
Champion Mine, USA — 加利福尼亚州莫诺县:以富含安达鲁石的水晶、针铁矿晶体以及罕见的磷酸盐矿物而闻名,是收藏家点评的珍贵地点。
Key facts
对矿物收藏者而言,最重要的 Champion 矿区是 Champion 脊状石英脉矿(Champion Sillimanite Mine)——亦称 Champion 火花塞矿、Jeffrey 矿、White Mountain 矿、Champion 司青玉矿、Vulcanus 露天矿区,以及 Black Eagle 区域——位于加利福尼亚州莫诺县 White Mountain 的西侧山麓。其名声源于在 White Mountains 的重度改变铝质岩中发展出的一种非同寻常、富含霞石的石英体,在那里曾开采出可用于火花塞陶瓷的高品位耐热矿,同时还存在一个极为专业化的磷酸盐—硫酸盐组配,使该地点成为收藏家的经典。该地点一眼就能辨识的标本是:嵌在丝绒般白色、米色或金色的辉长岩中的尖锐黑色到酒红色的金红石晶体;覆着在石英上的淡色伪立方木氏辉石晶体;以及带有罕见的铝钾磷酸盐、蓝色的蓝锗辉石–石榭石系列矿物、磷铝石、黄玉、托莱石、斯万伯格石及相关稀有矿物的白石英柜藏。
该地点在历史上之所以值得记忆,是因为它的工业故事与矿物学故事不可分割。该矿石并非金属矿石,而是霞石,之所以开采,是因为它可以转化为在早期火花塞制造中有用的耐热陶瓷。在 Champion Spark Plug Company 与 Champion Sillimanite, Inc. 的掌控下,这座偏远的山麓变成了一个以骡车为主要运输工具的工业前哨,设有营地、实验室、水电、压缩设备、手工分拣以及沿陡坡带下的矿石袋。同时,矿场的管理者和化学家们也在观察石英脉中的奇异磷酸盐矿物;木氏辉石(木氏辉石,CaAl3(SO4)(PO4)(OH)6)就是在此首次被描述,并以矿区经理兼活跃矿物收藏家 C. D. Woodhouse 的名字命名。
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从审美角度看,Champion 更像是对比度鲜明的产地,而非晶莹富集。其最佳的金红石标本具有与 Graves Mountain 或瑞士阿尔卑斯金红石相似的坚硬、金属光泽;但在这里晶体嵌在淡色的辉长岩和解石石脉中,使得标本呈现出独特的 White Mountain 风格。木氏辉石通常被鉴赏者视为品鉴矿物:晶体较小、颜色偏淡,最佳观赏通常需在放大镜下观看;但当伪立方晶体安置在清洁的石英晶面上时,视觉上仍然颇具吸引力。该地点在市场上也存在混淆,因为“Champion Mine, USA”可以指向多个美国产矿场;以该名称销售的粉红色菱锰辉石-黄铁矿组合的标本通常属于科罗拉多州 Hinsdale County 的 Cinnamon Pass 的 Champion Mine,而非加州的霞石矿。

照片: Rob Lavinsky, iRocks.com, 通过 Wikimedia Commons

照片: Leon Hupperichs, 通过 Wikimedia Commons
