合体に変えます(変成作用)。この仮説は、水が岩から排出されて上方に移動し、圧力と温度が低下するにつれて鉱石材料を沈殿させることを示唆しています。鉱石金属は、活発な変成作用を受けている岩に由来すると考えられています。

金の鉱床に関心のある探鉱者または鉱夫の主な関心事は、鉱化岩のトンあたりの平均金含有量(テナー)と鉱床のサイズを決定することです。これらのデータから、預金額を見積もることができます。鉱化岩の金と銀の含有量を決定するために最も一般的に使用される方法の1つは、火災分析です。結果は、金または銀のトロイオンス、または両方の短いアボイルデュポアの鉱石あたり、またはメートルトンの鉱石あたりのグラムとして報告されます。

金dr: スキューバダイバーが堆積物を吸引して、携帯用の金edge船で処理します。スキューバギアを使用すると、探鉱者は金塊が溜まる可能性のあるストリームベッドの割れ目や隙間に注意深くアクセスできます。画像著作権iStockphoto / Gary Ferguson。

砂鉱床の金の濃度

砂鉱床は、侵食、包囲岩の侵食、崩壊、または分解による鉱脈鉱床に由来する金の濃度、およびその後の重力による濃度を表します。

金は風化に対して非常に抵抗力があり、周囲の岩から解放されると、「塵」、フレーク、穀物、またはナゲットからなる金属粒子として下流に運ばれます。河川堆積物中の金粒子は、砂、砂利、および岩の全層負荷が攪拌されて下流に移動する高水期間中に下方に移動するため、岩盤上またはその近くに集中することがよくあります。微細な金の粒子は、流れが緩む砂や砂利のくぼみやポケットに集まります。砂利中の金の濃度は、「有料の縞」と呼ばれます。

ゴールドドライウォッシャー: 水が利用できない土壌から金塊をふるいにかけるために使用される携帯用の乾燥洗濯機。土は上部のパンに捨てられ、下部のパンを通して振られます。重い金塊は、軽い材料から機械的に分離されています。画像著作権iStockphoto / Arturo M. Enriquez。

プレーサー預金の調査

金を保有する国では、探鉱者は、粗い砂と砂利が蓄積し、「黒い砂」が金に集中して落ち着いた金を探します。マグネタイトは黒砂の中で最も一般的な鉱物ですが、キャシテライト、モナザイト、イルメナイト、クロム鉄鉱、白金族金属、およびいくつかの宝石などの他の重鉱物が存在する場合があります。

砂鉱床は、地球の歴史を通じて同じように形成されてきました。風化と侵食のプロセスにより、岩の破片の下に埋もれる可能性のある地表堆積物が生成されます。これらの「化石」砂鉱はその後硬岩にセメントで固められますが、古い川の水路の形状と特徴はまだ認識できます。

金の本とパン用品



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無料のゴールドアッセイ

砂鉱床内の回収可能な遊離金の含有量は、gold、水力採掘、またはその他の砂鉱採掘作業によって収集された金含有精鉱の融合を含む、遊離金分析法によって決定されます。金の価格が固定された期間では、一般的な方法は、材料の立方ヤードに含まれる金の値(セントまたはドル)としてアッセイ結果を報告することでした。現在、結果は1立方ヤードあたりのグラムまたは1立方メートルあたりのグラムとして報告されています。

米国の地質調査所では、研究室の調査を通じて、地殻の岩石および土壌の金含有量を決定するための新しい方法を開発しました。金だけでなく他の元素の量を検出および測定するこれらの方法には、原子吸光分析、中性子放射化、および誘導結合プラズマ原子発光分析が含まれます。これらの方法により、多数のサンプルの迅速かつ極めて高感度な分析が可能になります。

