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鉄資源－BIFなど－

最終更新日：2017年1月3日

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• 文献は『論文リスト（鉱物資源）』のページの『論文リスト（鉱床）』の『BIF』を参照。

• BIF（Banded Iron Formation、縞状鉄鉱層）の鉄品位（Fe％）は一般に20～35％程度であるが、鉄資源としては50％以上の高品位部分が鉱石として利用されている場合が多い。
• 鉱石が菱鉄鉱（りょうてっこう、siderite、シデライト、FeCO3）のみの場合の鉄濃度（品位）は約48.2％、針鉄鉱（しんてっこう、goethite、ゲーサイト、FeOOH）は62.9％、赤鉄鉱（せきてっこう、hematite、ヘマタイト、Fe2O3）は69.9％、磁鉄鉱（じてっこう、magnetite、マグネタイト、Fe3O4）は72.4％である。
• martite（マータイト）は磁鉄鉱の仮晶（かしょう、pseudomorph、仮像、かぞう）をした赤鉄鉱を指す名称である。正式な鉱物名ではない。外形が、もとの磁鉄鉱の形を留めているもので、磁鉄鉱から赤鉄鉱に変わったものと考えられている。赤鉄鉱には別の俗名（正式な鉱物名ではない）が使われることもあり、鏡鉄鉱（きょうてっこう、specularite）は、金属光沢が強くて、表面が鏡のような見かけをするものを指す名称である。〔リンクはウィキペディア〕
• 褐鉄鉱（かってっこう、limonite、リモナイト）は、古くは水酸化鉄鉱物を指す鉱物名として用いられていたが、極微粒の複数の鉱物の集合体である場合が普通であるので、褐色の水酸化鉄の集合物を表わす時に俗に用いられる。鉱石名としても用いられることがあるが、この名称は混乱を生じやすいので使わない方が良い。鉱物名ではない。一般に、針鉄鉱（しんてっこう、goethite、ゲータイト、ゲーサイト、α-FeOOH）が主要構成鉱物である。鱗鉄鉱（りんてっこう、lepidocrocite、レピドクロサイト、γ-FeOOH）や赤鉄鉱（せきてっこう、hematite、ヘマタイト、Fe2O3）やフェリハイドライト（ferrihydrite、Fe³⁺4-5(OH,O)12：準安定相と考えられている）等が混じることが知られている。〔リンクはウィキペディア〕
• ジャスピライト（jaspilite⇒Banded iron formation）は酸化鉄（磁鉄鉱・赤鉄鉱）層と碧玉（jasper）様珪質岩層の互層（縞状）岩。米国ミネソタ州メサビ地方の俗称はタコナイト（taconite）で、鉄は25％程度。ブラジルのミナスジェライス州イタビラ地方ではイタビライト（itabirite）と呼ぶ（低品位のもの）。〔リンクはウィキペディア〕。
• 魚卵状〔oolitic：径0.2～2mm程度⇒oolite（ウーライト）〕の鉱石はピソライト（pisolite）と呼ばれることがある。チャンネル鉄鉱石は、BIFの鉱石が流水等で風化・浸食・堆積作用を受けて生成したと考えられている。〔リンクはウィキペディア〕

【2012】

• 中山（2012）による『豪州ハマスレー地域のチャンネル鉄鉱床と我国製鉄技術の貢献』から
  

  表1. 豪州の鉄鉱石種類とその特徴（O'Brien, 2009）	図3. 豪州の鉱石種別生産推移（1965年～2008年）（O'Brien, 2009に加筆）
  図4. ハマスレー地域の地質概略と鉱床分布（Ramanaidou and Morris, 2010に加筆）	図13. ハマスレー地域のチャンネル鉄鉱床分布と探鉱地域（Dalstra et al.,2010） ①カリウィンギナ、②セレニティ、③ソロモン・イースト、④ビーズリー・リバー
  図12. チャンネル鉄鉱床生成メカニズム（Dalstra et al.,2010）	図11. 国内鉄鉱石および輸入粉鉱の品質（稲角, 2008）
  中山（2012）による『豪州ハマスレー地域のチャンネル鉄鉱床と我国製鉄技術の貢献』から

