
Flambeau Mine, USA - 威斯康星州 Penokean 造山带内的一个简短而丰富的露天矿坑,以具蓝色彩虹光泽的超基性黄铜矿(赭色铜性)和金油铜矿标本著称。
Key facts
Flambeau 是那种罕见的局部地质地点之一,在那里矿脉、短暂的开采窗口以及异常周到的标本回收几乎完美契合。矿井位于威斯康星州拉迪斯米斯特以南的鲁斯克县,靠 Flambeau 河,属于Penokean火山带的古元古代早期火山成因大规模硫化物系统。它的收藏者声誉来自于矿床的上部超花[mined]富集区域:一个铜富集带,其中黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、黄铁矿以及次要的贵金属矿物在比深部原始硫化物更靠近地表处聚集。就采矿而言,这是一个紧凑且富含铜-金-银的露天矿坑。就标本而言,这是一个短暂的现代经典,产出了一些北美最精美结晶黄铜矿的标本。
最具代表性的 Flambeau 标本并不是一般的黑色硫化铜。它是在光泽标签下呈现的扁平、伪六方、叠层、刃状、钟乳状、球状、骨架状以及复合晶群的黄铜矿,常带有自然辉铜矿薄膜,随着作品在光线中转动会闪现蓝、紫、青铜、铜、绿和紫色。最好的标本具有密集的金属质感、清晰的几何形状,以及超花铜硫化物特有的“湿润”虹彩,而不是经过处理的斑铜矿那种脆弱的狂欢色。母岩标本可能带有石英-石板片理片岩、变质硬页岩、白云石或方解石;柜台级标本通常比普通意义上的“漂亮”更具雕塑感,呈现深色枪金属醒铁浮雕、闪光的辉铜矿皮,以及出人意料复杂的二元晶连。
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矿井的重要性因其短暂性而更加凸显。生产性的露天开采阶段仅在1990年代进行,著名标本藏腹是在富集矿被移除时遇到的。开采完成后,矿坑被回填、整治、重新植被覆盖,并改造成公共休闲和栖息地。没有现代弃坑可漫步,也没有可重新探访的露天矿区,更没有持续涌出的新材料。因此,Flambeau 黄铜矿是一种有限群体的标本,许多具备异常良好的回收记录,因为 Casey 与 Jane Jones 以及矿山工作人员在矿坑仍在活跃时就意识到这并非普通矿石。

照片:维基共享资源


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Flambeau 序列是一个铜-锌-金的火山成因性大硫化物矿体,宿主于威斯康星州西北部强烈变形的前寒露纪火山与沉积岩中。矿体为一条陡峭、薄板状镜片状透镜,靠近 Ladysmith,通常描述为宽约50英尺、长约2400英尺、深度约800英尺。其基岩及风化产物包含石英-黏粒片岩、变石英岩、菱绿岩、铝质片岩、变质安山岩火山岩及相关深酸性火山单元。矿床后来在 Penokean 代构造变形中被褶曲、断层、急倾斜,随后深度风化;这段漫长的后矿历史是矿山经济与矿物标本的关键所在。
可收藏的 Flambeau 组合体主要来自超基性富集的上部矿体,而非更深的原生 VMS 硫化物。以简化的垂直顺序,上部系统包括:富铁的、带金的磷灰石石、经氧化的铜区,含孔雀石、蓝铜矿、浴铜矿及其他次级物种;富集的砷铜矿与方铜矿区;以及以黄铁矿为主的深部低温硫化物矿化,伴随辉铜矿、闪锌矿、辉铁矿和微量方铅矿。风化与移动的地下水剥离并重新分配金属,使矿体上部区段得到显著富铜金矿的升级。对于收藏者而言,这些水道在断裂交汇处和接触部位开启的空腔,让后来形成的砷铜矿晶体得以在弯曲、球状、骨架状、钟乳状或颗粒状的早期铜硫化物上生长。
