
Marquette County, USA:密歇根州经典的氧化铁矿产地,以镜面状赤铁矿、马氏体、针铁矿和玉髓玉为闻名;历史矿山与收藏魅力。
Key facts
马凯特县是密歇根州经典铁矿区的核心:它是苏必利尔湖沿岸的一块上地 upland,包含折皱的早前太生代铁层、晶玉玉髓石、燧石、片麻岩,以及历经近两个世纪为钢铁炉窑与矿物柜提供原料的矿区堆积物。对于收藏者来说,最重要的名称是马凯特铁带,尤其是奈冈尼铁层及相关的古里奇石英岩,在那里沉积层状铁层经过变质、氧化、浸出、富集、褶皱、开采,最终风化成异常多样的氧化铁样本系列。该县最知名的标本并非纤细的花岗石小品,而是肌肉感十足的矿石矿物:闪光的银灰色镜面赤铁矿、致密的蓝黑色马叺铁矿、光泽灿烂的黑色肾形矿、丝绒般与钟乳状的针铁矿、与带有镜面矿的红玉髓层带、以及在Michigamme与Champion一带矿床中长期被珍视的独特改性赤晶石十二面体。
历史上,这里是苏必利尔湖区最早的伟大铁矿产区。1844年Teal Lake附近的罗盘偏移、奈冈尼的Jackson矿、前往马凯特港口的长途运输、苏运运河、克利夫兰-克拉夫的钢铁企业崛起,以及后来的蒂尔登火成岩铁矿作业,都属于同一个矿物故事。收藏者的样本以手掌大小的形式保存着那段工业地质:闪光如云母般闪亮却留下一条红褐色的条痕的镜面赤铁矿板、表面呈圆润“肾形”的黑色球状赤铁矿、看上去像涂层漆般光亮的针铁矿壳层、以及部分或全部被绿泥石、菱铁矿替代的石榴石形态,或与磁铁矿富集混合的铁氧化物。
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国家视图
该县的范围也比仅铁带更广。共和国( Republic)与迈希甘滨湖南岸的伟晶岩带来铍、电气石、石英、燧石、胶磷矿等小矿物;普雷斯克岛与黄色狗绿云质岩相关的砂岩含矿事件增加了硫化物与超镁铁质相关组合;伊斯皮明绿岩带的金矿探矿区贡献了石英-硫化物矿化。尽管如此,马凯特县最优秀的矿物标本通常仍以铁矿区标准来评判:镜面赤铁矿的亮度、球状表面的完整性、马叺铁矿或替代物形态的锐利程度、生动的红玉髓对比,以及久经矿山来源的可靠性。


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Marquette County 的经典矿物标本主要来自 Marquette Iron Range,一条穿过 Negaunee-Ishpeming-Champion-Republic 区域的铁层带。主要宿主是属于 Marquette Range Supergroup 的 Menominee Group 的 Negaunee Iron Formation。其未改性的铁层包含燧石、磁铁矿、赤铁矿、方鐵礦,以及如 grunerite、minnesotaite 与 stilpnomelane 等铁硅酸盐;通过替代、氧化和浸出进行的局部富集形成铁氧化物,产出软硬两种矿石,赋予该区的矿物特征。在收藏者的术语中,关键区别在于柔软、多孔、具铁赤铁矿-针铁矿-柠檬石的矿石与坚硬、致密的磁铁矿-赤铁矿-镜铁矿矿石之间。
矿脉并非单一统一的覆盖层。在 Cliffs Shaft,硬质镜铁矿矿石位于 Negaunee Iron Formation 的高位,紧邻 Goodrich Quartzite,并处在 Marquette 复会层构造的轴部。其他地方,氧化和二氧化硅的移除形成多孔的软矿石;地下水流动和后期风化为针铁矿、簇状赤铁矿、方解石、磷灰石、石英、赤铁矿质榍石等晚期矿物开辟了空腔。一些矿石在纹理上极具观赏性而非晶性:如“铅笔矿石”、“丝绒矿石”、“葡萄矿石”、“肾形矿石”、“红色泥质赤铁矿”、“玉髓玉矿脉砾岩”以及扭曲的红榈辉石岩。Goodrich 砾岩中的矿石在 Negaunee 以南包含来自 Negaunee Iron Formation 的碎块——玉髓、燧石与赤铁矿矿石——随后在孔隙中接收二次赤铁矿和磁铁矿以及置换作用。
