
伊利诺伊-肯塔基萤石区,美国——历史悠久的萤石带,因其彩色分带的晶体、玻璃状立方晶体以及方解石和闪锌矿而著称;被 Denton 风格的标本所珍视…
Key facts
伊利诺伊-肯塔基萤石区是伟大的美国萤石省:一道横跨伊利诺伊南部的俄亥俄河和肯塔基西部的广阔断层矿带,在这里碳酸盐岩宿主的热液矿石使萤石成为工业商品,后来又成为收藏家的痴迷。就地质而言,它属于富含萤石的密西西比谷型成矿带的端部,但该区并非普通的铅锌矿区,以萤石为伴生矿物。这里萤石本身就是矿石,与方解石、闪锌矿、方铅矿、方解石、方铈石、石英、硬石膏、含镁铝石、缓萤石以及一批稀有的钡-锶碳酸盐在脉线、层状置换体、残留砾石以及在希克斯穹窟火成中心周围的局部矿化角砾岩中共同沉积。
收藏者通过那些已成为品质代名词的矿坑名称来认识该区:美神号1、登顿、安娜贝尔·李、洞穴岩、罗斯克莱尔、山丘、迪阿多夫、晶体、胜利、加斯金斯,以及许多其他名称。最精美的样品一眼就能辨识。它们可能是尖锐、玻璃般立方体,具黄色芯部和紫色边缘;蓝、紫、琥珀色以及无色区如彩色玻璃窗般层叠;有光泽的阶梯状立方体 carrying 蜂蜜黄的方解石或深色闪锌矿;以及经典的登顿样式,透明的紫到蓝萤石点缀或夹有铜铅矿。优秀的伊利诺伊-肯塔基萤石不仅颜色丰富,还具备结构美学:改形的立方体、斜角、刻蚀窗、灵幻分区、石油包裹体,以及足以在背光下改变样品特征的内部清晰度。
该区的历史分量同样强烈。萤石在十九世纪于罗斯克莱尔附近被发现,最初被视作铅矿开采旁的好奇物或废物,随后作为开放炉钢铁熔剂、再后来作为氟化氢酸和氟化学的原料而具价值。在二十世纪的大部分时间里,该区主导了美国的萤石产量;其矿山供给钢铁、铝、化工、焊条、玻璃、瓷釉和国防工业。随着廉价进口品冲击地下矿山,最后一批重要的样品生产作业式微,收藏者仅剩可保存的口袋存量、旧矿道、遗产材料,以及来自活跃采石场的有限回收产物所剩的微量新-piece。
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国家视图

照片: James St. John / Wikimedia Commons
该地区之所以重要,还在于它难以用简单的标签来定义。“Cave-in-Rock”在旧标签上常见,但许多此类标签指的是一个采矿分区,而非单一矿井。“Rosiclare”可以指城镇、历史矿脉系统、交易地点,或更广义的商业标签。肯塔基州的材料常与伊利诺伊州的材料混合在一起,因为矿体和公司在实践中以及地质上都跨越州界和河界。认真的收藏家会密切关注旧标签、矿井名称、分区、相关矿物以及外观风格,因为地区准确性会同时影响科学兴趣和市场价值。

照片: Rob Lavinsky / iRocks.com / Wikimedia Commons
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该区位于伊利诺伊盆地结构活跃的部分,伊利诺伊的Hardin、Pope和Gallatin县与肯塔基西部的萤石县Crittenden、Livingston和Caldwell交界。矿石床大多为碳酸盐岩宿主、低温热液体成矿体。经典的矿床环境是沿断层和裂隙的裂缝脉、在石灰岩中的层状或层换体,以及由风化矿石形成的剩余萤石砾石。主要的母岩是米斯西斯平阶石灰岩,尤其是在Ste. Genevieve、Renault、Downeys Bluff及相关的Chesterian灰岩区内外的单元,成矿盐水沿东北向断层系统移动并与碳酸盐层反应。