【2011】

• Basta et al.(2011)による『Petrology and geochemistry of the banded iron formation (BIF) of Wadi Karim and Um Anab, Eastern Desert, Egypt: Implications for the origin of Neoproterozoic BIF』から
  

  Fig. 1. Distribution of Neoproterozoic iron formations: (A) World map showing the locations and age of major Neoproterozoic IFs, data sources are Breitkopf (1988), Klein and Beukes (1993), Lottermoser and Ashley (2000), Pelleter et al. (2006), Mukherjee (2008), Ali et al. (2009), Ilyin (2009), Bekker et al. (2010), Pecoits (2010); Basta et al.(2011)による『Petrology and geochemistry of the banded iron formation (BIF) of Wadi Karim and Um Anab, Eastern Desert, Egypt: Implications for the origin of Neoproterozoic BIF』から

• Hagemann（2011）による『鉄鉱石資源（4）WA 州のBIF に胚胎する鉄鉱石鉱床及び高品位深成鉱化作用の規制要因』から
  

  図1. 主要成分（アロケム粒子、鉄ミクライト、チャート）に基づくIFの分類及び命名（Beukes and Gutzmer, 2008） 図2. 原生代中期末までのグリーンストーン帯及びクラトンでのIFの時間分布。 Aは総量（百万t）、Bは総数を示す（Beukes and Gutzmer, 2008） 図3. IFを含む先カンブリア紀のクラトン及びサクセッションの世界分布。グリーンストーン帯の表示は、それらが断片的に多数分布していることを示すためのものであり、あくまで概略である。最も興味深い点は、IFを胚胎するクラトン及びサクセッションは限られており、世界的に見れば露頭は非常に少ないことである。また、広域的に分布する原生代後期の氷河堆積物と関連したラピタン型IFの分布も少ない（Beukes and Gutzmer, 2008） 図19. 高品位赤鉄鉱層の浅成変成モデル。A：酸化及び鉱化前、B～F：電気化学過程による地下深部の酸化作用が、地表に向かって上昇・発達する過程（薄灰色）と、深部の赤鉄鉱.針鉄鉱鉱石の形成（濃灰色）を示す。地下構造に沿って浸透した地下水によりシリカの溶脱が生じた。H：埋没変成作用による針鉄鉱からのマイクロプレート赤鉄鉱の形成を示す。I：残された針鉄鉱の溶脱が生じ、品位向上した低P含有の赤鉄鉱鉱石が形成された（Morris, 1980、1985に加筆） 図25. WA州高品位鉄鉱石鉱床形成モデル（5段階）を示す。A～C：一般的なBIF形成。D及びE：“チャートを含まないBIF”形成及び高品位赤鉄鉱.針鉄鉱鉱石に変換する最終段階の浅成作用を示す（Lascelles, 2006） 図26. Mt. Whaleback鉱床、Mt. Tom Price鉱床、Paraburdoo鉱床の高品位（ Fe品位63 w %以上）マータイト－マイクロプレート赤鉄鉱鉱床形成に関する成因モデル。岩質ユニットは各鉱床図のとおり。熱水温度及び流体経路は本文を参照。（Thorne et et al., 2008） Hagemann（2011）による『鉄鉱石資源（4）WA 州のBIF に胚胎する鉄鉱石鉱床及び高品位深成鉱化作用の規制要因』から IF＝鉄鉱層（Iron Formation）

【2005】

• Klein（2005）による『Some Precambrian banded iron-formations (BIFs) from around the world: Their age, geologic setting, mineralogy, metamorphism, geochemistry, and origin』から
  

