_(17323753605).jpg/1280px-Cupriferous_amygdaloidal_basalt_(Mesoproterozoic,_1.05-1.06_Ga;_Wolverine_Mine,_Kearsarge,_Upper_Peninsula_of_Michigan,_USA)_(17323753605).jpg)
В Мичигане добыча меди стала важной отраслью промышленности в 19-м и начале 20 - го века. Ее рост ознаменовал начало добычи меди как крупной отрасли в Соединенных Штатах .
В штате Мичиган медь встречается почти исключительно в западной части Верхнего полуострова , в районе, известном как Медная страна . Медная страна весьма необычна среди округов добычи меди, поскольку медь преимущественно встречается в форме чистого медного металла ( самородной меди ), а не в виде оксидов меди или сульфидов меди , которые образуют медную руду почти в каждом другом округе добычи меди. Месторождения меди встречаются в породах докембрийского возраста, в толстой последовательности песчаников , падающих на северо-запад, конгломератов , пепловых пластов и базальтов , связанных с рифтом Кевинаван .
Месторождения самородной меди зарождаются в трещинах, крутопадающих жилах или в миндалевидной верхней части лавовых вершин и конгломератных пластов серии Portage Lake Lava . Эта серия лавы «имеет толщину не менее 15 000 футов в медном округе Мичигана» и состоит из «нескольких сотен потоков базальта ». Породы округа имеют докембрийский возраст и относятся к серии Keweenawan. Первые шесть лет добычи разрабатывались трещинные месторождения, затем они уступили место миндалевидным месторождениям. [1] : 306, 308
Хотя самородная медь была доминирующим рудным минералом, иногда присутствовал халькозин (сульфид меди), и, особенно в шахте Мохок, минералы арсенида меди, такие как мохокит и домайкит . Пустяные минералы включали кальцит , кварц , эпидот , хлорит и различные цеолиты . Ряд медных рудников также содержали заметное количество серебра , как в самородной форме, так и в виде естественного сплава с 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 самородных медных месторождениях Верхнего полуострова Мичигана. [2]
Коренные американцы были первыми, кто добывал и обрабатывал медь озера Верхнее и полуострова Кивино на севере Мичигана между 5000 и 1200 годами до н. э. Аборигены использовали эту медь для изготовления инструментов. Археологические экспедиции на полуостров Кивино и остров Ройял выявили существование карьеров по добыче меди и отбойных камней, которые использовались для обработки меди. [3] Некоторые авторы предполагают, что за этот период было добыто до 1,5 миллиарда фунтов меди, но некоторые археологи считают такие высокие цифры «плохо обоснованными оценками» и что фактическая цифра неизвестна. Археолог Сьюзан Мартин писала, что «компетентные раскопки многих доисторических археологических памятников в бассейне озера Верхнее показывают постоянное использование меди на протяжении всего доисторического периода, в сочетании со всеми другими предметами материальной культуры (наконечниками снарядов, керамикой и т. п.), которые, без сомнения, являются продуктами местных технологий. Многие из этих памятников были надежно датированы радиоуглеродным методом... Очевидно, что обработка меди продолжалась вплоть до лет контактов аборигенов с европейцами в семнадцатом веке. Спекулянты могли бы, по крайней мере, признать эти факты, а не притворяться, что связи меди с коренными народами не существует». [4]
К моменту прибытия первых европейских исследователей эта территория была домом народа чиппева , который не добывал медь. Согласно традициям чиппева, они намного раньше вытеснили первоначальных шахтеров. Первое письменное упоминание о меди в Мичигане было дано французским миссионером Клодом Аллуэ в 1667 году. Он отметил, что индейцы региона озера Верхнее ценили медные самородки, которые они там находили. [5] Индейцы проводили миссионера Клода Даблона к валуну Онтонагон , 1,5-тонному куску самородной меди вдоль реки Онтонагон . Когда в 1840-х годах прибыли американские старатели, куски меди были найдены в ручьях или на земле.
Отчет Дугласа Хоутона о меди 1841 года, за которым последовал Договор Ла-Пуэнт в 1843 году, известность Онтонагонского валуна на востоке и создание федерального управления по добыче полезных ископаемых в Коппер-Харборе положили начало лихорадке в добыче меди. [6]
Медные рудники, заброшенные коренными американцами, привели ранних шахтеров к большинству первых успешных рудников. «Все основные месторождения руды были известны до 1900 года, и каждое из них было обнаружено в обнажениях на уровне или близко к корням травы». [1] : 306
Геолог из Мичиганского университета Дуглас Хоутон (впоследствии ставший мэром Детройта ) сообщил о месторождениях меди в 1841 году, что быстро вызвало приток старателей.