勘探历史可追溯到矿山之前。威斯康星地质与自然史调查局早期工作从 Ladysmith 地区保留了含铜的线索,肯尼科特战后对加拿大地盾风格大规模硫化物的寻矿最终回溯到这些线索。1960年代,肯尼科特相关勘探机构开展的一次关键航空电磁调查,识别出触发钻探的异常信号。1968年末的首次发现性钻探揭示了高品位的超基性铜矿化,随后超过100口钻孔帮助界定矿体的几何形状、品位和方位。
矿山最终并非在1970年代曾被认为的那种“大型露天开采加地下开采”的运营模式,而是转为一个较小的露天矿坑,目标是富集的上部矿石。肯尼科特子公司Flambeau Mining Company在经历了漫长的公众审查后,于1990年代初取得许可,随后进行施工和开发,并于1993年开始运出矿石。矿石 richness enough 可直接运往外部进行加工,避免在矿区内建造选矿厂和尾砂坝。高品位露天矿的开采持续约四年之久,在地质学和矿物学文献中多次被提及,因矿石富集且在小范围内含有异常高比例的贵金属。
标本回收的实操方式如同实际矿场采集常见的做法:地质学家和矿工注意到有吸引力的矿样。游客中心和行政展示需要来自露天矿区的样本,因此保存了孔区的孔群样品,如蓝铜矿、孔雀石、自然铜和辉铜矿等。那些可见的证据促成了正式的回收安排,最著名的是与Casey Jones 的合作,他的口袋命名和样品记录现已成为当地收藏者词汇的一部分。重要的口袋并非无名的:标签上可能提到第一口袋、溪流口袋、日出口袋、钻孔口袋、雾口袋、幸运星期五口袋、快速口袋、火箭口袋,以及其他命名的区段或台阶层。对Flambeau来说,这样的信息很重要,因为不同的口袋产出的晶体习性、颜色及 Bornite 覆盖程度各不相同。
产出的晶体化的辉铜矿带往往沿悬壁或脚墙的接触带形成,位于或接近矿石富集区中断裂与旧水道的交汇处。晶体从潮湿的 Sulfide 砂、口袋黏土、破碎的矿石以及通过钻探、爆破和开挖暴露的空腔中产出。其中一些最优秀的标本在一个正在活动的矿坑中被紧急保存,在尚未被任何人使用前,因必要的爆破而使一个有潜力的空隙被部分毁坏。这给Flambeau 的标本带来独特的悖论:许多标本对现代矿山来说都相当有文献记录,但最精彩的幸存者也暗示着一个更富集的群体,因矿石被不可避免地碾碎而消失。
如今这座矿已不再是一个采集地点。露天矿坑已被废弃的矿石与其他矿山材料回填,石灰石被混入含硫矿石的岩石中,作为复垦设计的一部分,地表的复垦工作在1999年末基本完成。被复垦的场地如今成为Ladysmith 附近的草原、林地、湿地、池塘与公共步道的景观,包括自然步道和马道路线。游客可以在复垦后的矿区散步、观鸟并进行解说活动,但从原矿体获取矿物标本在实际操作上更接近历史标本市场、博物馆收藏和旧藏品,而非野外采集。
Chalcocite 是 Flambeau 矿物的决定性代表,也是该矿坑进入美国经典现代典籍的物种。它在这里以烟灰色至粒状矿石、球状与曲线腔壁、钟乳状与骨架状生长,以及最重要的,后天産生的晶体和晶群栖居于超生腔中出现。可收藏的晶体通常呈金属灰到黑色,常带有 bornite 藏膜,呈现紫色、蓝色、青铜色、黄铜色、绿色或紫色的彩虹光泽;常见晶型为板状至伪六方循环孪生,较罕见的有 X 形孪生和层叠的组合晶群。缩略样本到小柜样品最常见,较大晶块可见晶体直径数厘米,或具有广泛晶体覆盖的块体。自然伴生矿物包括石英-白云母片岩、变质角闪岩、辉铜矿、辉铜矿基酸、白云石、方铁矿、黄铁矿以及偶见的含金物质。普通 Flambeau 的 chalcocite 与优质品之间的区别在于晶体清晰度、晶体分离、光泽、虹彩 Bornite 表皮的稳定性、夹层文档记录以及无爆破撞击痕迹;顶级作品具备雕塑般的结构和深邃的自然色,立即将其与 Massive Ore 或矿后“孔雀石”材料区分开来。