  FIGURE 1. Global occurrence of Precambrian BIFs (after Trendall 2002). The map emphasizes the wide distribution of BIF and shows only a selection of well-known occurrences of different ages and kinds. BIFs that are discussed in this paper are shown in italics.
  FIGURE 2. Highly schematic diagram showing the relative abundance of Precambrian BIFs vs. time, with several of the major BIFs or major BIF regions identitified. Estimated abundances are relative to the Hamersley Group BIF volume taken as a maximum (adapted from Gole and Klein 1981a; also based on tabulation of BIF dates in Walker et al. 1983, their table 11.1). The most recent age evaluations for the Hamersley Basin (2.8 to 2.2 Ga) are available from Trendall et al. (2004); for the Labrador Trough BIFs (1.88 Ga) from Findlay et al. (1995), and for the BIFs in the Frere Formation, Western Australia (1.9 to 1.8 Ga) from Williams et al. (2004).	FIGURE 29. Relative abundance curve for BIF in the Precambrian (taken from Fig. 2) as well as calculated curves for the atmospheric evolution of oxygen and carbon dioxide from Kasting (2001, 2004), Kasting and Catling (2003), and Pavolv and Kasting (2002).
  FIGURE 10. Relative stabilities of minerals in metamorphosed ironformations as a function of metamorphic zones. From Klein (1983).
  FIGURE 25. Schematic depositional environment for iron-formation and that of associated lithofacies in a marine system with a stratified water column in (a) a regressive stage, and (b) a transgressive stage. In a, the photic zone reaches the floor of the deep shelf, allowing for cryptalgalaminated limestone deposition. In b, the photic zone is considerably above the floor of the deep shelf, causing the deposition of various iron-formation types and chert. The thick arrows labeled C (carbon) in a represent high carbon productivity and supply, and the narrow arrows in b represent less carbon productivity and supply. From Klein and Beukes (1989).	FIGURE 26. Schematic depositional environment for iron-formation and associated lithofacies in a marine system with a stratied water column. The thick arrows labeled C (organic carbon) represent high productivity (as in Fig. 25) whereas the thinner arrows represent lesser carbon productivity and supply. Banded siderite iron-formation precipitates along the chemocline where there is some organic carbon supply. Magnetite- and hematite-rich iron-formation precipitate where the organic matter supply is low and some oxygen is available. The well-mixed and near-shore water masses, where limestone deposition took place had a 13C composition similar to that of present-day oceans, close to 0. The deeper waters, where siderite-rich iron-formation was a primary precipitate (with δ13C on average, negative at .5.3.) as a result of signiT cant hydrothermal input, is shown as stratiT ed with δ13C (carb) ≒-5‰. (from Beukes et al. 1990).
  FIGURE 27. Paleoceanographic models for iron-formation deposition from the Archean to the Middle Proterozoic. (a) Archean to Early Proterozoic: stratiT ed ocean system with predominantly deep water deposition of microbanded iron-formation. (b) Middle Early Proterozoic: Breakdown of the stratiT ed ocean system and deposition of oolitic ironformation in shoal areas. (c) Middle Proterozoic: Fe-depleted, well mixed ocean system that is somewhat oxygenated but depleted in Fe. From Beukes and Klein (1992).	FIGURE 28. Paleoceanographic model for Neoproterozoic ironformation deposition. During .Snowball Earth. conditions sea level stand would have been very low and the oceans stagnant such that highly reducing conditions would have developed for the accumulation of dissolved Fe and/or Mn either from hydrothermal sources or dissolution of material from basin s oors. The onset of interglacial or postglacial stages would have resulted in transgressions, restoration of ocean circulation, and precipitation of Fe3+-rich iron-formation and manganese-formations. From Beukes and Klein (1992).
  Klein（2005）による『Some Precambrian banded iron-formations (BIFs) from around the world: Their age, geologic setting, mineralogy, metamorphism, geochemistry, and origin』から 【鉄鉱床中の代表的な鉄珪酸塩鉱物】〔リンクはウィキペディア〕 ・greenalite、(Fe2+,Fe3+)2-3Si2O5(OH)4、グリーナライト、グリーナ石、カオリナイト （kaolinite）- 蛇紋石（serpentine）グループ。 ・stilpnomelane、(K,Ca,Na)(Fe,Mg,Al)8(Si,Al)12(O,OH)36・nH2O、スティルプノメレン、スチルプノメレン、スティルプノメレン系鉱物。 ・minnesotaite、Fe2+3Si4O10(OH)2、ミネソタアイト、パイロフィライト（pyrophyllite）－滑石（かっせき、talc、タルク）グループ。 ・chamosite、(Fe2+,Mg,Al,Fe3+)6(Si,Al)4O10(OH,O)8、シャモサイト、緑泥石（chlorite）グループ。

