
收藏家指南:美国钴矿的地质、采矿历史和著名矿物,结合 EarthWonders 上从该产地记录的 32 件标本进行图示。
Key facts
在此处使用的收藏意义上,Cobalt, USA 指的是康涅狄格州米德尔塞克斯县东汉普顿市的钴村区域,其历史矿物中心为大山(Great Hill)钴矿。与加拿大安大略省的 Cobalt 等级的巨大银矿区不同,这一区别很重要:康涅狄格州的这一地点是一个紧凑、古老、具挑战性的镍-钴-砷化物矿床,位于大山南麓,与花岗闪长岩区和中部康涅狄格的高品位变质岩相关联。对认真的收藏家来说,它的主要兴趣在于旧标签、砷化物体系、经风化而产生的砷丰富矿石所呈现出的显著次生色,以及十九世纪的鉴定长期被纠正的历史——当时矿石被称作“ smaltite”、“ chloanthite”、“ chathamite”以及“ skutterudite”,而现代研究将大部分材料重新归类为镍-钴富含的 Löllingite,并伴随 Gersdorffite、 Nickeline、 Pyrrhotite、 Arsenopyrite 以及少量与碱金属硫化物相关的矿物。
区域视图
国家视图
最佳的钴晶体并不像伟大脉银脉或高山裂缝那样耀眼。它们紧凑、份量十足、历史气息浓厚:在含黑云母或角闪石的斜长片麻岩和角闪岩片麻岩中的银灰色至钢灰色砷化物颗粒、簇块、细脉和大块条纹;来自含金脉的方石英中伴生的砷铅矿;淡绿的结晶砷酸铜( scorodite);淡绿色苹果绿安娜伯格蒙( annabergite);以及从 Co-Ni 砷化物转变而成的粉红到品红色的 erythrite“钴花朵”。它们的美往往是微观的或文献性的,而非雕塑性的。一个经典例子是仍在适当的母岩中可见金属矿物、显示出次生的钴或镍色而未被油污或过度清洗的矿样,最好还能保留古老的康涅狄格州、查塔姆、Great Hill、Shepard’s Lode、Robert’s Lode 或 Francfort 时代的来源。
历史上,钴是美国最早的钴矿开采故事之一。它属于美国矿产开发的殖民时期和早期国家时期,当时钴主要因蓝色颜料而被重视,后来在镍用于硬币时再度引起关注。矿山反复吸引经营者和投资者,但矿脉过于细薄且不连续,难以回报。对收藏者来说,这种失败恰恰是魅力的一部分:旧矿山产量有限,但留下的矿物学记录异常错综复杂。
检索标本: 查看来自美国科尔博特的所有标本
科尔博特是康涅狄格州米德尔塞克斯县东汉普顿镇的一个村庄。该矿物地点名称以大山(Great Hill)矿脉为中心,位于旧科尔博特车站地区以北、Great Hill 的南麓、靠近 Gadpouch Road 与 Mine Brook,邻近科尔博特地区的簇晶体矿脉如 State Forest Quarry No. 2,相关采集兴趣也集中在此区域附近。科尔博特村本身的命名反映的是旧时的钴矿,并非现代矿区。
Great Hill 矿床由两组彼此紧密且明显不同的矿化系统组成。Co-Ni 矿脉沿着在 Clough 石英岩与 Collins Hill 组接触面下方的极薄的绿辉石闪长岩层延展;与此矿化相关的更广为人知的名称是西部的 Shepard’s Lode 与东部的 Robert’s Lode。另一组位于该接触面正上方的石英-砷黄铁矿金脉,西部为 Winthrop’s Lode,东部为 Champion Lode。这两大系统历史上曾被混淆,因为它们占据同一块崎岖小区域,但在矿物学上是不同的:一个是在闪长岩和角闪岩中的镍-钴砷化物矿体,另一个是在石英岩中的砷黄铁矿-石英-金矿体。
现代研究改变了收藏者标注科尔博特标本的方式。早期文献反复使用 smaltite、chloanthite、chathamite 和 skutterudite 来描述从白到钢灰色的砷化物矿石。后来晶体学和显微探针研究表明,许多经典的“chathamite”材料更适合理解为富镍钴的 löllingite,并且该系列还包含 Gersdorffite 及其他砷化物与硫化物。这使得科尔博特成为一个重要的需谨慎对待的地点:一个十九世纪的标签可能在历史上非常出色,但在矿物学上却可能是错误的。