Добыча полезных ископаемых велась вдоль пояса, который тянулся примерно на 100 миль с юго-запада на северо-восток через округа Онтонагон , Хоутон и Кивино . [1] [6] : 16–17 Остров Ройял на северной стороне озера Верхнее был тщательно исследован, и был построен плавильный завод, но никакой значимой добычи там не велось. [7] Некоторая медная минерализация была обнаружена в породах Кивинаван дальше на юго-запад в округе Дуглас, штат Висконсин , но там не было разработано ни одной успешной шахты.
Добыча меди на Верхнем полуострове процветала, и с 1845 по 1887 год (когда ее превзошел Бьютт, штат Монтана ) медный округ Мичигана был ведущим производителем меди в стране. В большинстве лет с 1850 по 1881 год Мичиган производил более трех четвертей меди страны, а в 1869 году производил более 95% меди страны. [8]
Коммерческое производство началось в 1844 году на руднике Феникс. Большинство первых шахтеров начинали с небольшими знаниями или планированием, и лишь немногие рудники когда-либо получали добычу, не говоря уже о прибыли. Первый успешный медный рудник, рудник Клифф , начал работу в 1845 году, и многие другие быстро последовали за ним. Эти первые рудники разрабатывали заполненные медью трещинные жилы , которые пересекали стратиграфические слои. [1] : 306
Хотя регион добычи меди простирался примерно на 100 миль с северо-востока на юго-запад, наиболее продуктивными ранними рудниками, разрабатывающими трещинные жилы, были те, что находились на северном конце округа Кивино (например, рудники Сентрал, Клифф и Феникс) или на южном конце округа Онтонагон (например, рудник Минесота ).
В округе Кивино трещинные залежи представляли собой почти вертикальные минерализованные зоны с простиранием, почти перпендикулярным простиранию вмещающих базальтов и конгломератов. В округе Онтонагон, напротив, простирания трещин были почти параллельны, а падения немного круче, чем у окружающих пластов.
Иногда шахтеры находили массы самородной меди весом до сотен тонн. Чтобы извлечь одну массу меди, шахтеры могли потратить месяцы на то, чтобы разрубить ее на куски, достаточно маленькие, чтобы поднять их из шахты. Хотя это была чистая медь, извлечение масс требовало больших усилий, а иногда даже не приносило прибыли. Большая часть извлеченной меди представляла собой «бочку меди» (куски, отколотые от породы и вручную отсортированные в «каменном доме» и отправленные на плавильный завод в бочках), а также более тонкую медь, отколотую от породы в штамповочных мельницах и разделенную гравитацией в «чашах» или «отсадках».
В 1850-х годах началась добыча на стратиформных месторождениях самородной меди в фельзитово -галечных конгломератах и в верхних зонах базальтовых лавовых потоков (местное название амигдалоиды ). Хотя амигдалоидные и конгломератные месторождения, как правило, были более низкого качества, чем трещинные месторождения, они были намного крупнее и могли добываться гораздо эффективнее, при этом руда взрывалась, поднималась на поверхность и отправлялась на штамповочные мельницы, расположенные на другом участке. Добыча амигдалоидных и конгломератных месторождений оказалась гораздо более продуктивной и прибыльной, чем добыча трещин, и большинство весьма успешных шахт находились на амигдалоидных или конгломератных жилах. Первой шахтой, успешно добывавшей стратиформное рудное тело, была шахта Куинси в 1856 году.
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 рудники по добыче трещин находились на северном и южном концах округа, рудники по добыче конгломератов и миндалевидных рудников, которые производили большую часть меди Мичигана, были сосредоточены в центре округа, почти все в округе Хоутон. Самые продуктивные рудники по добыче конгломератов и миндалевидных рудников были расположены вдоль полосы шириной около двух миль (3,2 км) и длиной 24 мили (39 км), от рудника Чемпион на юго-западе до рудника Ахмик на северо-востоке, проходя через города Хоутон , Хэнкок и Калумет .
В начале 20 века медные компании начали консолидироваться. За очень немногими исключениями, такими как рудник Куинси в Хэнкоке , рудники в Медной стране перешли под контроль двух компаний: Calumet and Hecla Mining Company к северу от озера Портидж и Copper Range Company к югу от озера Портидж .
