Magnet Cove, États‑Unis - localité américaine classique connue pour les minéraux riches en titanium (brookite, rutile, perovskite) ; des cristaux saisissants sur le quartz attirent les collectionneurs.
Key facts
Magnet Cove est l’une des localités américaines classiques où la géologie et la minéralogie des spécimens sont indissociables. Située dans le comté de Hot Spring, en Arkansas, juste à l’est de Hot Springs dans les montagnes Ouachita, il s’agit d’un complexe d’intrusions carbonatites alcalines érodé du Crétacé, perforant des roches sédimentaires paléozoïques pliées. Pour le collectionneur, cela signifie un système exceptionnellement riche en titane : rutile, brookite, anatase, pérovskite, titanite, garnets du groupe schorlomite, oxydes bearing niobium, rares titanosilicates barium, fluorapatite, aegirine, eudialyte, sodalite, magnétite, et une remarquable collection de microminéraux dans une zone compacte qui ne s’étend que sur quelques kilomètres.
Sa renommée repose d’abord sur les minéraux du titane. Le brookite noir et brillant autrefois appelé « arkansite » est le type de spécimen le plus largement reconnu : des cristaux nets, métalliques, perchés sur de l’améthyste fumée ou laiteuse, habituellement provenant d’un novaculite altéré et de matériaux de zone de contact riches en quartz autour de la bordure intrusive. Le rutile est tout aussi important, en particulier les jumeaux cycliques sixling et eightling, les groupes radiqués, et les paramorphes de rutile après brookite. La pérovskite, notamment à partir de zones carbonatitiques et riches en calcite telles que la carrière Kimzey Calcite et Perovskite Hill, apporte un autre aspect distinct : des cristaux brillants noirs à noir brunâtre dans une calcite pâle avec monticellite, apatite, magnétite et des garnets Ti-Zr apparentés.
Vue Régionale
Vue par Pays
Les meilleurs spécimens de Magnet Cove ont un aspect qu’il est difficile de confondre avec ceux d’autres localités. Le brookite est habituellement opaque, noir de jais, net et très brillant, souvent plus architectural que transparent comme l’alpine brookite ; le quartz est couramment fumé, gravé, taché d’argile ou partiellement recouvert, donnant aux pièces un contraste sombre et terreux. Le rutile apparaît sous forme de « fleurs » compactes jumelées, de cristaux noirs striés, ou d’amas squelettiques et réticulés, plutôt que les fines aiguilles rouges familières des inclusions de quartz. Les spécimens portant pérovskite et kimzeyite sont généralement plus orientés matrice, avec des cristaux ou grains noirs incrustés dans la calcite, le carbonatite ou la roche alcaline altérée. Les micromineurs sérieux apprécient la localité tout autant que les collectionneurs de cabinet, car certains des minéraux les plus rares de Magnet Cove ne se présentent que sous forme de minuscules cristaux dans des cavités miarolithiques, des vugs et des roches riches en Ti altérées.
Photo : Wikimedia Commons
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Magnet Cove est un complexe alcalin-carbonatitique exposé comme un bassin elliptique d’environ trois milles de large dans sa dimension nord-ouest/sud-est et d’environ cinq miles carrés de superficie. La forme du bassin n’est pas un cratère volcanique au sens moderne ; les roches désormais exposées représentent un complexe intrusif implanté en profondeur puis éventré par l’érosion. Les roches environnantes sont des unités paléozoïques pliées de la ceinture d’Ouachita, incluant l’Arkansas Novaculite et le Stanley Shale. Autour de l’intrusion, des roches de bordure résistantes et le novaculite adjacent forment les crêtes environnantes, tandis que les roches magmatiques altérées et les alluvions occupent une grande partie du plancher du bassin.