在 Shepard’s Lode,母体矿物被描述为带状角闪岩,富含角闪石、锰橙红榴石-灰长石尖晶石组成的榴辉石组晶格,以及角闪石、矽酸盐中交错生长的硫化物与砷化物。在 Robert’s Lode,尾矿更富含黑云母,含有锰榴石、斜长石、石英与透辉石。矿物包括富镍镉的 löllingite、磁黄铁矿、砷黄铁矿、 Gersdorffite、Nickeline、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿与黄铁矿,风化产物包括红银矿、安那贝尔石、绿柱石、针铁矿、Melanterite、Pickeringite,以及其他不确定或证据不足的次生相。
矿业历史在18世纪开始真正进入正轨。德国探矿者在1760年代发现了钴矿石,约在1770年,约翰·斯蒂法尼 organized 一次矿业努力。据称,矿 ore 被运往海外用于釉料,即用于陶瓷和玻璃的蓝色钴颜料。后来的一位德国经营者,常在旧文献中写作 Erklens 或 Erkelens,投入巨资,据称将大约二十吨矿石运往中国,但该行动最终在经济上失败。新罕布什尔州的塞斯·亨特于1818年至1820年重新开矿,沿主脉开了一条长沟,但分析显示镍与钴一样重要,他的投资也失败。
查尔斯·尤帕姆·谢泼德在1830年代对矿脉进行了勘察,描述了矿石,后来还签下了99年的租约。大约在1844年,他在后来的谢泼德脉上打开了一条斜进道,但在一年内便放弃了工作,同时保留矿权。1850年,埃德蒙·布朗打了一口竖井,钻进进出道和横穴,并包括朝着罗伯特脉的矿溪谷方向工作的钻孔。由尤金·法兰科夫特组织的查塔姆钴矿公司随后开展了十九世纪中叶最广泛的作业,开凿更深的竖井,开进和横向开采,并建立了压碎磨和分析实验室。部分富含镍和钴的带饰矿石被运出,但矿井从未盈利,严重采矿在1850年代末便停止。
最佳的标本材料几乎可以肯定是在那些十九世纪的矿业作业期间以及在它们被耗尽或移除之前的旧堆中产生的。因此,存活于较早收藏中的标本在收藏价值上尤为重要。来自带有 Francfort、Shepard、Schooner、Januzzi、Patrie 或早期康涅狄格标签的钴矿材料,即使可见的矿化程度适中,也值得仔细保存。来自旧的罗伯特脉材料的标本可能展示出具有金属镍-钴富集的 löllingite,伴随粉红色的 erythrite 与淡绿色的镍/钴砷酸盐置换;Champion 与 Winthrop 脉材料更可能是乳钠石英中的砷铁矿,偶尔见到 scorodite,并且具有历史重要性但却很少能看到的自然金。
如今的采集许可高度受限。旧脉的部分区域位于私有住宅用地上,除非获得明确许可,否则应视为封闭。州有部分位于 Meshomasic State Forest 的区域,散客采集岩石和矿物不被允许。康涅狄格州 DEEP 政策将州土地上的采集活动视为被禁止,除非该活动是州许可制度下认可的教育性采集活动。实际情况是,钴矿现在最应被视为一个历史性地点,用于研究、拍照、负责任地徒步,以及通过旧藏品进行收集——而非现代标本提取之地。
标注为“美国科尔博尔特(Cobalt, USA)”的银需要对标签进行异常仔细的解读,因为经证实的Great Hill 矿物记录以银砷化物为主,而非原生银。与安大略科尔博尔特(Cobalt, Ontario)不同,后者的原生银片及砷化物相关联在全球范围内都很经典,现代Great Hill清单中的康涅狄格州科尔博尔特矿床则并非记录中的原生银产地;该产地的许多明亮、金属光泽、银色样品被证明是富钴镍的 Löllingite、砷铁矿(arsenopyrite)、格斯多菲特(gersdorffite)或含镍的闪锌矿在片麻岩或石英中的矿石。对收藏者而言,来自美国科尔博尔特的最“银”样品是那些具有明确分析支持或清晰的 EarthWonders/博物馆记录的样品,而普通样品应被视为银色砷化物矿石,直至有确凿证据证明相反;真正的价值更多来自可追溯的来源、正确的母岩、可见的金属脉材以及与科尔博尔特、安大略的混淆无关。
