
Force Crag Mine,英国,作为首屈一指的英格兰晶脉地点,以高对比度的闪锌矿、方解石、铁铬矿和辉钼矿而闻名,拥有丰富的矿业历史和保存完好的选矿厂。
Key facts
Force Crag Mine 位于科尔德尔谷的尽头,在 Braithwaite 北西部的湖区北部,那里有一条自东向西的铅、锌、钡脉穿过奥陶纪 Skiddaw 组的黑色板页岩和泥岩。对于收藏家来说,它是英国必去的脉状矿脉地质点之一:并非因为产出了一连串奇特的展示标本,而是因为产出了一套独特且一眼就能辨认出的白色至浅粉色方解石群晶、光泽黑色闪锌矿、浅棕色铁铅矿、铅辉矿、石英、锰氧化物,以及一批次的次生铅—铜—锌矿物。最好的标本呈现出北部英格兰矿山那种朴素、强对比的外观:高光泽的黑色闪锌矿晶体,有时可达到厘米级,与赭色方铁矿或白色石英形成对比;上部钡矿开采区的雕塑般切割的方解石;更少见的还有次生的比温矾、方根矿、绿簾石、孔雀石、天然银,以及来自裂隙氧化部位的相关超生矿物。
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该矿同样具有历史重要性。它是十九世纪至1990年代初期在湖区试图继续进行金属矿业作业的最后一次相对认真的尝试之一,间歇性地开采铅、锌、含银铅矿辉铅矿、钡矿以及少量锰矿石。现存的制矿厂,配有矿石碎破与浮选设备,是英格兰二十世纪钡矿与锌选矿的罕见完好遗迹;整个矿业景观——矿洞、废石堆、轨道、煤车道、坝、渡槽、选矿台、空中索道遗迹与矿厂建筑——共同帮助解释了为何 Force Crag 对收藏家而言不仅是一个标签上的名字,更是一个具备地点意义的地方。

在矿物学方面,Force Crag 因其垂直分区而尤为珍贵。在较高的高力矿区,白粘土(方解石)占主导地位,作为粗大的白色至局部粉粉色的晶质块状物出现,在开放空间中则以大型板状晶体存在。较低处,尤其是在 3 号、1 号和 0 号层附近,闪锌矿和方铅矿成为主要矿物,铁纹石和石英则在收藏价值上变得更加重要。从方解石丰富的上部矿区向含硫化物丰富的下部矿区的向下过渡,赋予 Force Crag 标本其独特的特征:仅标注为“Force Crag”的样本,最好通过问它是来自上部矿区的重晶石标本、来自下部脉中的黑色闪锌矿和方铅矿标本,还是来自氧化或废弃物的一个小型次生种来理解。
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Force Crag Mine 位于科勒戴尔(Coledale),大致在布雷思韦特(Braithwaite)西西南方向和凯斯威克(Keswick)西方,国家网格参考系 NY 200 216。矿化结构为 Force Crag Vein,一条大致东西向、陡倾的断层-脉在湖区花岗岩北缘的 Skiddaw 组板岩与粉砂岩中。开采区延伸约一公里的走向长度,垂直间距至少 350 米,通道为从最低层的 No. 0 起至高产区的 No. 7 一系列编号的暗渠。历史描述记录脉宽平均约 1.5 米,局部扩展至超过 6 米,在更深的下部工作区还分叉成平行裂隙。
该矿最好被视为两个相互关联但对矿物学环境截然不同的区域。位于高处山坡上的 High Force 施工区,是大方解石的主要产区。那里方解石充满脉洞,常见粗大且白色,局部带有淡粉色调,并伴随石英、氧化铁及大量氧化锰,历史上被描述为 psilomelane 与 wad。方铅矿与闪锌矿在该高位方解石区较为稀少甚至几乎不存在。相对地,较低区域是典型的收藏者理想之地,拥有光泽黑色闪锌矿、淡褐色的铁霞石以及铅矿、石英、少量方解石、黄铁矿、黄铜矿、白云石、方解石、方辉石以及局部淡黄色萤石。 No. 1 层在描述下部脉时尤为重要:它暴露出一段镉闪锌矿富集的矿化带,并有显著的白色方解石带。