采矿始于 1840 年代 Teal Lake 地区铁矿发现之后,1845 年组建 Jackson Mining Company,Jackson Mine 成为密歇根州铁矿开采的象征性发源地。早期矿石局部以木炭冶金,随后在 1855 年 Soo Canal 开通后,改以从 Marquette 通过五大湖运输。该区通过 Jackson、Cleveland、Lake Superior、Champion、Republic、Mather、Tracy、Cliffs Shaft 及其他多处矿井迅速扩展。Iron Cliffs 在 1879 年将 Cliffs Shaft 打开为 New Barnum,1891 年形成 Cleveland-Cliffs Iron Company 的合并把该区后来的大部分历史绑定在一个运营商上。较早的地下和露天矿提供高品位赤铁矿与镜铁矿;现代时代转向低品位铁层加工成球团,最著名的如在 Tilden,于 1974 年开始球团生产。
今天的工业景观与吐出样品的繁盛时期已大不相同。密歇根州将廷登(Tilden)和帝国(Empire)列为马凯特县州内允许开采的铁矿,但自2016年以来,Empire被无限期停产,而Tilden仍是矿区内主要的活跃铁矿作业区。Tilden 是一个露天矿,采用卡车-铲装运输并设有选矿与球团加工设施,在克利夫兰-克 riffs 的美国铁矿作业中,以赤铁矿为主要矿物且磁铁矿、针铁矿和菱铁矿也同样重要,这一点颇为不同。对一般游客而言,活矿区的生产性矿区并非一个采集地点。收藏者应将现代矿山、铁路和厂区视为受限的工业场所,只有明确对公众开放或获得许可时方可采集。
老的矿渣堆与暴露面是传统收藏者的场所。Champion-Beacon 矿的矿渣堆以显微镜下的高光赤铁矿、磁铁矿、格鲁勒石、方辉石假晶、菱铁矿、绢云母、电气石和石英尤为著名;较早的州级收藏文献还提到 Champion 地区大于一英寸的方解石以及在 Michigamme 地区较大的非宝石级红宝石。杰克逊(Jackson)、超新星湖(Lake Superior)、雅典娜(Athens)、露西/麦康伯(Lucy/McComber)、国家矿(National)、伯特(Burt)、马瑟(Mather)、特雷西(Tracy)、克利夫兰(Cleveland)、Section 16、潘迪尔(Pendill)、达利巴(Dalliba)、共和国(Republic)、索尔兹伯里(Salisbury)等矿井各自为赤铁矿与针铁矿带来了独特的风格。伊什平明(Ishpeming)的 Jasper Hill 或 Jasper Knob 仍然是扭曲的赤铁石页岩岩脉的经典露头——红玉髓带与蓝黑色带状高光赤铁矿相折叠——更像一个地质纪念碑,而非单纯的标本口袋,但对理解Marquette 材料的外观至关重要。