Годовой объем производства достиг пика в 1916 году и составил 266 миллионов фунтов (121 000 метрических тонн) меди. Большинство шахт закрылись во время Великой депрессии из-за низких цен на медь. Многие шахты вновь открылись во время Второй мировой войны , когда военный спрос подтолкнул цены на медь вверх. Окончание войны положило конец высоким ценам, и почти все компании закрылись, остались только горнодобывающие компании Calumet и Hecla, Quincy и Copper Range. И Calumet, и Hecla и Quincy выжили в основном за счет переработки штампового песка, оставшегося от старых горнодобывающих операций, выщелачивая медь, оставшуюся от более примитивных методов обработки. [9]
К 1968 году бывшая крупная компания Calumet and Hecla была куплена Universal Oil и стала подразделением компании Calumet. К этому времени первоначальные конгломератные разработки Calumet and Hecla были заброшены, а рекультивация штампового песка закончилась. Шахты даже не производили достаточно меди для удовлетворения внутренних потребностей 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 рабочие шахт Calumet and Hecla вышли на забастовку, и новые владельцы закрыли шахты навсегда. Только шахта White Pine компании Copper Range оставалась открытой, и ее руда в основном состояла из сульфидов меди, а не из самородной меди. Самородная медная промышленность Мичигана по сути умерла после производства 11 миллиардов фунтов (5,0 миллионов метрических тонн) меди. [11]
Несколько компаний пытались возобновить добычу меди в течение следующих двух десятилетий, включая попытки Homestake Mining Company . Ни одна из этих попыток не продлилась дольше пары лет и не оказалась прибыльной.
Медная промышленность была на протяжении более 100 лет источником жизненной силы Медной страны. Город Ред Джекет (теперь Калумет ) использовал часть своего бюджетного профицита для строительства Театра Калумет , роскошного оперного театра, в котором ставились известные пьесы и выступления со всего мира. Многие богатые управляющие шахтами построили особняки, которые до сих пор выстроились вдоль улиц бывших шахтерских городов. Некоторые города, которые существовали в основном за счет добычи меди, включают Калумет , Хоутон , Хэнкок и Онтонагон . Когда шахты начали закрываться, Медная страна потеряла свою основную экономическую базу. Население резко сократилось, поскольку шахтеры, владельцы магазинов и другие лица, поддерживаемые промышленностью, покинули этот район, оставив множество небольших городов-призраков вдоль хребта минералов.
Туризм, образование и лесозаготовки теперь являются основными отраслями промышленности. Медная промышленность оставила после себя множество заброшенных шахт и зданий по всему Медному краю. Некоторые из них теперь являются частью Национального исторического парка Кивино . Некоторые шахты, такие как шахта Адвенчер , шахта Куинси и шахта Делавэр , открыты как туристические достопримечательности. Многие другие горнодобывающие земли просто остаются заброшенными.
Добыча меди также оказала значительное влияние на окружающую среду. Операции по переработке горной породы оставили много полей штампованного песка , некоторые из которых стали настолько большими, что стали опасными для навигации в водном пути Кивино . Большинство из этих бесплодных песков теперь являются участками суперфонда , которые медленно восстанавливаются. Шахты также требовали большого количества древесины для опор в шахтных туннелях, жилья и генерации пара. Практически каждая часть Медной страны была очищена от леса, до такой степени, что осталось только несколько небольших участков старого леса, такого как ( сосны Эстиванта ). Ранее очищенные земли были оставлены для повторного роста, до такой степени, что многие участки земли теперь вырубаются в ограниченном объеме лесозаготовительными и бумажными компаниями.
Меденосный сланец Nonesuch Shale на южном конце Copper Country в округе Онтонагон был известен с 1800-х годов. Но содержание руды было слишком низким, частицы рудных минералов слишком мелкими, а медь в основном находилась в сульфидах вместо самородной меди. Все эти условия сделали сланцевые месторождения нерентабельными, хотя предпринимались неоднократные попытки добывать сланец на руднике Nonesuch Mine .