Flambeau 的矿物学比市场通常所暗示的丰富得多。记录有自然铜、自然金和自然银,以及二铜铁矿、辉铜矿、针铁矿、赫斯石、佩茨石、方辉石、闪矿、圆晶石、金刚石等硫化物族的丰富成员。氧化与超生岩相组分还生成了具有吸引力的孔雀石、蓝铜矿、红铜矿变种 chalcotrichite、孔雀石、拟孔雀石以及一批罕见的磷酸盐与硫酸盐-磷酸盐,包括 Kolbeckite、Crandallite、Plumbogummite、Hidalgoite、Kemmlitzite 与 矿物黄铁矿等晶体。Kolbeckite 在此为特别的微晶收藏奖项,被称为明亮绿色微晶与喷雾晶,包括与 chalcocite 一同出现的样本。该矿并非以类型产地而著称;它的声誉在于现代、文献完备、短期矿体中极为珍贵且晶化程度极高的 chalcocite 的卓越保存与丰富数量。
Flambeau 标本值得仔细阅读标签。产地应为 Ladysmith 或 Wisconsin 的 Rusk County,且较早的高品质样品通常带有 Casey Jones、Jane Jones、BURMINCO、Barlow、Larson、Rodewald、museum(博物馆)或 established dealer(知名经销商)来源。口袋名和台面级信息在可信的情况下会增加真实价值。由于矿井已被回收并停止产出样本,任何关于最近在矿体现场采集的说法应持怀疑态度;现今出现的样品几乎肯定来自旧存货、收藏品或经销商库存。
最常见的混淆不是正式产地伪造,而是视觉上的误认。Flambeau 的天然 bornite 覆盖的 chalkocite 可能呈现蓝色、紫色或青铜色,而“孔雀石”市场通常充斥着来自无关地区的酸处理铜辉铜矿。真正的 Flambeau chalkocite 应显示出 chalkocite 的密集重量感与金属光泽、适当的晶型,以及可信的 Wisconsin 产地。酸性亮光的铜辉铜,尤其是具有刺眼彩虹刻蚀且带有模糊“bornite/chalcocite”标签的块状物,并不能作为替代品。相对地,一些真正的 Flambeau 作品并不呈现鲜明的颜色;优质的枪金属灰、黑色,或微妙的彩虹光泽晶体对于该产地而言完全正确。
状态是关键。许多 Flambeau 口袋是在一个正在运作的露天矿坑中暴露出来的,样品可能会显示爆破碰伤、接触点断裂、背部切削、口袋碎屑压碎,或匆忙开采造成的边缘磨损。后背或移除点的损伤很常见且通常可接受;在展示面的损伤、伪六角边缘缺口或光泽被磨暗则更为严重。较大的样品应检查是否有修复断裂、沿堆叠晶群隐藏的胶水,以及表面过度清洁。基质支持的样品在铜硫化物位于变质片麻岩或口袋粘土上时可能较脆弱。
有记录的存储问题是“脏化”或在一些富含 chalkocite 和 bornite 的样本上出现棕色粉末状涂层,在不利的橱柜中会失去 iridescent patina(彩虹光泽)。问题呈现出变异,可能取决于微环境、空气污染、湿度、温度或硫化物的确切共生。应将 Flambeau 材料保持干燥、凉爽、稳定,远离木质橱柜、酸性纸张、泡沫、含硫材料和潮湿的地下室。适用时使用无酸盒、惰性支架、硅胶,并进行定期检查。不要给具有彩虹光泽的 Flambeau 作品上油、清漆、酸浸或进行强力清洁;其美在于细薄的自然表面现象,过度处理会造成永久性损坏。