来自美国科尔博尔特的锑铑石标本之所以具有重要的历史价值,恰恰因为其名称处于Great Hill识别问题的核心。早期标本可能被标为 smaltite、chloanthite、chathamite、nickel-skutterudite,或直接为 skutterudite,它们通常以钢灰色到锡白色的金属颗粒、紧密簇聚、细脉或在深色石榈石-辉石岩中的大片矿块出现,常伴有砷铁矿、镍铁矿、格斯多菲特、闪锌矿、黄铜矿、方解石,以及粉红色红铁矿(erythrite)或绿色安拿伯格石/克罗多石((scorodite) Alteration)。现代参考文献将Great Hill的锑铑石和镍锑铑石报告视为错误,或至少不属于经典矿石的有效分类,物质更适合归类为富钴镍 Löllingite;因此,标注为锑铑石的最佳标本应能够保留旧产地历史并诚实地进行分类,最好附有分析记录,因为单凭“锑铑石”明亮标签在该产地并不足够。
超越银矿和斯库特鲁迪石标记的材料外,钴的矿物学兴趣在于富含钴-镍的lö ll ingite、 Gersdorffite、Nickeline、砷黄铁矿变体danaite、磁铁矿、辉钙矿、闪锌矿、镭矿、辉银矿、焦铜矿、红铅矿、红柱石、安娜贝吉特、星霞石、橄榄石石榴石石榴石、斜长石、角闪石、黑云母,以及石英。自然金在独立的Winthrop和Champion含金石英-砷黄铁矿脉中被记录,通常为微米级颗粒,但在局部报道可达约一毫米;它是一种科学上引人入胜的现象,而不是实用收藏目标。历史名称chathamite是从这个古老的Chatham地区提出的,但它并不是一个有效的现代物种;它仍然作为一个重要的标签术语存在,并提醒着Great Hill帮助塑造、随后又使得美国矿物学中钴-镍砷化物的命名变得复杂。 在更广泛的Cobalt村区,State Forest Quarry No. 2增加了不同的晶脉组,包括三水铁铈改变产物如磷群晶石、辉钙矿、迈斯雷石样材、自辉石、托帕石、白云母、正长石、石英、电气石、磷灰石、石榴石及相关次生磷酸盐,但这些标本不应与Great Hill的钴-铝矿矿石混淆。
钴矿,美国是一个 provenance 至关重要的产地。最常见的真实性问题并非 outright 的伪造,而是标注错误:“Cobalt” 未标注州或国家时常指安大略省,加拿大;在矿物数据库或市场上出现的“Cobalt, USA”可能是指康涅狄格州的村庄;而“Cobalt Mine, Chatham”可能是同一东汉普顿地区的较早表述。带 calcite 的天然银和钴镍砷化物应立即产生对“安大略钴”的怀疑,除非标本具有强烈的康涅狄格州链路证据。
第二个问题是物种身份。古老的康涅狄格州标签上写着 smaltite、chloanthite、chathamite、skutterudite,或 nickelskutterudite,在历史上有意义,但在矿物学上可疑。不要从标本历史中抹去它们,但也不要在没有分析支持的情况下把它们作为现代判定。一个谨慎的标签可以写成,例如“Co-Ni 含量丰富的 löllingite,历史标注为 chathamite/skutterudite”,这既保留了科学性,也保留了收藏史。
条件问题是来自旧堆场的砷化物和砷酸盐标本的典型特征。金属砷化物可能致密、脆且与坚硬的片麻岩强烈共生,因此修整的块体边缘可能有挫伤、锯切痕迹或金属晶粒断裂。 erythrite、annabergite 与 scorodite 的覆盖层可能粗糙、薄或粉状;不应被擦洗、涂油、上漆或用酸处理。带有硫酸盐析出的标本如 melanterite 或 pickeringite,应避免长时间高湿环境。与所有含砷标本一样,处理后洗手,避免让灰尘进入空气,切勿在室内研磨或锯切,并把碎裂的次生材料存放在带盖的盒子里。
荧光并非钴矿物的主要魅力。然而,钴区的极片尖晶石样脉系标本,特别是来自 State Forest Quarry No. 2 及相关东汉普顿地区,可能包含在短波紫外线下反应的不显眼的蛋白或铀-磷酸盐矿物。它们属于脉状石块的故事,而非钴-砷化物矿脉。
