Добыча меди в Мичигане - Copper mining in Michigan

Медно-миндалевидный базальт, «Дробленая медь». Росомаха Шахта, Кирсардж, Мичиган.

Добыча меди в Мичигане стала важной отраслью в 19 и начале 20 веков. Его рост ознаменовал начало добыча меди как крупная отрасль в США.

Геология

Могавкит самородок, смесь домейкит, альгодонит и самородная медь
Самородная медь самородок из ледниковый дрейф, Онтонагон Каунти, штат Мичиган. Пример сырого руда работал Коренные американцы из Старый медный комплекс, С 4000 по 1000 г. до н.э.

В состоянии Мичиган, медь встречается почти исключительно в западной части Верхний полуостров, в районе, известном как Медная страна. Медная страна очень необычна среди районов добычи меди, потому что медь преимущественно находится в форме чистой медь металл (самородная медь ), а не оксиды меди или медь сульфиды которые образуют медную руду почти во всех других меднорудных районах. Месторождения меди встречаются в породах Докембрийский возраст, в мощной толщи северо-западного падения песчаники, конгломераты, пепел кровати и наводнение базальты связанный с Кевинаван Рифт.

Месторождения самородной меди берут начало в трещинах, круто падающих вниз. вены или в миндалины верхняя часть вершин лавы серии Portage Lake Lava и конгломерат кровати. Эта серия лавы «имеет толщину не менее 15 000 футов в медном районе Мичигана» и состоит из «нескольких сотен паводковый базальт потоков ». Скалы района Докембрийский по возрасту и принадлежат к серии Keweenawan. Первые шесть лет разработки разрабатывались трещинные отложения, затем уступили место миндалевидным отложениям.[1]:306,308

Хотя самородная медь была доминирующим рудным минералом, халькоцит (сульфид меди) иногда присутствовал, и, особенно в шахте Могавк, минералы арсенида меди, такие как ирокит и домейкит. Gangue минералы включены кальцит, кварц, эпидот, хлорит, и различные цеолиты. Ряд медных рудников также содержал значительное количество серебро, оба в родные формы и естественно легированы медью. Полукровка это термин для образца руды, который содержит чистую медь и чистое серебро в одном и том же куске породы; он встречается только в месторождениях самородной меди на Верхнем полуострове Мичигана.[2]

Индейская добыча

Медный нож, наконечники для копий, шила и лопата из месторождений меди, добываемых Коренные американцы в Висконсин от Поздний архаический период, 3000 г. до н.э.-1000 г. до н.э.

Коренные американцы были первыми, кто добыл и обработал медь Озеро Верхнее и Полуостров Кевинау северных Мичиган между 5000 и 1200 гг. до н. э. Туземцы использовали эту медь для изготовления инструментов. Археологические экспедиции на полуостров Кевинау и Остров Рояль выявили существование ям для производства меди и молотковых камней, которые использовались для обработки меди.[3] Некоторые авторы предполагают, что за этот период было извлечено до 1,5 миллиарда фунтов меди, но некоторые археологи считают такие высокие цифры «плохо построенными оценками» и что фактическая цифра неизвестна. Археолог Сьюзен Мартин писала: «« Компетентные раскопки многих доисторических археологических памятников в бассейне Верхнего озера показывают постоянное использование меди на протяжении всего доисторического временного диапазона в сочетании со всеми другими предметами материальной культуры (остриями для снарядов, керамикой и вроде), которые, без сомнения, являются продуктом местных технологий. Многие из этих мест были надежно датированы радиоуглеродными методами .... Очевидно, обработка меди продолжается до тех пор, пока аборигены не контактировали с европейцами семнадцатого века. Спекулянты могли это сделать. хотя бы признать эти факты, а не делать вид, будто связь меди с коренными народами не существует ». [4]

К тому времени, когда прибыли первые европейские исследователи, этот район был домом для Чиппева люди, не добывавшие медь. Согласно традициям Чиппева, они намного раньше вытеснили исконных горняков. Первое письменное описание меди в Мичигане было сделано французским миссионером. Клод Аллуэс в 1667 г. Он отметил, что индейцы Озеро Верхнее регион ценил найденные там самородки меди.[5] Индейцы направили миссионерскую Клод Даблон к Онтонагонский валун, кусок самородной меди массой 1,5 т по Река Онтонагон. Когда в 1840-х годах прибыли американские старатели, в ручьях или на земле были обнаружены куски меди.