市场供应情况好于矿井短暂寿命所暗示的,因为许多标本被保存并分散了,但选择性却在快速收窄。小型缩略品和中等的小橱柜尺寸的作品经常出现;具有清晰锐利、审美性、未受损、深色虹彩光泽且带有已命名“口袋”来源的标本则要少得多。带有广泛晶簇覆盖、颜色鲜明、并且有可信早期产地证明的大型橱柜标本,属于美国产铜矿收藏的上层行列。微晶收藏者还应关注正确识别的科尔贝克石、硫铝矾石、拟磁黄铜矿和磷酸盐组合体,这些在矿物学上往往比又一个普通的方硫砷铜矿更具趣味性。
通往 Flambeau 的发现线索源自几乎难以置信的久远信息。在 1915 年,威斯康星州地质与自然史调查局的 George W. O. Hotchkiss 在威斯康星州中北部进行勘探和制图时,他的笔记和样本并没有消失在矿山办公室,而是留在调查局在麦迪逊的档案中。数十年后,1954 年,肯尼科特 Bear Creek 采矿公司的 George Moerlien 看到了这些旧材料。一个样本就足以激起兴趣:其铜含量为 0.7%,据说来自 Ladysmith 以南的一所旧学校附近的井旁。Moerlien 走到学校,看不到露头,但在旧井周围发现了方解石与孔雀石碎片。这是一根细细的线索,但它是有意义的。
这根线索在 1960 年代变得广为人知。Great Lakes Exploration,肯尼科特的子公司,携带改进的航空电磁勘探方法重返威斯康星。杰克·菲利普斯认识到旧样品的重要性,E. H. Eisenbrey 监督的勘测在 Flambeau 河附近发现了一个强异常区。几乎错过的情况在矿山历史中是有名的:如果东方向的勘测线再往西飞一线,可能就不会发现这座矿床。随后从河向东延至 27 号公路的两条短线被授权,总距离大约一英里。在 1968 年 11 月 6 日,钻探发现了 Flambeau 矿床,其中包含 48 英尺的巨大晚成生超生硫铜矿脉,其铜含量平均为 9.25%。
标本的故事在游客中心悄然开始。露天开采区作为矿石正在被开采,但俯瞰矿坑的公众展览需要美观的样品。矿山地质学家收集了孔雀石、蓝铜矿、自然铜和方铜矿,这些展品让 Casey 与 Jane Jones 相信,若签下合适的样品回收合同是值得的。他们的第一天采集,与地下采集习惯完全不同:这是一个正在进行的露天矿坑,设有阶梯、接触点、机械设备、爆破计划和生产压力。在矿脉与石英-雌泥岩片岩或矽质燧石相遇的区域,最初获得的样品是呈卷状至次等立方晶面的方铜矿晶体,呈黑色到钢灰色,足以让他们继续采集。
1994 年 6 月 30 日改变了一切。在从一大块方铜矿岩石中移除后留下的岩架下方,琼斯夫妇打开了一个小裂缝,发现了五枚质量惊人的方铜矿晶体。 Casey 之后将其命名为第一口袋,并在 1030 层记录为 401.2。就在同一工作区,离工作面仅几英寸的地方,第一口袋又引出了水道口袋。水道中有水在流动,方铜矿晶体带着金色包裹层,后来转为紫-红色。 Flambeau 的教训同样适用:一个空腔的确切地下水历史,可能像空腔的形状改变晶体那样,改变它的方铜矿晶体的外观。
日出之口真名实姓。1994年10月10日,在一段时间内没有重大发现之后,凯西需要挖掘机操作员乔来清理一个有希望的角落,而不影响生产。这个角落位于1010级台地和底墙台地之间。随着拱壁边缘的黎明升起,凯西仍有三到四码的硫化物矿石待手工铲矿。随后,一处原位口袋的轮廓开始显现。松散潮湿的沸腾辉铜矿砂被扫去,露出明亮的金属光泽晶体,彼此之间留有足够的空隙以逐一取出。凯西趴在肚子上,用砂子作为垫子,将矿块一块块地凿出。口袋碎屑包括断裂的石英-绿泥石片岩,以及经过方解石后形成的小黄铜铜矿铸体,他记得形状像“微型冰淇淋筒”。在日出的碎片中,还有“弗兰博 Chief”晶群,拥有一块近4厘米的突出晶体。