初期の金の発見と生産

金は、早くも1792年、おそらくカリフォルニア州南部の1775年頃にアパラチア南部で生産されました。カリフォルニアのサッターズミルでの金の発見は1849〜50年のゴールドラッシュを引き起こし、新しい鉱床が発見されたため、何百もの採掘キャンプが活気づきました。金の生産は急速に増加しました。カリフォルニアのマザーロードとグラスバレー地区、ネバダのコムストックロードの鉱床は1860年代に発見され、コロラド州のクリップルクリーク鉱床は1892年に金の産出を始めました。預金が発見され、米国の金の生産が初めて年間400万トロイオンスを超えました。このレベルは1917年まで維持されました。

第一次世界大戦中およびその後数年間、年間生産量は約200万オンスに減少しました。 1934年に金の価格が20.67ドルからオンス35ドルに引き上げられたとき、生産量は急速に増加し、1937年には再び400万オンスのレベルを超えました。 1945年まで再開することはできません。

第二次世界大戦の終わりから1983年まで、金の国内鉱山生産は年間200万オンスを超えませんでした。 1985年以来、年間生産量は毎年100万から150万オンス増加しています。 1989年末までに、1792年以降の米国の預金からの累積生産量は3億6,300万オンスに達しました。

金の消費

米国の金の消費量は、1969年から1973年までは年間約600万から700万トロイオンス、1974年から1979年は年間約400万から500万トロイオンスの範囲でした。国内の鉱山から約100万から175万トロイオンスの範囲でした。 1980年以来、金の消費はほぼ一定で、年間300〜350万トロイオンスです。鉱山生産は1980年以来急速に増加しており、1990年には年間約900万トロイオンスに達し、1986年以降は消費を超えています。1986年以前は、二次(スクラップ)供給源と輸入から供給のバランスが取れていました。金の世界の総生産量は約34億トロイオンスであると推定され、そのうちの3分の2以上が過去50年間に採掘されました。世界の金の総生産量の約45%は、南アフリカのウィットウォータースランド地区からのものです。

米国最大の金鉱山は、サウスダコタ州のリードにあるホームステイク鉱山です。深さ8,000フィートのこの鉱山は、1876年の開業以来、米国の金の総生産量の約10%を占めています。生産量と埋蔵量は約4,000万トロイオンスです。

普及した預金と副産物の金

過去20年間で、低品位の普及した金鉱床がますます重要になっています。 75以上のそのような鉱床が西部州、主にネバダ州で発見されました。このタイプの最初の主要な生産者は、1962年に発見され、1965年に生産を開始したカーリン鉱床でした。それ以降、カーリン周辺でさらに多くの鉱床が発見され、カーリン地域は現在、毎年150万トロイオンス以上の金を産出する露天掘り。

米国で生産される金の約15パーセントは、他の金属鉱石の採掘に由来しています。銅、鉛、亜鉛などの卑金属が鉱脈または鉱石粒子として堆積する場合、一般的に微量の金が堆積します。このタイプの鉱床は主要な金属のために採掘されますが、金は鉱石の処理中に副産物としても回収されます。ほとんどの副産物の金は、1トンの鉱石あたりわずかな量の金しか含んでいないにもかかわらず、かなりの量の金が回収されるほど大きい斑岩鉱床から来ています。米国で最大の副産物金の単一供給源は、ユタ州ビンガムキャニオンの斑岩鉱床であり、1906年以来約1800万トロイオンスの金を産出しました。

金探査における地質学者の役割

地質学者は、金を含む鉱物鉱床の起源と定置を制御するすべての要因を調べます。火成岩と変成岩は、現在の場所に到達した方法、固体岩に結晶化した方法、鉱物含有溶液がどのように形成されたかを理解するために、野外および実験室で研究されます。しわ、断層、割れ目、接合部などの岩石構造、および岩石に対する熱と圧力の影響の研究は、割れ目が発生した理由と場所、および静脈が見つかった場所を示唆しています。風化プロセスと水による岩屑の輸送の研究により、地質学者は砂鉱床が形成される可能性が最も高い場所を予測することができます。金の発生は気まぐれではありません。さまざまな岩石におけるその存在と、異なる環境条件の下でのその発生は、自然法則に従います。地質学者が鉱化プロセスの知識を増やすと、金を見つける能力が向上します。