在结构上,该区由一系列并列的隆起盆地、下伏构造、角度较大的正断层、走向交错的断层以及裂隙带环绕着Hicks Dome这一广义隆起单元所主导。Hicks Dome在收藏者眼中并非一个矿区的传统意义所在,而是该区的结构与岩浆关键:一个圆形的隆起与火成岩破碎中心,其相关的超镁铁质与碱性岩浆活动长期被认为是氟及其他微量元素的来源。矿液为盐水,富含氟和二氧化碳,该区广泛被视为一个富萤石的密西西比河谷型体系,其岩浆影响力在许多中部大陆西部的铅-锌区要强于其他区域。
脉状矿床是该区较早的开采形象:陡峭的地层结构被氟石、方解石、闪锌矿、银 Blue 质石矿、重晶石和石英填充或置换,宽度从几英尺到数十英尺不等,曾被向下开采数百英尺。Rosiclare-Goodhope-Fairview 脉系统是这一风格的历史象征。在 Rosiclare 附近,矿井沿着脉从俄亥俄河地区向北延伸,矿石在萤石区中可在极深处开采。脉矿常携带大量方解石,一些早期开采在萤石成为经济目标之前,更多关注铅矿而非萤石。
Cave-in-Rock 区因层理置换矿床而著称。这些矿床并非狭窄的脉,而是沿石灰岩层面与裂隙网络局部化的宽广、板状至不规则体。许多在近地表矿石被采出或开采后,被作为房间-柱式地下矿运营。此类矿体宽度可达数十至数百英尺,厚度从几英尺到数十英尺,长度高度变异很大,萤石在带状、部分带状与角砾状纹理中替代石灰岩。对收藏者而言,这些置换体之所以重要,是因为它们形成了开放的空腔与袋状空间,使萤石晶体得以自由生长,而不仅仅是形成块状矿石。
采矿历史始于十九世纪的罗西克莱地区。氟石在1839年由詹姆斯·安德森在靠近费尔维尤登陆的井口挖掘时被识别出,1840年代伊利诺伊州开始采矿。数十年来,这种颜色鲜艳的矿物要么是有吸引力的干扰物,要么只是次要副产品;其工业价值在1888年开放炉钢铁冶炼使氟碳酸盐成为有用的熔剂后才得到扩展。到二十世纪初,罗西克莱和邻近的洞穴在岩石中已成为与历史悠久的英格兰矿区竞争的氟碳酸盐中心。第一次世界大战和第二次世界大战显著提高了国内氟碳酸盐的战略重要性,随着钢铁、焊接材料、铝、化学制造及国防相关用途的需求增加,该地区的产量也上升。
若干家公司和家族经营对该区的发展起到了决定性作用。罗西克莱铅与氟碳酸盐矿业公司是罗西克莱地区第一家主要生产商,留下了如今安博氟石博物馆所用的办公大楼。Ozark-Mahoning成为伊利诺伊州矿区最知名的运营商之一,尤其在洞穴在岩和罗西克莱一带。明尼瓦矿业公司在洞穴在岩以北运营着重要的矿井与磨坊。在肯塔基州西部,本·E·克莱门特及其相关的克里坦登县运营商编织出一段氟碳酸盐矿业与标本收藏的并行历史。到了二十世纪末,随着外国竞争的压力和地下工作成本高昂,主要的地下矿井相继关闭。
最著名的产标本矿井集中在伊利诺伊州一侧。位于洞穴在岩附近的明尼瓦一号,以黄色、蓝色和紫色分区立方体、石油含伴物、方解石组合、方解石与重晶石、锶镁石、铅钨石、铝铅矿以及与之同产地的型本矿物并列被传颂为 paralstonite。位于哈里斯溪分区的登顿,出产世界上最令人垂涎的透明紫色与蓝色氟石,通常伴随方解石、闪锌矿和黄铜矿。哈里斯溪地区的安娜贝尔·李也以氟石、方解石、重晶石及具有强烈色彩与清晰晶形的组合物而珍贵。罗西克莱脉材质往往更古老,常呈大块或矿脉向向性,但来自脉系统的优良标本仍带有该区最初辉煌氟碳酸盐营地的历史光环。