科勒戴尔的矿业已有文献证据可追溯至 1578 年,当时的矿石分析报告记录了含银的铅矿,但主要的记录性开采历史始于十九世纪。约翰·特贝(John Tebay)持有租约,1839 年矿区再分租给 Airey 和 Cowper 及合伙人。早期企业推动低位开采以获取银品位铅精矿;1840 年代初有矿石销售记录,但漫长且昂贵的暗渠开凿工作带来却是令人失望的回报,铅矿阶段在 1860 年代告终。方解石在 later 变得商业上更为重要,自 1867 年起 Hall 与 Straughton 承租,以方解石为主要目标。4、5 级位于 High Force 施工区,随后 6、7 级在 1870 年代开采。产量在 1870 年代达到顶峰,但价格下跌和严冬多次结束了原本有前景的勘探与开采活动。
锌在二十世纪成为一个严肃的目标。卡姆伯兰矿业有限公司从1906年开始开采下部矿体,1908-1909年新建了选矿厂,并试图处理来自混合脉矿的闪锌矿、硬石膏、方铅矿。根本的冶金问题在于闪锌矿和硬石膏的密度太接近,难以通过简单的重力分选高效分离。科尔迪尔特合集团官网于1914年安装了埃尔莫浮选厂,这对该地点是一个重大进展,但公司很快耗尽了资本。布雷斯韦特矿业有限公司于1915年接手,锌矿开采此后断断续续,直至战后锌价崩跌。德文特峡矿业公司在20世纪20年代末至30年代初重新开采了高重晶石矿区;塔姆皮麦克斯石油产品有限公司随后在1939-40年重建了厂房,并在更大规模的战时规模下开采高力石膏。
战后章节同样波澜起伏。拉波特化学公司开启了雄心勃勃的内部坡道,将下部矿区与高力之间的联系连通,但在1952年尚未完成就放弃了该项目,且没有从那次作业中开采矿石。麦凯钦兄弟公司于1960年恢复运作,发现了更多的长石矿,但产量始终未达到预期。随后力场脊矿业、力场脊英国矿业、布雷斯韦特矿业公司以及最终的新科尔迪尔矿业公司通过勘探、重新设备和小规模开采,使矿山维持运作。最后一个阶段从1984年持续到1990年代初,重点在于0层和1层的锌矿;自1987年化学分离投入使用后,部分矿石得以成功选别,但由于市场条件不佳、厂内问题、租约压力以及地下崩塌,矿山的运作寿命走向终结。
该矿现由国家信托基金拥有与管理。科尔迪尔特小路以及环绕现场的开阔高地对步行者和骑行者开放,但机动车通道受控,厂房仅在公布的导览日开放,地下矿洞也不对随意采集开放。该地被列为受保护的古迹与重要科学意义地质现场,因此收藏者应将其视为受保护的历史与科学景观,而非活跃的采集场所。现今在旧藏品与市场上的标本才是获取高力石膏材料的主要合法来源,尤其是十九世纪与二十世纪工作的时期、1970年代至1980年代重新开放时期以及在现代保护限制加强前的文献记载的早期倾倒采集。

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重要的标本来源包括 High Force 方解石工作区的方解石矿段、较低的含闪锌矿 Levels、0号层以上的子层,以及来自1号层及其附近倾弃物的材料。已记录的收藏记录包括在0号层以上的子层中发现的闪锌矿和铅锌眾矿、0号层以下的铁矿和石英、1987年采集的萤石,以及1988年采集的方解石。较低矿井中最著名的标本风格——在石英或板岩质基质上带有浅棕色铁矿的黑色闪锌矿晶体——在博物馆和私人收藏中出现,也出现在旧的英国经销商目录中,这证实了这不仅仅是一个微型标本产地,而是柜体级材料的来源。