Дуглас Хоутон медный отчет 1841 г., за которым следует Договор Ла-Пуэнт в 1843 году - реклама Онтонагонского валуна на востоке и федеральное управление по землепользованию в Copper Harbor положил начало минному натиску.[6]

Медные карьеры, оставленные коренными американцами, привели первых горняков к большинству первых успешных рудников. «Таким образом, все основные рудные месторождения были известны до 1900 года, и каждое было обнаружено на обнажениях на уровне или вблизи от корней».[1]:306

Современная горнодобывающая промышленность

Середина 19 века Корнуолл горняки работали на рудниках «Медного пояса» г. Полуостров Кевинау из Верхний полуостров Мичиган
Шахтеры на Шахта Тамарак в Медная страна Мичигана в 1905 году.
Медь загружается в пароход в Хоутон, Мичиган, c1905
Производство меди в Мичигане

Геолог штата Мичиган Дуглас Хоутон (позже стал мэром Детройт ) сообщил о месторождениях меди в 1841 году, что быстро вызвало наплыв старателей.

Добыча велась вдоль пояса, который простирался примерно на 100 миль с юго-запада на северо-восток через Онтонагон, Houghton, и Keweenaw графства.[1][6]:16–17 Остров Рояль, на северной стороне Озеро Верхнее, был широко исследован, и был построен плавильный завод, но никаких важных горных работ там не велось.[7] Некоторая медная минерализация была обнаружена в породах Кевинавана дальше на юго-запад в Дуглас Каунти, Висконсин, но успешных мин там не разработали.

Добыча меди на Верхнем полуострове процветала, и с 1845 по 1887 год (когда она была превышена на Бьютт, Монтана ) Мичиган Медная страна был ведущим производителем меди в стране. В большинстве лет с 1850 по 1881 год Мичиган производил более трех четвертей всей национальной меди, а в 1869 году производил более 95% меди страны.[8]

Фиссурные вены

Коммерческое производство началось в 1844 году на руднике Феникс. Большинство первых горняков начинали с небольшими знаниями или планированием, и лишь на нескольких шахтах когда-либо была добыча, а тем более прибыль. Первый успешный медный рудник Утесная шахта, начал свою деятельность в 1845 году, и вскоре последовали многие другие. На этих первых рудниках работали заполненные медью трещины. вены которые пересекают стратиграфические слои.[1]:306

Хотя регион добычи меди простирался примерно на 100 миль с северо-востока на юго-запад, наиболее продуктивными ранними рудниками, работающими жилы трещин, были рудники на северной оконечности округа Кевино (такие как рудники Сентрал, Клифф и Феникс) или южный конец округа Онтонагон (например, Шахта Минесота ).

В графстве Кевинау залежи трещин представляли собой почти вертикальные минерализованные зоны с простиранием, почти перпендикулярным простиранию вмещающих базальтов и конгломератов. Напротив, в графстве Онтонагон простирание трещин было почти параллельным, а падение немного круче, чем окружающие пласты.

Иногда шахтеры находили массу самородная медь до сотен тонн. Чтобы извлечь единую массу меди, горняки могли потратить месяцы, долбляя ее на куски, достаточно маленькие, чтобы их можно было поднять из шахты. Хотя это была чистая медь, удаление масс требовало больших усилий, а иногда даже было невыгодно. Большая часть извлеченной меди представляла собой «бочковую медь» (куски, отломанные от породы и отсортированные вручную в «каменном доме» и отправленные на плавильный завод в бочках), и более мелкая медь, отколовшаяся от породы на штамповочных мельницах и отделенная гравитация в «бутонах» или «джигах».

Стратиформные отложения

Добыча меди в Мичигане находится в Мичигане.
Орел проект
Белая сосна
Белая сосна
Calumet
Quincy Mine
Центральная шахта
Центральная шахта
Добыча меди в Мичигане

В 1850-х годах началась разработка пластовых месторождений самородной меди в г. фельзит -галька конгломераты и в верхних зонах базальтовых лавовых потоков (местно миндалины). Хотя залежи миндалины и конгломератов, как правило, были более низкосортными, чем залежи трещин, они были намного больше, и их можно было добывать гораздо эффективнее, когда руду взрывали, поднимали на поверхность и отправляли на штамповочные мельницы, расположенные в другом месте. . Добыча миндалоидов и конгломератов оказалась гораздо более продуктивной и прибыльной, чем разработка трещин, и большинство очень успешных рудников находились на залежах миндалевидов или конгломератов. Первой шахтой, успешно разработавшей слоистое рудное тело, была Quincy Mine в 1856 г.