L’architecture igneuse est remarquablement variée pour un secteur aussi petit. Les parties extérieures comprennent des néphéline synénites de couleur claire et des roches feldspathiques associées ; la bordure interne comprend la phonolite-trachyte ; l’intérieur est en grande partie dominé par l’ijolite et les roches basiques alcalines associées ; et des corps de carbonatite tardifs se trouvent près du centre de la crique. De plus petits dikes, des ségrégations pegmatitiques, la jacupirangite, la syénite à grenat-pseudo-leucite, la pegmatite éudialyte-néphéline et la pegmatite de syénite à néphéline, ainsi que des matériaux xenolithes altérés ajoutent à la complexité minéralogique. C’est pourquoi les spécimens de Magnet Cove ne doivent pas être considérés comme ayant l’apparence d’une « mine unique » : une brookite-sur-quartz provenant d’un novaculite altéré, une huitaine de rutile provenant d’une veine riche en Ti, une pérovskite dans du calcite-carbonatite, et une micromonture de delindeite provenant de Diamond Jo Quarry sont le produit de microenvironnements apparentés mais distincts.
La minéralisation du titanium est couramment décrite selon deux styles de dépôt généraux. L’un consiste en des veines feldspathes-carbonates-rutiles et roches ignées altérées au sein du complexe intrusif ; c’est le cadre des anciennes opérations rutile, y compris Magnet Cove Rutile Company et les travaux apparentés de Titanium Corp. of America. L’autre consiste en des brookite-quartz et des veines associées riches en Ti dans le novaculite de l’Arkansas thermiquement altéré le long de la marge intrusoïde ou à proximité ; le brookite-quartz Hardy-Walsh, Christy, et le matériau de Moses Hill/Rutherford moderne appartient à cette famille élargie de zones de contact. Dans ces roches, des fluides riches en Ti issus du système alcalin-carbonatitique en refroidissement interagissaient avec le novaculite et le grès riches en silice, produisant du quartz fumé, de la brookite, du rutile, de l’anatase, du taeniolite, de la pyrite, de la sidérite, des oxydes de fer, et des zones résiduelles riches en argile.
L’exploitation à Magnet Cove était modeste comparée aux principaux districts industriels de titane, mais historiquement importante. Le rutile était exploité dans des carrières à ciel ouvert de 1932 à 1944, pour environ 5 400 tonnes de concentré. L’ore était attractive car le rutile est un minéral de TiO2 de haute teneur, mais les dépôts de rutile-brookite de Magnet Cove contiennent aussi du niobium, ce qui compliquait la métallurgie et a contribué à empêcher un développement à grande échelle. Les enquêtes du U.S. Bureau of Mines dans les années 1940 ont examiné la propriété de Magnet Cove Rutile Company et le gisement Christy; le corps Christy, dans de la novaculite altérée, a été rapporté comme un large dépôt argileux portant brookite et novaculite plutôt que comme une mine de veine roche dure conventionnelle. Des évaluations ultérieures ont reconnu une masse importante de matériaux contenant du Ti restant dans le district, mais l’Arkansas ne produit actuellement aucun titane minéral à partir de Magnet Cove.
Plusieurs sites individuels sont importants pour les collectionneurs. La carrière de calcite Kimzey, également appelée Calcite Hill, expose des roches carbonatitiques et riches en calcite avec fluorapatite, monticélite, magnétite, pyrite, pérovskite et kimzeyite. La carrière Diamond Jo, sur le flanc sud du complexe, est une locality microminéralisée clé dans la sérénite de néphéline et la sérénite pseudolucite avec des cavités miarolithiques portant de la pectolite, de la baryte, de la labuntsovite, de la delindeite, de la lourenswalsite, de la kassite, de la sphalérite, des pyroxènes et d’autres phases rares. Les expositions de Cove Creek montrent la jacupirangite et une série de dikes croisant les unes les autres. Les anciens dépôts de rutile produisaient du rutile classique biné et du matériel rutile-brookite. Les dépôts de la zone de contact de novaculite — historiquement comprenant Hardy-Walsh et Christy, et, dans le langage des collectionneurs plus récent, les travaux de Moses Hill ou de Rutherford — sont la source du meilleur brookite moderne sur quartz fumé.