Force Crag 的重晶石是高力产出的标志性矿物,因其脉上部富集,十九世纪后期至二十世纪继续进行多次重晶石采集;其多以白色至局部淡粉色的粗晶脉填充物出现,单个晶体常达到手样规模,洞穴状物质可产出板状晶体和刀片状族群。最理想的标本不仅是块状的白色重晶石,而是明亮的板状或刀片状晶体的建筑群,尤其是当它们与石英、铁或锰氧化物、焦铜铅矿、方辉矿、闪锌矿或方解石等呈清晰共生时。Force Crag 的重晶石与普通矿脉出的重晶石在来源与形态上有区分:与高力地区标本、1870年代的矿区以及后期战时和战后重晶石矿渣相关的标本,具有更强的产地趣味;而尖锐的独立刀片、淡粉色调或与磷银矿的对比共生则会显著提升标本的观赏性。
闪锌矿是 Force Crag 下段脉的经典收藏矿,尤其在No. 3、No. 1和No. 0层成为主导的硫化物,并以深褐色至近黑色的粗晶带以及在洞壁上的光泽良好、形状端正的黑色晶体呈现。公开描述指出在下部矿井中晶体可达约2厘米,英国早期经销商的记录也包括黑色晶体的数毫米量级,以及在方解石—板岩基质上带有少量重晶石的 notably 大晶体;常见伴生物包括淡褐色弯曲菱形的方铁矿、石英、方铅矿、方解石、少量重晶石以及偶见的次级铅矿物。优质 Force Crag 闪锌矿的评判标准包括晶体的清晰度、光泽、无被方解石覆层遮蔽晶形的情况,以及与赭色方铁矿或白色石英的对比度;块状闪锌矿虽然更常见且历史上重要,但清晰的黑色晶体是收藏者最难忘的。
碳酸铁矿在 Force Crag 既是脏矿物,也是低区标本的视觉关键,形成淡棕色至棕色的曲线菱形晶体和在含闪锌矿丰富、含石英基质中的晶簇涂层,尤其引人注目的作品显示出由碳酸铁矿形成的玫瑰状或外壳状结构,部分覆在光泽黑色闪锌矿上。历史勘测工作甚至记录到,废料与未选矿的矿石中的碳酸铁矿可以给材料染上独特的橙棕色,标本记录包括覆盖大块闪锌矿的微小棕色晶体至几毫米大小,以及来自 0 号层以下更深处的碳酸铁矿与方解石。来自 Force Crag 的最佳碳酸铁矿标本,是其中碳酸铁矿晶体化程度较高、而不是粘土状,足以保持温暖的棕褐色至棕色色调,并以一种框定或对比闪锌矿的方式排列,而不是完全压制它。
Force Crag 还记录有的其他矿物包括辉砷矿、黄铁矿、黄铜矿、砷黄铁矿、邦尼石、原生锑、原生银、方解石、方解石、角闪石、氧化铅、角铅矿、火钻石石、萤石、方解石、白云石、灰铁矿、花岗水镁岩、磁铁矿、钻石矿、硬水石、石膏、铁花石、铝石、辉钨矿、松香石、铟铜石、铟黄铜、螯列铅铜硫酸盐等。一般认为,Force Crag 并无公认的以其为本生矿物的有效类型产地;相反,其稀有性在于超花岗组和显微或包裹品种,特别是近地表变质作用中的 native silver、脉间包含的原生锑与邦尼石在辉砷矿中的包裹,以及那些虽小但对收藏者有吸引力的铜铅硫酸盐。关于 Force Crag 的 stolzite 的早期报道在历史上具有重要意义,但应谨慎对待,因为后来的作者认为该产出不太可能或错误。
Force Crag 的标本与许多次级矿物洞穴相比通常更为坚固,但它们存在可预见的状态问题。巴铁容易劈裂,来自巴铁区域的大型平板晶体易出现边缘挫伤、接触面受损,以及铁或锰着色。闪锌矿晶体可能有光泽,但往往被菱铁矿、石英或后续覆盖层部分遮蔽;请检查晶边缘的碎裂情况以及较大展品的旧修复痕迹。菱铁矿通常呈晶簇状晶群或弯菱形,与微小时也可能有吸引力的表面,但棕色碳酸盐涂层若未在显微镜下观察到单个晶体,可能与黯淡的氧化铁混淆。