该地区的采集入口今日受限,必须采取保守态度。伟大的地下标本矿田已关闭、被开发、被淹没、私有化,或不安全。旧的竖井、通道、高墙、堆场和采石场平台并非随意的岩石收藏地点。现代采集机会已与博物馆组织的挖掘、私人许可以及偶发的地表或采石场材料相关,特别是在肯塔基州本·E·克莱门特矿物博物馆项目及限量的伊利诺伊州一带采石场活动周边。该地区当前的产出并非回到旧标本矿的时期:现今材料与采石、堆场及小规模氟碳酸铜开采相关,而非曾经经典时期那种持续的地下口袋产出。
口袋产出从未分布均匀。许多矿井主要产矿石,而少数地平线与簇群产出高度美观的晶体。收藏家与经销商会提及矿井层级与区域,如罗西克雷尔、子罗西克雷尔、贝塞尔以及其他替代地平线,及某些丹顿口袋,其中包括1990年代初期的晚期材料,已变得格外抢手。最佳收藏品在被矿工粉碎前救出、在矿务所或附近家庭处购买、在区域展会交易,并被保存在如克莱门特收藏等收藏中。由此形成的市场充斥着历史混合的标本:有些具有明确的矿层来源,其他则仅标注“洞穴岩”或“罗西克雷尔”,许多具有吸引力的旧件值得对产地保持谨慎怀疑。
萤石是该区的决定性矿物,呈现为块状矿脉、带状“兜头状”材料、解理团块,以及极佳的晶体,最著名的是黄、琥珀、紫、蓝、无色,极少数呈绿色调的立方到改良立方晶体,常伴有清晰的颜色分区与幽灵纹。Minerva No. 1 尤以黄芯、蓝边、紫边、石油包裹体、方解石、方钙矿、溴系石以及稀有的镧系碳酸盐有关;Denton 以透明的紫至蓝色立方体搭配黄铜矿、闪锌矿和方解石而著称;Annabel Lee 及其他 Harris Creek 矿区出产的萤石-方解石-方解石的组合相当明显。常见的碎块是受损的矿脉碎片或分离的立方体,而最佳标本则展现未受损的光泽晶面、强烈的内部分区、与方解石或硫化物之间的对比度,以及在透射光下的足够透明度以发光。
方解石是主碳酸盐脉石矿物,也是该区关键标本矿物之一,呈早期的菱柱状块体与晶体,随后为三角棱柱晶、短柱状晶、针状形态、白色涂层,以及 perched 在萤石上的蜂蜜色到琥珀色晶簇。最精美的方解石与 Denton 与 Annabel Lee 矿区关系密切,在紫色或蓝色萤石上形成明亮蜂蜜色方解石簇,呈现经典的南伊利诺伊对比度;Minerva No. 1 与 Cave-in-Rock 矿区材料也出产带有分区萤石、闪锌矿、方钙矿和人海尔石的方解石。普通方解石很常见且易被碰伤,但顶级标本具有干净光泽、清晰的晶型、在萤石上均衡放置、暴露点和边缘处的接触损伤最小。
在伊利诺伊-肯塔基区,黄铜矿通常是伴生的硫化物,而不是主导展示矿物,但当它以铜色微晶、薄粉、涂层或在萤石上/内部闪耀的包裹体出现时,价值极高,尤以 Denton 矿样为甚。它与更广泛的萤石-闪锌矿-银矿-方解石-方钻石的组合共现,可能嵌在萤石立方体之间的阶梯生长空腔,或沿萤石立方体之间的缝隙排列,亦或以金属细粒悬浮在透明蓝紫晶体内部。这里的优质黄铜矿标本评判标准并非晶体大小,而是对比度与放置位置:一块透明萤石板上分布着明亮、未变暗的黄铜矿,遍布各表面或嵌入干净区域,远比晦暗、严重覆盖或劈裂不良的样品更具吸引力。