Наиболее продуктивное месторождение, конгломерат Калумет, было открыто горнодобывающей компанией Калумет и Хекла в 1865 году. «Крупномасштабная добыча прекратилась в 1939 году».[1]:306

В то время как наиболее успешные разработки трещинных рудников находились на северной и южной оконечностях округа, конгломератные и миндалевидные рудники, которые производили большую часть мичиганской меди, были сосредоточены в центре округа, почти все в округе Хоутон. Наиболее продуктивные конгломератные и миндалевидные рудники были расположены вдоль полосы шириной около 2 миль (3,2 км) и длиной 24 мили (39 км) от рудника Champion на юго-западе до рудника Ahmeek на северо-востоке, проходя через города Houghton, Hancock, и Calumet.

В начале 20 века медные компании начали консолидироваться. За очень немногими исключениями, такими как Quincy Mine в Hancock, рудники в Медной стране перешли под контроль двух компаний: Calumet and Hecla Mining Company к северу от Portage Lake, и Медная Компания к югу от Portage Lake.

Годовое производство достигло пика в 1916 году и составило 266 миллионов фунтов (121 000 метрических тонн) меди. Большинство шахт закрыто в Великая депрессия в результате падения цен на медь. Многие шахты вновь открылись в Вторая Мировая Война, когда спрос во время войны поднял цены на медь. Конец войны положил конец высоким ценам, и почти все компании закрылись, остались только горнодобывающие компании Calumet и Hecla, Quincy и Copper Range. И Калумет, и Хекла, и Куинси выжили в основном благодаря переработке топать песок осталось от старых горных работ, выщелачивая медь, оставленную более примитивными методами обработки.[9]

К 1968 году бывшие великие Calumet and Hecla были куплены Универсальное масло и стала подразделением компании Calumet. К этому времени первоначальные выработки конгломератов Калумет и Хекла были заброшены, и мелиорация песчаного грунта закончилась. На рудниках не было даже достаточно меди, чтобы удовлетворить внутренний спрос компании.[10] Компания открыла несколько новых шахт и осушила несколько старых в надежде найти дополнительное богатство, но ни одна из них не увенчалась успехом. Позже в том же году горняки Калумета и Хеклы объявили забастовку, и новые владельцы навсегда закрыли шахты. Только рудник White Pine компании Copper Range оставался открытым, и его руда состояла в основном из сульфидов меди, а не самородной меди. Медная промышленность Мичигана практически умерла после производства 11 миллиардов фунтов (5,0 миллионов метрических тонн) меди.[11]

Несколько компаний попытались вновь открыть медные рудники в течение следующих двух десятилетий, включая попытки Горнодобывающая компания Homestake. Ни одна из этих попыток длилась не более пары лет и не оказалась прибыльной.

Экономическое и экологическое воздействие

Медная промышленность на протяжении более 100 лет была жизненной силой Медной страны. Городок Red Jacket (ныне Calumet ) использовала часть своего бюджетного профицита для создания Театр Калумет, роскошный оперный театр, в котором проходили знаменитые пьесы и артисты со всего мира. Многие богатые управляющие шахтами построили особняки, которые до сих пор выстроились на улицах бывших шахтерских городов. Некоторые города, которые существовали в основном благодаря добыче меди, включают Calumet, Houghton, Hancock, и Онтонагон. Когда рудники начали закрываться, Медная страна потеряла свою основную экономическую базу. Население резко сократилось, поскольку горняки, владельцы магазинов и другие, поддерживаемые промышленностью, покинули этот район, оставив множество небольших городов-призраков вдоль минерального хребта.

Туризм, образование и лесозаготовки сейчас являются основными отраслями промышленности. Медная промышленность оставила много заброшенных шахт и зданий по всей Медной стране. Некоторые из них сейчас являются частью Национальный исторический парк Кевинау. Некоторые шахты, такие как Приключенческая шахта, Quincy Mine, а Делавэр шахта, открыты как туристические достопримечательности. Многие другие шахтёрские земли просто заброшены.

Добыча меди также оказала значительное влияние на окружающую среду. Операции по переработке горных пород оставили многие месторождения топать песок, некоторые из которых стали настолько большими, что стали опасными для судоходства в Keweenaw Waterway. Большинство этих стерильных песков сейчас суперфонд сайты, которые медленно восстанавливаются. В шахтах также требовалось много древесины для опор в туннелях шахт, жилья и производства пара. Практически каждая часть Медной страны была очищена от древесины до такой степени, что только несколько небольших участков старовозрастных лесов, таких как ( Estivant Pines ) осталось. Ранее расчищенные земли были оставлены для возрождения до такой степени, что сейчас лесозаготовительные и бумажные компании собирают урожай на многих земельных участках.

Белая сосна

Эффектный образец удлиненной, шпинель-двойник медь кристаллы из старого рудника Белая Сосна.