В 1955 году компания Copper Range Company начала крупномасштабную добычу на руднике White Pine, недалеко от старого рудника Nonesuch. Месторождение представляет собой стратиформное месторождение в нижних 15 м протерозойского сланца Nonesuch и верхних 2 м нижележащего конгломерата Copper Harbor. Основным рудным минералом был халькозин , хотя в нижней части пластов преобладала самородная медь . Рудник был очень успешным, произведя более 1,8 млн метрических тонн (4,0 млрд фунтов) меди за время своего существования. [ необходима цитата ] Рудник White Pine, последний крупный медный рудник в Мичигане, был закрыт в 1995 году. [12]
Компания обратилась в государственные органы с просьбой продолжить добычу методом подземного выщелачивания , используя серную кислоту для извлечения дополнительных 900 миллионов фунтов (410 000 метрических тонн) меди методом SX-EW . Департамент по качеству окружающей среды Мичигана одобрил разрешение в мае 1996 года, и White Pine запустила пилотный проект подземного выщелачивания. [13] Коренные американцы индейской резервации Бад-Ривер на севере Висконсина заблокировали железнодорожные перевозки серной кислоты на рудник (см. Блокада поезда Бад-Ривер ); рудник начал получать поставки кислоты на грузовиках. Агентство по охране окружающей среды США (EPA), которое ранее считало, что не имеет никакого отношения к выдаче разрешений, изменило свое решение и заявило, что White Pine должна будет подать заявку на получение федерального разрешения. White Pine, которая уже начала извлекать медь из пилотного проекта, приостановила добычу раствором в октябре 1996 года и подала заявку в EPA на получение разрешения. [14] В мае 1997 года компания отозвала заявку на получение разрешения Агентства по охране окружающей среды, заявив, что дальнейшие задержки с выдачей разрешения сделали проект нерентабельным, и объявила о планах начать рекультивацию территории рудника.
Хвостохранилище на руднике Уайт-Пайн в настоящее время является местом значительной деградации окружающей среды . Университет Монтаны предпринял значительные усилия по восстановлению и озеленению бесплодного ландшафта с 1997 по 1999 год, но неясно, были ли они успешными. Университет опубликовал подробный отчет о своем проекте. [15] Спутниковые снимки доступны по адресу ( 46°47′17.91″N 89°31′47.97″W / 46.7883083°N 89.5299917°W / 46.7883083; -89.5299917 ).
В 2012 году компания SubTerra использовала шахту для фармацевтических исследований. [16]
В выпуске местного новостного издания Keweenaw Report от 7 июля 2021 года появился заголовок: «Горнодобывающая промышленность возвращается в Уайт-Пайн» . [17]
В дополнение к осадочным медным рудам, которые доминируют на Верхнем полуострове, рудник Игл представляет собой высококачественное магматическое никелево-медное (Ni-Cu) сульфидное месторождение, обнаруженное компанией Rio Tinto в 2002 году и позже проданное компании Lundin Mining (2013). Рудник Игл расположен на равнинах Йеллоу-Дог , примерно в 25 милях к северо-западу от Маркетта , на Верхнем полуострове Мичигана. Строительные работы начались в 2010 году, а коммерческое производство началось в 2014 году [ 18] и, как ожидается, продлится до девяти лет. После завершения добычи участок будет рекультивирован. Ожидается, что рудник произведет 360 миллионов фунтов никеля, 295 миллионов фунтов меди и небольшое количество других металлов за девятилетний срок службы рудника (с 2014 года по четвертый квартал 2023 года). Другие основные металлы включают платину, палладий и кобальт. Руды будут перерабатываться на фабрике Гумбольдта в тауншипе Мичигамме. Концентрат загружается в крытые вагоны и отправляется на плавильные заводы в Канаде или Европе.
Рудник Игл стал первым предприятием, разрешенным в соответствии с Законом о добыче цветных металлов штата Мичиган, более известным как Часть 632.
13 марта 2013 года Департамент качества окружающей среды штата Мичиган (DEQ) выдал корпорации Orvana Corporation из Торонто, Онтарио, окончательные разрешения на начало добычи полезных ископаемых к северу от Уэйкфилда, в округе Гогебик. [19]
Orvana оценивает, что на их участке находится около одного миллиарда фунтов меди, а также меньшее количество серебра. Исследования показывают, что можно извлечь 800 миллионов фунтов (360 000 метрических тонн) меди, а также 3 456 000 унций серебра. Производство продлится 13 лет, исходя из этих запасов. [20] Затем в 2014 году проект был куплен Highland Copper Company, геологоразведочной компанией из Монреаля, и в настоящее время ведется работа над обновленным отчетом о целесообразности, а разрешения на проект будут получены к концу 2018 года.
Рудник Back Forty — это планируемый открытый карьер по добыче сульфидов металлов , нацеленный на месторождения золота и цинка в округе Меномини в юго-центральной части Верхнего полуострова Мичигана , рядом с рекой Меномини .