Marquette County 的赭辉石价值并非主要作为透明宝石,而是作为与铁区直接相关的变质与替换标本:在黑云母片岩、云母片岩、石英、硫化物-石英脉以及铁成岩接触带中的十二面体石榴石, fresh 时常呈红到棕色,部分被霞石、赤铁矿、磁铁矿富集材料或氧化铁替换后呈黑色、发绿或黯淡。记载中该县最精良的材料包括 Michigamme Mine 的十二面体石榴石,约7.5厘米,部分在霞石片岩中经改变化;Champion Mine 在第32层次,距7号竖井东约180米处,基质为闪锌矿、黄铜矿、少量黄铁矿与石英;Beacon Mine 的拟替代体历史上被描述为“aphrosiderite”;Washington Mine 的经改变量通常小于2厘米;Edwards Mine 的玻璃光泽红色晶体约1.5厘米,位于云母片岩中;以及Republic以南的M-95桥附近的Contour带中的橄榄色细粒赭辉石与灰安矿脉。最出色的Marquette赭辉石标本具备可识别的十二面体形态,与石英、霞石、云母、硫化物或镜砂岩对比鲜明,能被辨识为晶体而非矿石块,并保留红色赭辉石物质或完整且清晰的拟替代体,记录原始赭辉石的权威性。
赤铁矿是Marquette County 的标志性收藏矿物,作为泥质红色矿石、密实的蓝黑色矿石、球状肾形矿、葡萄状矿、铅笔状矿、云状镜面体、片状“镜状板状矿”以及仿铁矿后的赤铁矿拟替代物出现。Champion 产出优良的镜状体与仿铁矿八面体,约1厘米,位于片状镜状体中;Beacon 产出八面体仿铁矿与镜状体;Jackson 以镜状体囊腔或不规则透镜、仿铁矿、玛瑙、葡萄矿、红泥质赤铁矿与褐铁矿著称;Cliffs Shaft 产出蓝黑色仿铁矿带,交替出现红玉髓、铅笔状矿与拟替代的黄铁矿立方体,约2.5厘米;Cleveland 与 Lucy/McComber 产出立方体黄铁矿后的赤铁矿,约3厘米;Republic 产出优质的镜状体与板状晶体,约10厘米;以及海上苏必克湾与Mather矿区提供大型球状与肾形矿型。最好的收藏件显示干净的金属光泽或圆润的黑光泽,未过度碰伤;在有对比的地方有清晰的霞色夹层,并带有清晰到位的旧矿牌标示,足以区分 Champion 的镜状体、Jackson 的肾形矿、Republic 的板状晶或 Cliffs Shaft 的仿铁矿,而非仅仅是“密歇根州赤铁矿”。
马凯特县的针铁矿属于氧化软矿环境,最著名的是黑色至褐色的簇状形态、葫芦状、钟乳状、绒毛状、晶脉状、层状、径向叶状以及泥状物,与赤铁矿、褐铁矿、铁磁铁矿、石英、方镁石、锰矿石、浮尘铁矿及改型铁成矿有关。在杰克逊矿山,它以簇状晶在空腔中呈层状晶碎片,长度不足一厘米;以钟乳状的褐铁矿块覆有径向的针铁矿叶片,长度超过2.5厘米;苏必安湖矿的材料呈簇状、钟乳状和泥质状;亚森斯有赤铁矿矿石中的空腔铁矿;露西/麦康博产出绒毛状簇状块;国家矿区出产出色的簇状标本;伯特以细小径向簇状块著称;马瑟产出针状晶体的致密型葫芦状块;伊什平明附近的16号区块在赤铁矿中产生绒毛状簇状内衬;近米西盖皮湖的诺森汉姆和达利巴矿产出径向葡萄状矿脉在钟乳状中,有些历史描述为涂覆有光滑明亮的黑色清漆状表面,或绒毛状针铁矿,含有铁矿与石英的空腔。这里的好件被判定为表面无损的圆润、丝质或清漆光泽、开放的空腔结构以及产地的特定性,因为大量普通的马凯特“褐铁矿”在没有分析或强确证来源时外观上容易混淆。
除了这三处,马凯特县还有一份深厚且本地特色明显的矿物名单。磁铁矿和赤铁矿对铁矿石至关重要;绿辉石、明尼苏达辉石、石榴石岩、绿泥石、细雾辉石、方解石、方解石、石英、玉髓和燧石构成铁成矿组合;在 Champion 与 Republic 的锰富区还出现了雅各宾石、焦铜锰铝矿、历史上标注为“菱锰矿”的钛铬铁矿、钾钠氯等镁铝矿物、锰酸盐、针铁矿及相关的黑锰氧化物。Champion 矿区以石英脉中黑电气石喷射以及切入尼高尼铁成矿的锰质石英脉而著名;Beacon 与 Champion 还出产磷灰石、电气石及硫化物。共和国区的脉晶体带和米西盖皮湖脉晶岩中含有石英、白云母、绿柱石、磷灰石、黄玉、电气石及少量稀有矿物。该县对较少见的产出也很重要,如在 Yellow Dog 辉橄岩中的立方体中微观包裹的 Mackinawite,被报道为密歇根首例 Mackinawite 出现;Cambria-Jackson 矿中的 Seamanite,是一种较罕见的锰磷硼酸盐,因其铁县成矿型产地而广为人知。