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经典的 Champion Mine 地点位于 White Mountain 的西面,位于 Jeffrey Mine Canyon 之上,属于加利福尼亚州莫诺县的 White Mountains, Biship 以北、Chalfant Valley 以东。已发表的地方性描述将矿区描述为一个陡峭的高山-荒漠环境,历史上进入矿区依赖骡道而非矿区公路。Mindat 将该地点记录为 Champion Mine, White Mountain Peak, White Mountains, Mono County, California, USA,历史名称包括 White Mountain Mine、Jeffrey Mine、Champion Sillimanite Mine、Champion Andalusite Mine、Vulcanus 以及 Black Eagle。矿脉和矿区分布在相当广的一处斜坡上,而非集中在单一入口;较早的地方描述将其分为 Vulcanus 采矿区、Black Eagle 或 Blackhawk 洞区、Diaspore 采区、磷灰石-磷晶体露头以及 Vulcanus No. 8 洞。
在地质学上,加利福尼亚的 Champion 是一处变质性一闪石铝质霞石岩矿床,镶嵌于石英岩及铝质片岩中,受高温水热及气上强化改造,与附近花岗质侵入体活动相关。J. F. “Fen” Cooper 的野外记述描述了一块铝质片岩中包裹的铝质霞石富集的石英块体,石英体约长两英里,厚度通常在几英尺左右,走向西北,倾向西南陡降。USGS 的资源摘要给出一个更以矿脉为中心的矿区区段,长度约 500 英尺,宽度至多 300 英尺,厚度约 50 英尺,霞石中可含多达约 3% 的金红石,位于 White Mountains 断层带中。矿石呈不规则的脉线、晶簇、分离体以及与大块石英体相关联的高品位块体,边界由变质的云母片岩和石英二长岩-霞石岩体围合。
该矿的矿物是霞石(Al2(SiO4)O),商业上重要之处在于 Champion 将其转变成人工的角闪石变体或莫来石样耐火陶瓷制品,用于火花塞绝缘体和实验室瓷器。较富的霞石以松散的多晶簇状晶体形式出现,通常呈蓝灰色,偶尔呈淡绿色,与石英、磷石英山绢岩、红宝石石、刚玉、金红石、黄玉、黄磷矿、磷酸盐矿物等在裂缝与空腔中共同出现。石英块体周围的壁面及改造岩含有霞石、 Diaspore、刚玉、云母石、铁氧化物改造;在石英-片岩接触处附近的石英体以及异常的磷酸盐-磷蜡石样体中,矿物学丰富性最高。
矿化可被解读为一系列环境。提供矿石的边铝石团块产生了蓝灰色棱柱状边铝石,以及含海蓝石或斯科尔扎石的脉孔、黄铁矿、针铁矿和副矿物黄玉。周围的石英体和脉状体为木华石、斯文伯石、方钨石、黄玉、石英晶体和腔洞矿物提供了最佳收藏基底。磷酸盐-英脉岩带是一种小而非凡的岩体,主要由白色至无色的方钨石和蓝色拖来石组成,脉孔含有方钨石晶体、拖来石、羟基磷灰石或碳酸盐-氟磷灰石、透闪石、克蘭达石、歌泻石、亚铝铁矿及相关相。 Diaspore 露天矿和 Blackhawk 隧道对于针铁矿尤其重要:前者在透闪石中镶嵌着较大的针铁矿晶体,后者在菱锰石脉中产出尺寸稍小但常常极佳的晶体。
开采始于1910年代对边铝石矿床的认识,因火花塞时代而具有商业吸引力。在 Champion Spark Plug Company 及其加州子公司 Champion Sillimanite, Inc. 的推动下,开发加速。矿山在20世纪20年代初至40年代中期间活跃,公开总结显示从1920年或1921年到1945年共生产约26,457吨边铝石矿石,平均含边铝石约53%。作业包括500英尺的进洞、400英尺的进洞、大型开采巷道、较短隧道、坑道、人工选矿、营地,以及运驴下山至山谷的运输。库珀的叙述强调矿山在其偏僻环境中异常现代化,电力来自松溪上的水力发电厂或杰弗里牧场地区,并向上传输以供压缩机和营地设备使用。