最重要的真实性问题在于产地精确度。Force Crag 的材料在较早的标签下可能出现,例如“Force Craig”、“near Keswick”、“Coledale”、“Braithwaite”或“Cumberland”,这些标签在某些情况下是合法的。然而,来自兰卡斯特郡北部的闪锌矿-菱铁矿-石英标本、北彭宁山脉,以及苏格兰铅-锌脉中的相似地层标本在表面上可能相互类似,因此早期标签和收藏历史尤为重要。Force Crag 的闪锌矿标本通常应符合黑色闪锌矿加上淡棕色菱铁矿以及石英/方解石/方铅矿的组合;显眼的富萤石或富方解石的标本应特别仔细核对标签,因为 Force Crag 的萤石有记录但通常只是次要且适度。
历史性“Force Crag stolzite 的 stolzite”问题需特别警惕。 Greg 和 Lettsom 的十九世纪报告被重复引用多年,但后来的地质研究认为在该矿床背景下该发现存疑。因此,任何以 Force Crag 作为 stolzite 的标本都应被视为可疑,除非附有现代分析证据和可信的保管链。同样的谨慎适用于不寻常的次生微物种:Force Crag 确实有一个真实的次生矿群,但若无分析支持,蓝色、绿色或黄色微小外壳不应超出肉眼自信进行命名。
现代采集通道因该地点的受保护状态与安全因素而高度受限。该矿位于国家信托财产,磨坊与矿区景观被列为受保护区域,地下工作场所不安全且不向散客收藏者开放。因此,如今的市场供应主要来自回收的收藏材料:英国老牌商家存货、已记录的私人收藏、旧矿渣采集的微型标本,以及1970年代-1980年代重新开放时期的偶发标本。与大量矿脉相比,具备柜台级别的 Force Crag 闪锌矿晶体清晰、晶体锐利且菱铁矿对比良好的标本要罕见得多;具有可靠 Force Crag 来源的锐利巴铁组也远比巨块状的巴铁少见。
Force Crag 材料并非以荧光著称的地方之一,与某些萤石、方解石或威廉镁石矿区相比,荧光不应成为主要购买标准。处理方面的顾虑是实际而非奇异的:避免把方解石从冲击中伤害,避免对脆性的方铁矿或氧化产物进行强力清洗,并将含硫化物的样品保持干燥。含黄铁矿、辉铜矿或可溶性硫酸盐(如Melanterite,梅兰铁矿)的样品应监测是否退化,尽管大多数保存良好的闪锌矿-方铁矿-石英样品在普通柜内条件下是稳定的。
Force Crag 的故事并非始于一座开采成熟的矿井,而是一则古老的线索:1578 年为诺森伯兰伯爵托马斯·佩西爵士的报告,记载科尔代尔铅矿中出现银矿。那一纸线索表明,矿工或探矿者已经在矿脉 daylight 处旁边徘徊,可能在后来人们想象到森林般的竖井、轨道、引水沟和磨坊机械之前就已从山上取走了浅层矿石。到了1840 年代,作业正式化。二层和三层从下风坡向内开挖,谷地平面设有水车和原始选矿区,筑起一座坝以在干旱时节保持水源。1841 年 9 月首次有矿石出售的记录。然而地质状况并未像简单的“财运”那样顺利:一条漫长的低位竖井最终延伸数百码,但产出矿石量却令人失望,早期铅矿投资在 1860 年代便逐渐式微。
矿井的第二生命始于镭石(方解石)变得值钱。1867 年,霍尔与斯特劳顿以钡矿为目标签订租约,高处山坡突然变得重要起来。4 号竖井以公司董事之一的名字 Postlethwaite 的 Level 于 1867 年 4 月在地表露头处开凿;首月末已开始产出相当量的钡砂。随后 5、6、7 号竖井随矿脉向上攀升而开挖。物流与矿物学同样令人难忘。高处的方钡矿曾经通过长长的滑道被水力送下山面,矿井将重力与山间溪流作为运输系统的一部分。1873 年,为了简化漫长的对外运输,开始修建通向布雷索特(Braithwaite)的马车铁路。产量显著提高并在 1877 年达到峰值,但 1878 年价格急剧下跌,严冬使开采彻底停止。到 1881 年 1 月,企业被清算,留下成千上万吨的方钡以及高位的竖井、岩脊、开掘口和废弃物的景观。