在市场上,真正的 Great Hill 材料远比其名称所暗示的声望要稀少。大多数可得标本都很小、年代较久或外观一般。高价通常附着于旧标签、可见的粉红色 erythrite 或绿色砷酸盐变质、记录的 Robert’s Lode 或 Shepard’s Lode 材料,以及与康涅狄格已知收藏家或机构收藏相关的标本。来自 Cobalt,美国的“壮观”银-砷化物标本应持怀疑态度,因为北美地区的银-砷化物的壮观美学在很大程度上是安大略的故事。
钴故事始于那片模糊的殖民边境地区,勘探、自然哲学与传说几乎难分彼此。约翰·温索普二世——康涅狄格州第一任州长、医师、炼金术士,也是殖民时期新英格兰的重要科学人物之一,据说常带着一个仆人前往“大丘”地区,焙烧矿石、化验金属,回来时足以铸成戒指。那座山有浪漫的绰号“州长的金戒指”,这个传说延续了数百年。温索普是否真的从中取得可观的黄金长期未定,但该地最终在二十世纪地质学家那里发现了真实的天然金,使这段旧故事获得了引人遐想的晚景。
更为平实的开采并非金,而是钴。在1760年代,德国探矿者在“大丘”南麓发现含钴矿石,约在1770年左右,约翰·斯蒂法尼(John Stephauney)开始进行认真的勘探。目标不是用于电池或合金的金属,而是颜色:用于深蓝色颜料的氧化钴,广泛用于玻璃、陶瓷、纺织品和瓷器。矿石被装桶运往海外市场。后来的一位经营者埃克伦斯(Erklens)据称花费了一万美元——对于一个小型康涅狄格矿山来说是相当巨额的资金——将二十吨矿石运往中国,结果却亏损。模式早已确立:钴可能吸引投资者,但不会让他们致富。
新罕布什尔的塞斯·亨特(Seth Hunt)在1818年至1820年间再次尝试。他沿着矿脉挖掘了约四分之一英里的沟壑,并将矿石送往英国,期待钴元素的出现。试样在一种极为特定的方式上令人失望:镍含量过高,与当时追逐的钴梦相悖。亨特的资金如同投入山中般消失。这个地点的矿物学讽刺格外尖锐。世纪末,随着美国铸币局及其他机构对镍的兴趣日增,同样的“错误金属”再次引起人们对该矿的关注。
查尔斯·厄普姆·谢泼德为此地带来了科学权威。他在1830年代描述了矿井作业,租赁该地99年,并在1844年开凿了现在收藏家们所知的谢泼德列线(Shepard’s Lode)上的斜巷。谢泼德的解读帮助形成了康涅狄格州矿物学中的一个伟大标签谜题。他所称的“查塔姆石”(Chathamite),以旧时的查塔姆命名,原意是一个与 smaltite-chloanthite 组不同的正交斜方砷化物。随后权威将其重新归入簇砷化物或相关的立方体砷化物,但现代研究证明谢泼德部分观察的正确性:查塔姆材料确实非等方,但现在不再被视为一个有效的物种,而被归入镍-钴富集的 Löllingite。
埃德蒙·布朗随后在1850年代将采矿推向其最宏大的阶段。布朗凿出一口38英尺的竖井,并将工作推进至迈恩·布鲁克。 Francfort 的查塔姆钴矿公司增加了更深的竖井、至少100米的地下开发、铸锤厂和分析实验室。这些并非偶然的探矿坑;它们代表着对认真期望的基础设施。然而矿脉如此稀薄,矿山再次失败。留在林中的旧矿道、废墟和竖井,是多次乐观遇到极窄脉道的石与水之记忆。
1985年康涅狄格大学暑期实地考察团重新发现的金矿,使得旧的温斯拉特传说短暂地成为现代新闻。金矿出现在石英-砷黄铁矿脉中,而非钴-镍脉,且大部分金粒微小,但在条件良好时,少量粒子大到足以用手持放大镜甚至肉眼在阳光下看到。文献中的分析结果显示的含金量足以引起矿业公司的好奇,但实际问题显而易见:脉线有多连续?岩石量有多少?有哪些土地与环境限制?以及如此小、但由州与私人土地共同支配的矿点是否能够开采?就实用而言,答案是否定的。对收藏者来说,这一幕仍然是康涅狄格州最精彩的矿物学情节之一:矿工来钴,金被忽略或错过,现代地质学家在矿山死去很久之后才发现金。
一位现代收藏者的回忆比任何生产数据都更生动地捕捉了这个地方。1964年纽约世界博览会之后,十四岁的巴特·坎农说服家人去参观詹金斯营地和迈恩·布鲁克的矿区。他带出了一小袋带银色晶体的石英,觉得自己找到的是钴辉矿。回到底特律的家中,他用后来称之为“坑坑洼洼的放大镜”的工具才意识到晶体其实是砷黄铁矿,并指出“根本没有一点点钴的光泽。”这就是钴的缩影:名字承诺着钴,岩石给出砷黄铁矿,而真相比期望更有趣。