矿山标签上常见的主矿山名称对应着不同的作业区。Vulcanus No. 1 是早期主要产区,尤其对木华石极其重要,在石英中断裂面出现浅棕色、浅黄、粉棕色或粉色拟立方晶体。Vulcanus No. 1 上方的磷酸盐-英脉岩虽小但矿物学密集,需仔细进行微 mount 级别的检查。Blackhawk 或 Black Eagle 隧道区是菱锰石脉中针铁矿及菱锰石标本的重要来源,并且还产出受保护的可溶性硫酸盐,如 Halotrichite。Diaspore 露天矿产出大量菱锰石中的针铁矿。Vulcanus No. 8 是对拖来石特别感兴趣的南部地点,产出较大但数量较少的木华石、石英晶体、黑云母、有橙色的斯文伯石,以及石英—斯文伯石—黄玉的组合体。
今天的采集访问应当小心谨慎且怀有敬意。历史资料将该地点描述为长期被收藏者遗忘的区域,后来在休闲记载中称老营地为由志愿者维护的偏远荒野地带;然而,必须在前往前核实旧有专利主张、公共土地身份、现代土地管理规定、地层不稳定、私人或保护性利益,以及季节性的道路和步道状况。地形陡峭、暴露、水迹冲刷处有时显露,海拔较高,水、天气和高度都会产生影响。矿洞入口和废料堆应被视为危险的废弃矿坑特征,而非随意的找石点。如今的采集者通常在旧的废料堆、碎屑岩堆和破碎的石英上工作,而不是进入矿穴内部;历史上最好的发现通常来自新鲜裂隙面、石英中的裂缝、以及位于名为作业区附近的菱铁矿、透闪石富集的巨砾。
冠军级金红石是该地区最具辨识度的展示矿物:在Diaspore Workings中,锐利、光泽的 TiO2 晶体,从常见的嵌晶微晶到接近2英寸的杰出晶体;在黑鹰隧道周围的菦辉石脉中,晶体略小一些。Mindat 将典型颜色描述为酒红色至红棕色,优质标本在手标本中通常看起来几乎是黑色,直到强光照射后才显现内部的红色反射。普通晶体为大型铝质岩中的单个小晶粒或部分埋入的晶体;理想晶体显示出分离的、形状良好的四方晶体,光泽从金属光到亚金属光,晶面清晰,带有红色闪光,外部由淡色的菦辉石或菖珀石基体框架而非压倒晶体。可见简单的孪晶,但该地以对比基体中粗大、尖锐、孤立晶体最为欣赏。
归属于“冠军矿井,美国”的菊石榴石应当与加州安达卢西亚石英的产地谨慎区分:在此市场语境中记载的菊石榴石标本与科罗拉多州 Hinsdale County 的 Cinnamon Pass、Park Mining District 的 Champion Mine 相吻合,这是一个以石英与硫化物为主的高圣胡安山脉银基金属产地,出产淡粉色 MnCO3 菱方晶在石英和硫化物上成对出现的标本。科罗拉多 Champion 的最佳标本通常呈现小型压缩菱状晶体或玫瑰花状分组,颜色为浅到中等粉色的菊石榴石,与黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿或石英相关;普通标本多为大型、淡色或稀少的覆层,起伏不大。由于加州 Champion Sillimanite Mine 以金红石、菇辉石、石英以及磷酸盐–硫酸盐物种而非菊石榴石著称,任何仅标注“Champion Mine, California”的粉色碳酸盐晶体都值得再次关注,尤其是如果它携带黄铁矿与石英而非菇辉石与金红石。
在加州冠军磷灰岩—管柱石矿区,黄铁矿不是猎物品种,而是与安透辉石团块和石英体常见的共生矿,呈立方体、菱方晶体和不规则块状,分布在富安透辉石的岩石中。库珀指出,较大晶体往往分裂严重,取出脉基时可能碎成小碎块,这使得来自该地的干净、完整黄铁矿标本比矿物丰富程度所暗示的要少。此处收藏者的价值在于其背景信息:带有安透辉石、蓝辉石或斯科沙石、石英或焦磷石的黄铁矿有助于揭示冠军的共伴相,而黄铁矿—菱晶辉石的组合更符合科罗拉多 Cinnamon Pass 的 Champion 矿区。强烈的 Champion 黄铁矿标本是稳定、暴露良好、晶型易读且具有有意义共生关系的晶体;较弱的标本则是松散、氧化的团块或没有尖锐形态的针铁矿替代物。