钻探口袋至今仍令人痛心。1995年2月,在琼斯一家人前往图森展览时,钻探设备在1000级 hanging-wall 接触处钻入一个小腔室。该空洞估计长约6英尺、宽约3英尺,深度未知,直至缩窄消失。它以发现它的钻探设备的名字命名,带着阴郁的意味。该口袋显然包含高品位的硫铜辉铜矿,或许是矿井中最优秀的样本,但生产不能等待理想的采集。附近使用了高爆物,绝大多数样本受到严重损坏或流失。幸存的样本成为该腔室全部样本潜力在谨慎回收前就被毁坏的罕见提醒。
1995年3月30日,雾气口袋来到。那是一个寒冷而晴朗的早晨,气温约华氏28度,在底墙接触处暴露的1000级台地上。勘探松散地面时,凯西在胸部高度触发了一场小型岩石与矿渣雪崩,不得不向后跳回去,称之为“弗兰博两步走”。在坠落的泥浆中,躺着脆弱的金紫色硫铜辉铜矿,形状完美的停止信号形状。约两打缩略样本被迅速包裹起来。追踪其向上路径,露出一个紧密充填的晶化硫铜辉铜矿的小开口,朝着上方的台地边缘延伸。回收需要戴着无指手套、两把小螺丝刀,甚至在寒冷中用赤裸的手指,蹲伏在口袋近处。每一次呼气在开口处都会化出一小片雾气。该口袋只产出大约十几件出色样本,但其锐利的边缘和精细的习性,与其他回收物件相比独树一帜。
幸运的星期五是1995年10月13日,名字自己就写下来了。前一天,在布置爆破模式时,曾在7.5英尺处发现一个相当大的空洞。那个孔没有爆破,尽可能多的麻布袋被塞进了洞里。爆破队和阿姆斯建筑公司的项目经理Bob Donaldson商量出一种拉出爆破点的方法,同时设法保护标本。爆破后,乔把挖掘机摆好的位置,让他垂直于矿脉走向挖掘,向麻布应出现的方向切成薄片。厚云逼近要下雪,光线逐渐消退。随后大晶体开始从软泥坑中滑落。大约10英尺高的破碎矿石下终于露出麻布,离天黑只剩一个多小时,最好的标本必须迅速拉出。许多标本在爆破、搬运和匆忙回收中存活下来。该口袋产出沉重的圆盘状叠层组、厚穿透双晶,以及经典的六联“停止标”双晶,颜色从金色和黄铜色到紫色、蓝色和灰色不等。
快速口袋于1996年5月20日回收,其命名不是因其辉煌,而是因其难题。它位于悬壁接触处,距离更具生产性的西端较远,位于980层的415.2点处。钻探正上方仍在进行,松散地面需不间断监控,爆破模式无论如何都要完成,因为进入坑道的主斜坡岌岌可危。回收必须迅速。硫砗陈矿晶较不发育,趋向置换辉铜矿,但晶体达到约6厘米,使这次“快速”情节也显得重要。
火箭口袋是法兰博的最后一个重要口袋,其名字来自一段被抛向空中的管件。在970层401.3点,靠近坑道最西端,预裂孔每三英尺钻一个,深度达30英尺。悬壁接触处的麻烦在钻杆卡住时开始。一个替代孔在下方大约4英尺空洞处掉落,只下了2英尺。该孔因不稳定而无法用于爆炸,因此在孔内打入了一段3英尺长的2英寸PVC管。当爆破点被点燃时,PVC管几乎直向上飞出,留下烟雾和尘埃。第二天拂晓,回收工作在管道喷出的地点开始。腔室充满爆破岩,口袋的五分之一可能已经被破坏,但存活下来的人包括迄今为止回收的最大标本:四块重量超过20磅、晶体覆盖率高达90%的样品。清除标本材料花了16个小时。该空洞大到足以坐人,约3英尺宽,4英寸高,3.5英尺深。于是法兰博的大型口袋之序就此结束。