【1989】

• エヴァンズ（1989）による『鉱床地質学序説』から
  

  タイプ 地質と母岩 産状 その他 アルゴマ型 グレイワッケ－火山岩アソシエーション 酸化物相・炭酸塩相・硫化物相（炭酸塩相に鉄珪酸塩を伴う） 厚さは数cm～100m、長さ～数km 条線状ラミネーション組織 太古代のグリーンストンベルトに特徴的だが、顕生代にも分布 噴気性 スペリオル型 珪岩および黒色炭素質頁岩と密接に関連 主に酸化物相鉄とチャートとの互層（1cm～1m） 下部原生代に頂点 化学的または生化学的に沈殿 エヴァンズ（1989）による『鉱床地質学序説』から

【1977】

• 立見（編）（1977）による『現代鉱床学の基礎』から
  

  第15章　先カンブリア縞状鉄鉱層（梶原良道） タイプ 地質と母岩 産状 その他 アルゴマ型 （Algoma type） 火山活動地域 火山岩および火山砕屑岩類 レンズ状 炭酸塩相および硫化物相が卓越 始生代が主 スペリオル型 （Superior type） 泥質～砂質砕屑性堆積岩類や化学的堆積岩類 酸化物相が卓越 原生代が主 分布と規模が大きい 大陸 地域 アルゴマ型 スペリオル型 北米大陸 スペリオル湖地方からラブラドル地方に掛けたカナダ楯状地地域（ラブラドル、ケベック、オンタリオ、ミネソタ、ウィスコンシン、ミシガン諸州を含む地域） バーミリオン（Vermilion）地方（ミネソタ） ミチピコテン（Michipicoten）・スティープロック（Steep Rock）・ゴーライスリバー（Goulais River）・ナキナ（Nakina）諸地方（オンタリオ） ディッキンソンカウンティー（Dickinson County）地方（ミシガン） 27.5～27億年前 ガンフリント（Gunflint）・メサビ（Mesabi）・ゴゲビク（Gogebic）・マーケット（Marquette）・メノミニー（Menominee）諸地方（スペリオル湖周辺地域に分布するヒューロン系中） 22～19億年前 南米大陸 ギアナ・ブラジル両楯状地地域 チリ・ボリビア-ブラジル国境地域（ミナスジェラスを中心とするブラジル東海岸からベネズエラ北部にいたる帯状地域） イマタカ（Imataca）地方（ベネズエラ） ノバリマ（Nova Lima）（ブラジル） 　 豪大陸 西オーストリア州 イルガルンブロック（Yilgarn Block）・ピルバラブロック（Pilbara Block） ハマースレイ（Hamersley）地域 キンバーレイ（Kimberley）地域 アフリカ大陸 アフリカ楯状地西縁および南縁を取りまく帯状地域 　 トランスヴァール系 インド亜大陸 マイソール（Mysore）州地域のダルワル（Dharwar）系 ビハール（Bihar）・オリッサ（Orissa）両州地域の先カンブリア界 　 　 ユーラシア大陸 バルト・シベリア・中国大陸東部の諸楯状地およびその周縁台地の帯状地域 　 クロボイログ（Krivoy Rog）・クレメンチュング（Kremenchung）・クルスク（Kursk） 立見（編）（1977）による『現代鉱床学の基礎』から