焦磷石在 Champion 岩石中极为丰富,并且是该 locality 标本身份的核心,因为它提供了淡色、丝质、放射状的基质,使钛铁矿晶体凸显。它出现在包围石英体的铝质片岩中、穿过安透辉石含量的岩石中的接缝处、作为铁染放射性带的 Diaspore 工区携带钛铁矿的放射性带,以及黑鹰隧道中,焦磷石带常包含小而明亮的钛铁矿晶体。标本从白色放射团块和棕褐色丝状带到金褐色扇状簇,最佳作品具有光泽、形态清晰的放射性薄叶或扇片、吸引人的颜色对比,以及清晰落座的钛铁矿或白云母共生。该地点常见的普通焦磷石易碎、带铁染色,或呈块状,主要作为基质价值,除非放射性习性非常强。
Woodhouseite 是 Champion Mine 的标志性稀有品种与本地型矿物,最初由 Dwight M. Lemmon 从紧邻并穿透商业磁黄铁矿矿床的石英脉中少量样品描述。在 Champion 的石英断裂和空腔中出现,通常呈伪立方晶体,但偶尔也有较少修饰的三方晶体,颜色从白色和浅黄色到淡粉色或粉褐色;锶含量较高的材料可呈现更强的粉色调。Vulcanus No. 1 的矿洞是经典来源,小晶体可能单独散布在断层板上,少数优质标本在棱柱状石英面上点缀着淡褐色的伪立方体。Vulcanus No. 8 产出较少但有时较大,淡黄色晶体在石英互生的空腔中出现,偶有细长针状黑云母相伴。质量由晶体的尖锐度、光泽、颜色、在清洁石英上的位置以及是否有擦伤或黏土掩盖来决定。
石英在加利福尼亚 Champion Mine 中无处不在,既作为包覆并围绕着红柱石体的巨大石英块体,也作为在改变的片麻岩中的裂缝、团块和空腔区的脉状区域。它的重要性更多体现在作为 Champion 磷酸盐–硫酸盐组合的舞台:木头房石(woodhouseite)、斯万伯吉石(svanbergite)、铝光石(augelite)、黄玉、蛇纹石、金红石、蓝钴铝石–褐铁辉石、以及其他稀有矿物在石英空腔和断裂中出现。晶体从普通的棱柱形态到在一对棱柱面上扁平的板状晶体不等;有些显示腐蚀的、圆形表面,在 Vulcanus No. 8 有小的橙色生长,权杖状端部,或在缝隙和口袋中出现扭曲、弯曲的形态。最佳的石英标本足以展示相关的稀有矿物,尤其是淡伪立方的 woodhouseite 或淡黄到橙色之间的 svanbergite,而普通的石英则通常是白色巨晶,内含物稀少。
其他在加州被记载的冠军级矿物使该产地的范围远比前文提到的六种矿物更广阔。欧珀晶(安达鲁石)是矿石,可作为蓝灰色至淡绿的棱柱状块体出现,有时在空腔中伴随蓝晶石或斯科扎石。奥格莱石是美国最早被确认的产地,呈无色至淡黄的板状晶,特别是在石英脉和磷酸盐-石英片岩中。蓝紫晶和斯科扎石以深蓝色块体出现,偶有晶体,镁富集的蓝紫晶在北部地区更具特征,铁富集的斯科扎石在南部更为典型。托莱石与在磷酸盐-石英片岩中的奥格莱石一起形成淡蓝至发绿的物质。斯旺伯格石,铝土矿族中锶同系体,已被报道为橙色块体和拟立方晶体,来自火神山8号及相关石英接缝处。纳托铝土矿、方解石、方晶石、霞石、刚玉、萤石、褐铁矿(经黄铁矿后的矿相)、盐酸铁铵矿、磷硫铝矿、克兰代石、戈亚石、威塞石、斯特朗盖石、硫、云母、赤铁矿,以及其他相位共同构成一个异常复杂的氧铝磷酸盐-硫酸盐组合。