L’accès aujourd’hui est la question pratique la plus importante. Magnet Cove n’est pas un district de collecte publique ouvert. La plupart des occurrences historiques se trouvent sur des terrains privés, des propriétés industrielles abandonnées, des terrains de carrière, ou des sites où la collecte nécessite une autorisation explicite. Des guides plus anciens décrivent des coupe-feu de route, des expositions en ruisseau et des faces de carrière accessibles aux générations précédentes de collectionneurs, mais cela ne doit pas être interprété comme une permission actuelle. Le matériel moderne brookite-quartz est arrivé sur le marché grâce à des fouilles organisées et à des travaux privés sur les dépôts de Moses Hill/Rutherford, et les collectionneurs devraient confirmer la propriété, les règles et les conditions de sécurité actuelles avant d’envisager un voyage. La localité récompense un travail de terrain prudent, mais ce n’est pas une halte décontractée pour la chasse aux roches du public.
La brookite est l’espèce phare des collectionneurs de Magnet Cove, historiquement connue sous le nom d’« arkansite » avant que les travaux cristallographiques et chimiques ne la placent fermement comme brookite. Les meilleures pièces présentent des cristaux opaques, brillants et métalliques noirs, orthorhombiques, perchés sur du quartz fumé, laiteux ou incolore, avec des cristaux individuels de brookite couramment de l’échelle millimètre à centimètre et des spécimens anciens exceptionnels rapportés avec des cristaux autour de 1–1,6 cm. Le cadre classique est le système de zone de contact où des fluides riches en Ti pénètrent dans le Novaculite d’Arkansas altéré ou dans le grès près de la bordure intrusive, produisant le quartz d’abord et la brookite ensuite sur les faces du quartz; Christy, Hardy-Walsh, et le matériel moderne de type Moses Hill/Rutherford sont les noms rencontrés le plus souvent sur les étiquettes. Une brookite solide de Magnet Cove est jugée par sa netteté, son éclat, son isolement sur un quartz contrasté, ses terminaisons intactes et son placement visible plutôt que par sa simple taille; les pièces ordinaires sont des cristaux noirs lâches dans l'argile, des revêtements denses, ou des agrégats ternis par le fer avec peu de définition cristalline.
Le rutile de Magnet Cove est prisé pour son enantiomorphie cyclique : des jumeaux sixling compacts et surtout huitling, avec des faces striées et brillantes noires à noir brunâtre, parmi les formes de spécimen les plus distinctives du district. Le rutile se produit également dans les veines feldspath-carbonate-rutile dans le complexe intrusif, dans les associations rutile-brookite, dans des groupes réticulés issus de cavités et de roche riche en Ti altérée, et comme paramorphes après brookite; des descriptions plus anciennes mentionnent aussi le rutile accompagnant la brookite sur le quartz dans l’environnement grès/novaculite métamorphique de contact, bien que moins abondant que la brookite. Les pièces les plus fines sont des jumeaux complets et symétriques avec des angles réentrants nets et des faces brillantes, idéalement exemptes de croûtes de fer lourdes ou de bras cassés; des exemples plus courants sont en contact, partiels, massifs, revêtus d’argile, ou nécessitent une magnification pour montrer leur structure.
Quartz at Magnet Cove n’est pas important parce que les roches ignées alcalines sont riches en quartz — elles sont généralement en dessous de la saturation de silice — mais parce que la silice a été localement remobilisée à partir du sandstone et du novaculite lors du métamorphisme de contact et de l’altération hydrothermale. Près de Magnet et dans les zones de contact altérées du novaculite, des solutions ont produit des cristaux de quartz fumés, laiteux et incolores, dans certains cas sous forme d’agrégats parallèles et, dans les spécimens les plus fins, comme matrice pour une brookite noire nette. Les cristaux peuvent aller de petites lignes de vugs à des cristaux fumés importants, les descriptions de l’Arkansas Geological Survey notant des cristaux de quartz fumé jusqu’à environ un pied de long dans l’assemblage contenant de la brookite. Le quartz de Magnet Cove de qualité collection est donc jugé selon son association : une brookite ou rutile nette et brillante perchée proprement sur du quartz fumé est bien plus déterminante de la localité qu’un cristal de quartz isolé sans minéraux Ti.