Медьсодержащий Не такие сланцы в южной части Медной страны в Онтонагон Каунти был известен с 1800-х годов. Но содержание руды было слишком низким, частицы рудных минералов слишком мелкими, а медь в основном содержала сульфиды, а не самородную медь. Все эти условия делали сланцевые месторождения нерентабельными, хотя предпринимались неоднократные попытки его добычи на Nonesuch Mine.

В 1955 г. Медная Компания начали крупномасштабную добычу на руднике Белая Сосна, недалеко от старого рудника Нонесуч. Месторождение представляет собой слоистую залежь в нижних 15 м отр. Протерозойский Не такие сланцы и верхние 2 м нижележащего конгломерата Коппер-Харбор. Основным рудным минералом был халькоцит, несмотря на то что самородная медь преобладали в нижней части гряд. Рудник был очень успешным, за время своего существования произвел более 1,8 миллиона метрических тонн (4,0 миллиарда фунтов) меди.[нужна цитата ] Рудник White Pine, последний крупный медный рудник в Мичигане, был закрыт в 1995 году.[12]

Компания обратилась в госорганы с просьбой продолжить добычу за счет выщелачивание на месте, с помощью серная кислота для извлечения дополнительных 900 миллионов фунтов (410 000 метрических тонн) меди путем SX-EW. Департамент качества окружающей среды штата Мичиган утвердил разрешение в мае 1996 года, и компания White Pine реализовала пилотный проект по выщелачиванию на месте.[13] Коренные американцы Индийская резервация Бад-Ривер на севере Висконсин заблокированные железнодорожные перевозки серной кислоты на рудник (см. Блокада поезда Bad River ); на рудник начали поступать партии кислоты на грузовиках. В Агентство по охране окружающей среды США (EPA), которое ранее считало, что оно не участвовало в выдаче разрешений, изменило свое решение и заявило, что White Pine должна будет подать заявление на получение федерального разрешения. Компания White Pine, которая уже начала добывать медь в рамках пилотного проекта, приостановила добычу раствора в октябре 1996 года и подала заявку в EPA за разрешением.[14] В мае 1997 года компания отозвала заявку на получение разрешения EPA, заявив, что дальнейшие задержки с выдачей разрешений сделали проект нерентабельным, и объявила о планах начать рекультивацию участка рудника.

Хвостохранилище шахты «Белая сосна» в настоящее время является местом значительного ухудшения состояния окружающей среды. Университет Монтаны предпринял обширные усилия по восстановлению и озеленению бесплодного ландшафта в 1997–1999 годах, но неясно, удалось ли это сделать. Вуз опубликовал подробный отчет о своем проекте.[15] Спутниковые снимки доступны по адресу (46 ° 47′17.91 ″ с.ш. 89 ° 31′47,97 ″ з.д. / 46,7883083 ° с.ш. 89,5299917 ° з.д. / 46.7883083; -89.5299917).

В 2012 году SubTerra использовала шахту для фармацевтических исследований.[16]

Орлиная шахта

Помимо осадочных медных руд, преобладающих на Верхнем полуострове, рудник Игл - это месторождение с высоким содержанием магматических никель-медных (Ni-Cu) сульфидов, обнаруженное Rio Tinto в 2002 году и позднее проданное Lundin Mining (2013). Орлиная шахта расположен на Равнины Желтых Собак, примерно в 25 милях к северо-западу от Маркетт, в Мичиган Полуостров Верхний. Строительные работы начались в 2010 г., промышленное производство началось в 2014 г.[17] и рассчитан на срок до девяти лет. После завершения добычи участок будет восстановлен. Ожидается, что рудник произведет 360 миллионов фунтов никеля, 295 миллионов фунтов меди и небольшое количество других металлов в течение девятилетнего срока эксплуатации рудника (с 2014 по 4 квартал 2023 года). Другие неблагородные металлы включают платину, палладий и кобальт. Руды будут перерабатываться на мельнице Гумбольдта в поселке Мичигамме. Концентрат загружается в крытые железнодорожные вагоны и отправляется на плавильные заводы в Канаде или Европе.

Рудник Игл был первым предприятием, разрешенным в соответствии с Законом штата Мичиган о добыче цветных металлов, более известным как Часть 632.