Champion 标本的主要真实性问题不是广泛的 Fakery,而是产地混淆。“Champion Mine”是美国一个常见的矿山名称,且在晶样市场中活跃着至少两个产地:位于 Mono County 的 California Champion Sillimanite Mine,以金红石、燧石片、伍德豪斯石(woodhouseite)和罕见的磷酸盐闻名;以及位于 Cinnamon Pass 的 Colorado Champion Mine,以带石英的红铈铜铝矿(rhodochrosite)与硫化物而知名。仅标注为“Champion Mine, USA”的样品需要进行矿物学比对。 pale 透辉石中的金红石、石英上的燧石片与伍德豪斯石、以及石英–svanbergite–电气石的组合强烈指向加利福尼亚。粉色菱方晶的菱方晶菱状体出现在黄铁矿、闪锌矿、辉铜矿、方辉铜矿或石英上,强烈指向科罗拉多。除非伴随特别强的产地证据或分析,否则标注为“Champion Mine, California”的菱方晶菱锥样品应被视为可疑。
状态因物种而异。金红石晶体坚硬耐用,但其燧石片和透辉石基质可能较软、易劈离、易剥落或铁锈污染;许多样品在晶体被嵌入并通过破裂而暴露的接触点存在。燧石扇形和断层容易擦伤并脱落小薄片。安达卢斯石体中的黄铁矿可能断裂、碎裂或氧化;在该产地还存在针铁矿拟晶体(goethite pseudomorphs after pyrite),因此完整的新鲜黄铁矿比不稳定的颗粒状材料更可取。伍德豪斯石晶体很小,可能被粘土、石英外生长物或磨损部分遮蔽;往往需要放大倍数来判断品质。来自受保护区域的可溶性硫酸盐矿物,尤其是类盐透基石(halotrichite-like material),应保持干燥,作为易受潮的标本对待。
目前尚无广泛记录的针对 Champion 的金红石、燧石片或伍德豪斯石的专门处理或人工伪造,但修补和修整是可能的,尤其在价值在于软基质上一颗暴露晶体的较旧金红石标本上更是如此。要警惕粘贴在燧石片上的金红石晶体或基质表面不匹配;自然的 Champion 件通常显示金 red 石位于燧石片或透辉石基质中,而非粘结在黏着接触点上。对于伍德豪斯石,请通过晶型、光泽和组合来核实晶体是否并非只是苍白的石英或改性的长石族矿物。对于石英–svanbergite–电气石的样品,即使是经验丰富的收藏者也可能难以辨定物种;电气石可能类似于石英,svanbergite 可能类似于伍德豪斯石或铝铝酸盐族;来自较早收藏或分析笔记的可靠标签增值明显。
市场供应时断时续。金红石在瓷白菊石中的 locality 是本地最具流动性的收藏材料,偶尔会以缩略图形式出现在小型柜台中;锋利、对比鲜明的极品通常能获得溢价。木星辉石则更稀缺,但仍可获得,通常为小柜或微型标本,需要近距离观察。单独的透辉石则不太常被单列,除非 radiating fans 具有吸引力。带有 svanbergite、黄玉、钒铝榍石或木星辉石的石英是专业市场项目,购买时应确认其关联性与来源。以 Champion 名义出售的Fine 红柱石属于科罗拉多市场,相对罕见,尤其是具有发达粉色晶体而非大量碳酸盐的标本。
冠军故事始于早期发动机技术中的一个问题:普通瓷质火花塞绝缘体在高温和振动下会破裂。乔瑟夫·亚瑟·杰弗里,一位在旧金山的牙医,具备化学与冶金培训并对瓷质材料有浓厚兴趣,他相信铝硅酸盐矿物锡兰石(sillimanite)与岷山石(andalusite)可以制造出更耐高温的陶瓷。在19世纪10年代末,他与一名勘探者进入白山西坡的一个狭窄峡谷。传闻中,杰弗里夜间睡在粗糙的地面上,床铺下方滚动着沉重的石块。天亮时,这些恼人的石头不再只是营地的废墟;他认出它们是他在寻找的耐火矿物的致密块。勘探沿线向上追溯,直至一处数百英尺高、色泽偏浅的悬崖,岩石太陡,样品必须由一个用绳子下降的人从上方取下。