La perovskite de Magnet Cove appartient surtout aux assemblages carbonatites, riches en calcite et alcalins mafiques, plutôt qu’aux veines de brookite-quartz du novaculite. Elle se présente sous forme de cristaux brillants noirs à noir brunâtre, communément décrits dans les anciennes littératures comme montrant des combinaisons de formes cubiques et semblables à l’icosaèdre, associée à la calcite, au monticellite, au carbonate-fluorapatite, à la magnétite, à la pyrite, à la biotite, à la véliséenite et à la kimzeyite à des endroits tels que la carrière de calcite Kimzey et la colline de la perovskite. La perovskite de Magnet Cove est également notable chimiquement car le niobium peut se substituer dans la structure, en faisant partie de la plus large histoire Ti-Nb du district. Les spécimens les plus désirables présentent des cristaux discrets, nets et brillants, mis en valeur par une matrice de calcite pâle ou de carbonatite ; des grains noirs massifs dans la calcite sont géologiquement intéressants mais moins compétitifs comme pièces d’exposition à moins que l’étiquette, l’association ou le microminéral soient exceptionnels.
Au-delà des quatre espèces d’affichage ci-dessus, Magnet Cove est une localité-type et un district d’espèces rares d’importance nationale. Kimzeyite, un grenat riche en zirconium nommé d’après la famille Kimzey, a été décrit à partir de carbonatite à Magnet Cove, en association avec l’apatite, le monticellite, la calcite, la perovskite, la magnétite, la biotite, la pyrite et la vessuvianite. Delindeite et lourenswalsite, deux titanocilicates de baryum, ont été décrits à partir de minuscules cristaux dans des cavités miarolitique à Diamond Jo Quarry. La même carrière et les roches alcalines associées ont donné un labuntsovite notable, du kassite, de la pectolite, de la barytine, de la sphalérite, de la sodalite, de la fluorite, des pyroxènes progressant vers des compositions aegirine-aphmite, et du matériel micromount de qualité. Des récits plus anciens mettent également l’accent sur la magnétite hétéroclite et octaédrique, l’eudialyte jusqu’à environ une pouce, des cristaux d’acmite rapportés jusqu’à 18 pouces dans des roches pegmatitiques, la vessuvianite verte, la schorlomélite et des grenats du groupe andradite avec la fluorapatite, des livres de mica, de la leucite ou pseudoleucite, de la pyrite revêtue de molybdénite, l’anatase, des minéraux des terres rares du groupe monazite, taéniolite et une kolbeckite exceptionnellement fine.
Notes du collectionneur
Les étiquettes Magnet Cove méritent une lecture attentive. Un spécimen simplement étiqueté « Magnet Cove » peut provenir de contextes géologiques très différents : une poche de contact brookite-quartz, les dépôts de Magnet Cove Rutile Company, la carrière de calcite Kimzey, la carrière Diamond Jo, la colline de pérvoskite, Cove Creek, la carrière Jones Mill, ou une autre occurrence historique mineure. Pour les collections sérieuses, la sublocalité compte. « Brookite sur quartz, dépôt Moses Hill/Rutherford » n’est pas la même histoire de collection que « rutile, Magnet Cove Rutile Company », et « pérvoskite, carrière de calcite Kimzey » ne devrait pas être fusionné dans une étiquette Magnet Cove générique.