Barite 在该区广泛分布,形态包括块状物、簇状晶洞、叶状晶、板状晶以及在萤石、方解石和硫化物上的晚期涂层或喷晶;在 Minerva No. 1、Denton、Annabel Lee、Gaskins、Crystal、Victory 及相关矿井中有形成良好的方解石晶体记录。在 Cave-in-Rock 矿床的伴生岩系中,巴伦石是晚期的主要矿物,这一晚期地位解释了它为何经常装饰或部分覆盖早期的萤石,而不是形成主要的视觉块。这里的普通方解石可能呈粉笔状或次要,但优质样品显示清脆的白色、奶油色或淡色调的叶状晶整齐排列在分区的萤石上,或具有独特的簇晶表面,增强而非遮蔽下面萤石的颜色与形态。
在四种收藏者的必备品之外,该区还有丰富的配角。闪锌矿和方铅矿在当地广泛且重要,既经济上又在美学上重要,闪锌矿常为萤石提供深色基质。黄铁矿和磁黄铁矿以小量到局部可观的数量出现,氧化后的铅锌铜矿物如方解石、蓝铜矿、硬铵矿、绿辉旷矿、孔雀石、氧化铜矿和焦磷矿等也在区内有记录。波长石、石膏石和方解石、铁镁白云岩以及焦油状物对收藏者的视觉感知和伴生岩系都十分重要。Minerva No. 1 尤为重要,因为在那里存在钡-锶碳酸盐类珍品:坎斯通石在该矿区具有世界级质量,阿尔斯顿石是著名伴生矿物,而平阿尔斯顿石则是从 Minerva No. 1 的材料中描述的同位矿物。
该地区的主要真实性问题通常不是直接造假;而是地质区划的通货化。标注为“洞穴崩塌岩(Cave-in-Rock)”、“罗西克莱尔(Rosiclare)”或“伊利诺伊州(Illinois)”等旧标签,可能是诚实但不精确,后来的所有者常在没有证据的情况下将广泛的矿区标签改为著名的矿山名称。具有紫蓝色分区的萤石与黄铜矿并列的外观,可能让人联想到“Denton式”,而带有黄紫分区的立方晶体又可能被认为是“ Minerva式”;但仅凭外观风格并不能证明。来源地很重要:旧矿标签、收藏标签、购买记录,以及与知名矿工或当地商人的联系,可能与样品本身一样重要。
条件是第二大问题。萤石具有完美的八面体解理和相对较低的硬度,因此大块的伊利诺伊样品常显示边缘擦伤、被解理的角、背面接触、基质破损或立方体修复痕迹。宽广、平坦的立方晶面在侧光下更易暴露轻微擦痕。方解石在这些标本上更为脆弱;蜂蜜色方解石晶针和锥状十二面体经常被碰撞、溶蚀或清洗时磨淡。沸石可能脆弱且易解理,而黄铜矿若处于潮湿环境中存放则可能风化或变暗。
碳氢和沥青包裹物是该地区的特征之一,不一定是缺陷。有些萤石显示石油小泡、内部阴云或有机涂层;这些特征可能增加趣味性,在某些样品上还会产生红色或异常的荧光效果。萤石本身因荧光而闻名,但伊利诺伊-肯塔基样品并非像 Franklin 的方解石或威利迈石那样主要以荧光矿物买卖。若荧光对你重要,可用长波和短波紫外线进行测试,但应首先从晶体质量、颜色、分区、透明度、关联性和来源地来评判样品。
清洁应谨慎。酸洗可以提亮无方解石的萤石,但可能毁坏方解石、蚀刻相关的碳酸盐、松动基质或暴露隐藏的擦痕。铁迹染色在旧矿物材料上很常见,并不自动视为不好;过于激进的清洗可能让历史上诚实的样品看起来不自然。 petroleum 包裹物和涂层不应在不清楚具体要去除什么的情况下使用溶剂处理。较旧的环氧树脂修复在柜内尺寸的大立方晶体并不少见,收藏者应在放大镜和紫外线下检查大块立方体和基质接触处。