二十世纪的磨坊讲述了更为机械化的故事:巧妙应对顽固矿石的智慧。闪锌矿和方钡矿都价值不菲,但密度相近,使得旧有重力法把太多锌送往尾矿堆。坎伯兰矿厂有限公司在 1908–09 年新建了一座大型磨坊,但真正解决问题是在 1914 年科尔代尔联合会安装的埃尔莫浮选厂之后。一个佩尔顿轮由被加压水流驱动,为设备提供动力。原理简明:将矿石粉碎,与水和精心选择的油混合,制成泡沫使锌矿物带着浮出表面,再将精矿刮离。实际操作却资本密集、技术要求高,且易受价格波动影响。第一次世界大战带动需求;战后低迷又抹杀了它。
战争时期的粘土白膏段是矿山的宏大工业时刻。1939年,Tampimex Oil Products Ltd 接管了一处地下通道和建筑再次荒废的地点,修复了磨坊,安装了新机器,并以空前规模开启高水平的开采。通往磨坊的轨道很快被证明不足够,于是到1940年,建起了一条空中索道,花费约一万英镑,这对偏远的莱克兰矿山而言是一笔巨大的投资。在战争期间,Force Crag 的粘土白膏矿产出约3.5万吨。随后天气再次介入:1947年的严冬使矿山停产六周并造成严重水灾。随着战争时期需求结束、粘土白膏价格下跌,这项作业再次陷入放弃状态。
Force Crag 最大胆的计划之一几乎没有产出矿石。1949年,La Porte Chemical Company 开始从3级向高力(High Force)区段驱动一条较长的地下斜坡,旨在解决长期存在的运输问题并在深处测试岩脉。这是一种在剖面图上看起来很合理的工程思路:将上部的粘土白膏 Ground 连接到下部的运输路线,让矿山内部移动矿石,而不是把矿石拽下山坡。到1952年,斜坡几乎完成而被放弃,整个作业也未能从中产出矿石。它的不完整正是 Force Crag 吸引人之处:矿床一次又一次地足以诱惑投资,但始终未能可靠地获得回报。
1970年代和1980年代为矿山带来最后的几口气息,也带来一些最近的收藏材料。1976年,观测者描述矿山可能存活下来,或与 Carrock 一同成为该区曾经拥有数十处矿井中的最后一批仍在运作的矿井之一。他们提到巨大的磨坊,大约横跨150英尺乘100英尺,分四个层面,甚至还有一台几乎完好如新的因格索尔德·兰德空压机。1级别散发出温暖的空气,部分归因于深度,部分来自于末端工作处的温水与二氧化碳含量丰富的泉水;从0级别的坡道之后,空气可能变坏。在3级别,砾石堆仅留下一个小开口,大约12乘18英寸,当风从High Force的门道进入并经斜坡引导时,空气会以惊人的力量冲入。
最终运作的公司,新科尔德尔矿业公司(New Coledale Mining Company)于1984年组建,初始员工大约八人。它专注于0层和1层的锌,经过1987年化学分离工艺的完善后,提取并提炼出少量矿石。这是Force Crag最后一次真正的采矿,也解释了为何一些合规标本带有1980年代的采集日期、当地收藏者的姓名,或提到No. 0层之上子层的记录。但租约即将到期,矿洞难以维持,并在1991年春季发生地下塌陷,终止了维持运营的尝试。这座一再因铅、重矿粉、锌与希望而复活的矿山最终成为一个受保护的景观。
即使在关闭之后,Force Crag仍然讲述一种新的矿物学故事:矿井水。来自1层的富金属水流入科尔代尔克溪,携带锌、镉和铅,这个地点成为被动处理的试验场。建立了一个全规模系统,使用填充堆肥基介质的垂直流动池,并以柔荇菖蒲等植物的湿地作为处理带。不同于传统的工业厂,处理过程依赖池介质中的化学和生物反应来结合金属,然后水再回到溪流。在一个矿工曾与水斗争、以水驱动机械、以水冲洗矿石,最终又被塌落和洪水击败的地方,Force Crag的现代后世再次成为水通过矿物移动的故事。