L’erreur d’étiquetage historique la plus courante est « arkansite ». Ce n’est pas une espèce séparée approuvée ; dans le contexte de Magnet Cove, il se réfère à la brookite. D’anciens labels indiquant « arkansite » sont attrayants d’un point de vue historique et devraient être conservés avec le spécimen, mais le nom minéral sur un enregistrement de catalogue moderne doit être brookite. Les paramorphes de rutile après brookite et les intergrowths brookite-rutile sont une autre zone où des erreurs d’identification se produisent, surtout lorsque des cristaux noirs de TiO2 présentent des surfaces ternes ou des arêtes modifiées. De fins jumeaux de rutile cyclique, brookite et pérvoskite peuvent tous paraître noirs et brillants à l’œil nu, de sorte que la forme du cristal, les associations et, si nécessaire, la confirmation analytique comptent.
Les problèmes d’état sont typiques des spécimens formés dans des roches riches en argile, altérées ou de zone de contact. Brookite sur quartz porte souvent des traces de fer, des strates d’argile, des bosses de poche, de petites marques de contact et des pointes de quartz cassées. Les cristaux de brookite eux-mêmes peuvent être étonnamment nets mais fragiles ; un brossage vigoureux, un nettoyage par ultrasons et un nettoyage acide sont risqués sur des pièces quartz-brookite mélangées, sauf si le spécimen a été testé avec soin. Le séchage et les rinçages doux répétés sont souvent plus sûrs pour l’élimination de l’argile que les traitements chimiques agressifs. Les jumeaux de rutile sont fréquemment en contact ou incomplets parce que les cristaux ont été récupérés à partir de matériaux résiduels ou de veines cassées. La pérvoskite dans la calcite nécessite une prudence supplémentaire : la matrice calcite réagit avec les acides, et l’attrait visuel de ces spécimens dépend souvent de la préservation du contraste pâle du carbonate autour de petits cristaux noirs.
La fluorescence n’est pas la raison principale pour laquelle les collectionneurs achètent des spécimens Magnet Cove, mais certains matériaux contenant de la sodalite/hackmanite dans le district présentent un intérêt fluorescent, et des minéraux associant terres rares ou radioactifs apparaissent dans l’ensemble de la suite alcaline. Les micromondeurs doivent traiter le matériel inconnu des cavités comme potentiellement mélangé et fragile. Évitez les trempages inutiles des silicates titane de baryum délicats, des zéolites, des sprays de pectolite, des agrégats riches en argile ou des carbonatites altérées ; nombre des meilleures espèces de Magnet Cove sont minuscules et peuvent être perdues lors du nettoyage avant même d’être identifiées.
Sur le marché, la brookite de Magnet Cove sur quartz fumé est le matériau moderne le plus disponible et le plus reconnaissable, en particulier dans les petites tailles d’armoire et de miniatures. La brookite ancienne superbe avec de gros cristaux isolés et brillants reste rare. Les huitlires de rutile fines sont classiques et ne sont pas disponibles de manière continue; des exemples complets, nets et esthétiques ont une bien plus forte popularité auprès des collectionneurs que les masses grossières. La pérovskiite provenant de Kimzey et de sites apparentés est bien moins courante en spécimens manuels attrayants, et la kimzeyite, delindeite, lourenswalsite de haute qualité, ainsi que d’autres matériaux de espèces rares, sont spécialisés, souvent à l’échelle micromontage, et se déplacent généralement à travers des réseaux avancés de collectionneurs plutôt que par les canaux de vente au détail générale.
Le nom de Magnet Cove commence par un objet qui se comporte comme un tour de magie : la lodestone dans le sol. Les premiers colons remarquèrent que les charrues et les outils ramassaient naturellement de l’magnétite des champs, et les corpos de magnétite de la baie étaient suffisamment forts pour interférer avec le travail des compas. Kenneth Landes, écrivant après sa visite de 1929, remarqua que les corps de magnétite pouvaient influencer l’aiguille magnétique et peuvent aider à expliquer les lignes de section irrégulières dans la région. Ce n’est pas un folklore de collectionneur ; c’est une partie de l’identité du lieu. La topographie en forme de bassin donna « Cove », et la lodestone donna « Magnet ».