市场供应在一个封闭的经典矿区仍相对充足,因为成千上万的标本被保存下来,但质量参差不齐。经常能看到小块萤石、劈裂块和矿井排出碎块。来自 Minerva No. 1、Denton 和 Annabel Lee 的优秀 miniature 与 cabinet 萤石始终需求稳定。带有黄铜铁光辉的 Denton 顶部透明晶板、带蓝紫幻影的尖锐 Minerva 分区立方体、出色的萤石-方解石组合,以及来自 Minerva No. 1 的罕见碳酸盐伴生物,已成为重要收藏材料。肯塔基区的标本,尤其是带有精确矿名的,在同一美学水平上较少见,但在历史和区域上具有重要价值。
据收藏者传说,这个区的起点是一口井。1839年,詹姆斯·安德森在费尔维尤码头(现今罗斯克莱尔以西南方的地方)挖掘时遇到了氟石。它当时并不是后来世代追逐的宝物。早期最有价值的材料是铅,而彩色的氟化钙被视为废料。这一逆转是该地区的伟大讽刺之一:如今在博物馆展柜中展示、以著名矿山之名交易、如同彩色玻璃般被拍摄的矿物,曾在工业界了解到它有助于在露天炉中使钢流动得更干净时才变得有价值。
罗斯克莱尔的 old mining office 给该区保留了最为完整的物理遗存之一。罗斯克莱尔铅铒矿业公司办公地址,毗邻历史层状脉系,后来成为美国氟石博物馆。这是这座建筑应有的后世用途。它坐落在罗斯克莱尔、古德霍普与费尔维尤脉系沿线开采多年的区域附近,沿线多年来打了一些矿井。该脉宽约30英尺,某些地点深达700多英尺。对于只把样本当作展柜中发光的立方体的参观者来说,这些尺寸让人看见了背后那个工业级别的规模之美。
在肯塔基州一侧,本·E·克莱门特的故事与数千件标本的存活密不可分。克莱门特于1919年搬到马里恩,并在朋友在银行行业的建议下进入氟石生意。他成为矿主与经理,但他收藏本能改变了无数件标本的命运。矿工从地下带来七彩晶体以赚取额外收入;克莱门特希望第一时间看到。这一习惯从1920年代持续到他1980年去世,成为一座博物馆级别的区域档案。结果就是马里恩的本·E·克莱门特矿物博物馆,那里的展柜不仅保存氟石,还保留了纸质线索、照片、设备以及西肯塔基矿区的地方记忆。
克莱门特收藏中最强烈的形象之一,就是尺度。访客期待的是五彩斑斓的方块;他们也许不会预料到氟石标本重量达几十或数百磅,或描述为65磅、在氟石方块之间延展着的方解石“披肩”的深紫色明尼瓦矿矿样。该博物馆的意义不仅在于它拥有大量标本,更在于大量样本来自源头附近,在矿区的生产年限内采集,在矿山关闭、标签开始在二级市场漂移之前就已被采集保存。
二十世纪的繁荣并非安静的矿物收藏田园诗。在克里顿登县及马里恩周围,萤石矿不仅是职业也是爱好。在大萧条期间,Frank “Bo” Moodie IV 回忆说,当地一处矿区雇佣了五百名工人,成为肯塔基州西部最大的雇主之一。萤石将小城镇与匹兹堡钢铁、战时造船、航空铝材、焊接材料及后来的化工产业联系起来。当进口和成本导致矿山关闭,损失并非抽象。原本以为儿子和孙子会在地下工作的一家人,眼睁睁看着行业缩减为采石场、博物馆、旧标签,以及关于萤石是否会再次出现的讨论。
现代野外收藏者面临的是更安静但更复杂的景观。一些旧矿区被改造,一些区域危险,一些私有,一些被植物覆盖,还有一些仅以样本标签上的名称存活。卡维恩-罗克附近的哈斯蒂采石场提供了该旧区最具体的现代横截面之一。随着石灰石开采穿过圣热纳维埃夫地区及相关层系,旧的地下开采作业可以在高墙中暴露,早期采矿遗留的萤石也可能被寻找回来。在那里,过去并非被浪漫化:同一座山可以同时呈现工业骨料、旧式的房室-柱式萤石作业、带带状矿石,以及偶有可收藏的晶体。