Коппервудский рудник

13 марта 2013 года Департамент качества окружающей среды штата Мичиган выпустил Orvana Corporation, Торонто, Онтарио. окончательные разрешения на начало добычи к северу от Уэйкфилда в округе Гогебич.[18]

По оценкам Орваны, на их территории присутствует около одного миллиарда фунтов меди, а также меньшее количество серебра. Исследования показывают, что можно добыть 800 миллионов фунтов (360 000 метрических тонн) меди, а также 3 456 000 унций серебра. Исходя из этих запасов, добыча продлится 13 лет.[19] Затем проект был куплен Highland Copper Company, геологоразведочной компанией из Монреаля, в 2014 году, и обновленное технико-экономическое обоснование находится в стадии разработки, а разрешения на проект будут получены к концу 2018 года.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Уайт, Уолтер С. (1968). "Месторождения меди в Северном Мичигане". Рудные месторождения США, 1933–1967 гг.. Vol. 1. Нью-Йорк: Американский институт горных инженеров. С. 303–325.
  2. ^ «Полукровка: информация и данные о минералах полукровок». Mindat.org. Гудзоновский институт минералогии.
  3. ^ Клеланд, Чарльз Э. (1992). Обряды завоевания: история и культура коренных американцев Мичигана. Анн-Арбор: Пресса Мичиганского университета. п. 18 - через Google Книги.
  4. ^ Мартин, Сьюзан Р. (1995). «Состояние наших знаний о древней добыче меди в Мичигане». Мичиганский археолог. 41 (2–3): 119–138. Архивировано из оригинал 7 февраля 2016 г.. Получено 31 августа, 2017.
  5. ^ Малхолланд, Джеймс А. (1981). История металлов в колониальной Америке. Университет: University of Alabama Press. С. 41–42.
  6. ^ а б Лэнктон, Ларри (2010). Полая земля. Детройт: Издательство государственного университета Уэйна. С. 13–14. ISBN  9780814334904.
  7. ^ Крейн, W.R. (1929). Методы и практика добычи на медных рудниках Мичигана. Горное управление США. п. 3. Бюллетень 306.
  8. ^ Стивенс, Гораций Дж. (1909). Справочник по меди. Vol. 8. Хоутон, Мичиган: Гораций Стивенс. п. 1466.
  9. ^ Куртер, Эллис В. (1992). Медная страна Мичигана. Лансинг: Департамент качества окружающей среды штата Мичиган. С. 136–137.
  10. ^ Тернер, Артур В. (1994). Незнакомцы и пришельцы: история полуострова Кивино в Мичигане. Детройт: Издательство государственного университета Уэйна. п. 286.
  11. ^ Борнхорст, Теодор Дж .; Пейс, Джеймс Б.; Грант, Норман К .; Обрадович, Джон Д .; Хубер, Н. Кинг (май 1988 г.). "Эпоха естественной медной минерализации, полуостров Кевино, штат Мичиган". Экономическая геология. 83 (3): 619–625. Дои:10.2113 / gsecongeo.83.3.619.
  12. ^ Биндер, Дэвид (14 сентября 1995 г.). "Журнал Upper Peninsula; да, они юперы и гордятся этим". Нью-Йорк Таймс.
  13. ^ Сильфвен, Кен; Джонсон, Робин (28 мая 1996 г.). "Пресс-релиз DEQ" (Пресс-релиз). Архивировано из оригинал 29 сентября 2007 г.. Получено 6 августа, 2007.
  14. ^ «Пример из практики экологической справедливости: разработка решений в Уайт-Пайн, Мичиган и заповедник Бад-Ривер». SNRE 492 Курсовая секция Института экологической справедливости. Школа природных ресурсов и окружающей среды Мичиганского университета.
  15. ^ Уильямс, Том (август 2004 г.). «Белая сосна». Восстановление экосистемы. Архивировано из оригинал 12 декабря 2012 г.. Получено 28 августа, 2007.
  16. ^ Иган, Пол (22 апреля 2012 г.). «Компания хочет выращивать качественную медицинскую марихуану в старой шахте». Детройт Фри Пресс. Получено 24 апреля, 2012.
  17. ^ "Орел". Lundin Mining Corporation. Получено 15 мая, 2019.
  18. ^ Кейси, Стив; Вурфель, Брэд (19 марта 2013 г.). «Подписано разрешение на проект« Коппервудский рудник »» (Пресс-релиз). Департамент качества окружающей среды штата Мичиган. 13-319. Архивировано из оригинал 3 апреля 2013 г.
  19. ^ Кин, Джозеф М .; Милн, Стив; Керр, Томас (21 марта 2012 г.). Технико-экономическое обоснование проекта Коппервуд, Верхний полуостров, Мичиган, США (PDF). Тусон, Аризона: K D Engineering. Q431-01-028. Архивировано из оригинал (PDF) 3 декабря 2013 г.. Получено 17 ноября, 2013.

внешняя ссылка