L’histoire de la brookite est encore meilleure. En 1846, Charles Upham Shepard annonça ce qu’il croyait être un nouveau minéral d’oxyde de titane et le nomma « arkansite » pour l’Arkansas. En seulement quelques années, les cristallographes et les chimistes remettaient déjà en question le nom. W. H. Miller, J. D. Whitney, Teschemacher, C. Rammelsberg et Damour Des Cloizeaux ont tous joué un rôle dans la reconnaissance que l’arkansite n’était pas une nouvelle espèce mais de la brookite. Le nom, cependant, est resté attaché aux étiquettes et au langage des collectionneurs. Même aujourd’hui, une étiquette du XIXe ou du début du XXe siècle indiquant « Arkansite, Magnet Cove » a une charge historique qu’une étiquette moderne corrigée ne peut tout à fait remplacer.
La visite de terrain de Landes en 1929 offre un aperçu rare de la collecte avant que les routes, les clôtures, les restrictions des carrières et les préoccupations modernes liées à la responsabilité n’aient changé le district. Il voyagea avec le professeur G. L. Knight et fut guidé par J. W. Kimzey de Magnet, qui les orienta vers les meilleurs spots de collecte. Landes décrivit des lits rocheux discontinus, des fonds de bassin cultivés, des crêtes boisées et de nouvelles expositions le long de la route d’État. Il vit une pegmatite alcaline grossière explosée près du pont de Cove Creek, avec de l’ aegirine noire prismatique, du microcline blanc, de la nepéline verdâtre, de l’eudialyte rose vif et de l’astrophyllite brun-jaune. Les descriptions se lisent comme les notes de terrain de quelqu’un arrivant juste au moment où une localité classique s’ouvrait, et non se fermait.
La famille Kimzey devint inséparable de la science du district. La kimzeyite, décrite en 1961 par Charles Milton, Blanche L. Ingram et Lawrence V. Blade, reçut ce nom en raison de sa longue association avec la minéralogie et la préservation des échantillons de Magnet Cove. Le matériel type n’était pas un cristal gemme spectaculaire mais une gross garnet riche en zirconium couleur brun foncé dans une carbonatite avec apatite, monticélite, calcite, pérovskite, magnétite, biotite, pyrite et vesuvianite. C’est un rappel que les plus grandes contributions minéralogiques de Magnet Cove se cachent souvent dans une matrice complexe plutôt que d’être présentées comme de simples pièces d’affichage.
Une seconde histoire de nom appartient à Henry deLinde, propriétaire de Diamond Jo Quarry et minéralogiste amateur important. Lorsque delindeite et lourenswalsite furent décrites en 1987, les auteurs écrivirent que deLinde avait préservé une localité minérale unique et fourni des spécimens et des conseils de terrain. Les deux minéraux n’étaient pas des pièces de cabinet : la delindeite apparaît sous forme d’agrégats sphérulitiques rose-gris jusqu’à environ 1 mm, et la lourenswalsite sous forme de feuillets extrêmement fins, fragiles, en rosettes. Pourtant ces particules ont établi Diamond Jo Quarry comme l’une des localités de référence pour les espèces rares dans le registre des roches alcalines américaines.
Les récits miniers sont tout aussi concrets. À la décharge Christy en 1948, le Bureau of Mines tenta trois méthodes de forage — forage au diamant, forage à la pelle-bucket, et outil de carottage par câble Baker — car l’astre n’était pas un corps rocheux pur et dur mais du novaculite bearing brookite, quartz, limonite et argile rouge qui était difficile à caroter. L’outil Baker s’avéra le plus efficace, atteignant 45 mètres avec 80 à 100 pour cent de récupération du noyau. Le corps riche signalé mesurait environ 900 pieds de long, 500 pieds de large et plus de 141 pieds de profondeur, les forages plus profonds aboutissant dans le minerai. Pour les collectionneurs, cela explique pourquoi une grande partie de la brookite de Magnet Cove se trouve dans des matériaux résiduels riches en argile plutôt que dans des cavités propres et bordées de cristaux.