一旦冠军对该矿床作出承诺,矿业就变成了一项在今天看来几乎不可能完成的物流挑战。上部矿区紧贴着高耸的地形,海拔数千英尺高于牧场。没有通往矿山的公路,据大多数记载,永远都不会有。杰弗里的女婿兼总经理C. D.伍德豪斯设计并监督了一条从牧场通往营地的骡队小道。此运营中的每一个有意义的物件都必须沿着这条线传送:食物、饲料、工具、压缩机、电缆、矿袋、建筑材料、架线设备,甚至商业烹饪炉和走入式冰箱的拆卸部件也要运往下部营地。
背负系统极为精准。矿石经过手工分拣、破碎、打包,并用 aparejo(西班牙式重型背包鞍,做成装有干草的皮质包)装载到骡背上。资料显示每只动物的两侧各有约95至100磅的矿石袋。骡队成串地多次下山往矿仓与装载平台运送,随后 material 进入窄轨铁路,最终送往冠军在底特律的工厂。作业中记录有16头骡子和两名背负工人,两串各有八头骡子,在夏日高温和冬日天气下每日完成两次往返。
最常被重复讲述的 Champion 驹的故事,涉及一个重达 600 磅的压缩机部件。在 2017 年,位于比雪夫的一场东加州博物馆展览上,George Clarkson——当时 88 岁,曾在矿区周围工作过——回忆了一头骡子如何将这台巨大的铸铁负载驮上陡峭的路线。工作组架设了一个三脚架和链式吊落装置,以将重量从动物身上抬起,让它得以休息。在他们把三脚架移至下一个休息点时,骡子仍然往山上走去,毫不停下地承载着这 600 磅,一直到了营地。对任何曾走过紧密转弯坡道的人来说,Clarkson 提到的另一个细节更为生动:43 英尺的电力杆被两头骡子利用一个转盘式的鞍座布置所搬运。为了应对弯道,牲畜不得不交替向前和向后移动,在这条路上这是训练和勇气的考验,稍有失误就可能将动物推向悬崖。
矿井偏远,但并非原始。Champion 建造了两个营地并实现了作业的电气化。位于牧场或峡谷基地的水电厂将电力送往山上数英里,以供照明和压缩机驱动的钻探使用。下营地 Black Eagle 设有炊事房、宿舍、洗衣房、机械车间、铁匠铺、小木屋,后来还有一个由志愿者维护的文物博物馆。上部营地紧挨着停止点与矿门,处在更为苛刻、陡峭的地形中。矿业以露天开采和柱状法进行,富含红宝石级的方铝石矿体,洞道用于运送和勘探;公开的摘要描述了长达 500 英尺的进洞道,以及最长可达 100 英尺的断面、宽 50 英尺、高 75 英尺的矿区。
矿物学的故事更加细腻。C. D. Woodhouse 与 Dwight M. Lemmon 不仅仅是在搬运矿石;他们还在关注方解石中出现的奇特矿物。1937 年,Lemmon 描述了从矿井中发现的木铜铝酸矿(woodhouseite),以 Woodhouse 的名字命名,他称之为 Champion Sillimanite, Inc. 的总经理兼称职的矿物收藏家。该型材来自与红闪矿体相邻并穿透的石英脉中的微小晶体——这正是商业矿山在现场人员只关心产量时可能会忽略的特征。
在采矿结束后,营地与小径进入了第二生命。娱乐游客与志愿者使黑鹰营地的部分区域仍可使用,后来的记载描述了修复的木屋、炊事房、炉灶、小型博物馆,以及一种“离开比来时更好”的backcountry伦理。上部营地则不那么幸运:1987年有几座小木屋被火灾摧毁,只剩下残迹,提醒人们干燥的怀特山脊是无情的。现代徒步者仍将此地描述为一次漫长而陡峭的出行,部分路段被水流冲刷,水源稀少,抵达矿井通道的最后一段需穿越粗糙的碎石。那种严峻性是该地区身份的一部分:每一颗钛铈石晶体、每一块木香镁铝石板、每一个旧矿袋都属于一个山坡,在这里地质学、工业野心、骡工技艺与收藏矿物学交汇。