关于马凯特县样本的第一个真伪问题在于产地精确性。以“冠军矿”标签可能会产生歧义,因为密歇根州在侯登县也有著名的冠军铜矿;马凯特县铁矿带材料在适当情况下应标注Champion、Champion Township、Marquette County,或Beacon/Champion铁矿等信息。仅写“Marquette”对严肃的目录编排而言过于笼统,因为位于Jackson、Champion、Republic、Michigamme、Cliffs Shaft、Cleveland、Lucy/McComber、Mather、National和Tilden一带的材料看起来可能差异很大,且具有不同的历史意义。
第二个问题是矿物命名。许多旧式的棕色或黑色氧化铁被标注为“褐铁矿”(limonite),但褐铁矿是野外术语而非单一种类,分析得到的材料通常是针铁矿(goethite)并伴随变质的血红铁矿、褐铁辉镁晶、无定形氧化铁以及吸附水。类似地,在旧的方铅榄石假象标签上写着“aphrosiderite”的,是对绿泥石族材料的过时称呼,常用于铁矿中的变质铝镁榄石形式。这些标本仍具收藏价值并具有历史重要性,但应根据证据描述为绿泥石族或碧泥石的铝镁榄石化后物,或作为改变的铝镁榄石。Lucy/McComber矿区也出现过以粉红色碳酸盐被称为“菱锰云母”(rhodochrosite)的情况,但有文献测试表明至少部分淡粉色指状腔壁为锰铅石(manganoan calcite)组成。
状态是关键。镜面状赤铁矿坚硬但容易糟蹋;它会 shed 闪亮的金属鳞片并产生红棕至黑色粉尘,且易被磨损而失去吸引力的展面。球状赤铁矿和针铁矿常在高点处出现擦伤、冲击痕、裂缝或气泡破裂。针铁矿常呈孔隙状,洞中可能藏有泥垢或水分;避免在样本不稳定且干燥后再进行强力湿清洗。玛瑙状赤铁矿板晶面抛光效果极佳,但晶体化标本不应被当作宝石加工原料粗坯处理。铝镁榄石及其假象通常已改变、破损,或嵌入大片片状片岩;清晰、独立的十二面体晶型远比透明性更重要。
荧光并非该产地的主要吸引力。氧化铁通常不发荧光且不透明,紫外响应也不是区分主要收藏物种的可靠野外判别标准。处理方面比光学更实际:将赤铁矿和针铁矿远离颜色较淡、易碎或多孔的标本,以免尘埃污染;在抽屉中稳妥支撑重型铁矿块;并对改变的榈石进行仔细标注,以免未来的收藏者将假象误认为新鲜的宝石榄石。
市场供应稳定,常见的 Champion 镜面辉长岩(specularite)、透辉石(jaspilite)和小块赤铁矿仍然易得,但来自旧矿区的优品并不常见。最佳的例子——尖锐的密歇根玛瑙石假方晶石(Michigamme garnet pseudomorphs)、有光泽的杰克逊肾矿(Jackson kidney ore)、共和国平板镜面辉石(Republic platy specularite)、来自克利夫兰或露西的方晶铁矿伪晶方体(pyrite-cube hematite pseudomorphs)、或有良好来源证明的针铁矿钟乳石与葡萄状矿石(goethite stalactites and grape ore)——通常来自旧藏,而非当前开采。活跃的作业区并非休闲采集的来源,许多历史堆存场已被开发、杂草丛生、建造覆盖,或转手,因而来自早期收藏家、博物馆交换或有充分记录的野外采集的出处证据尤为宝贵。
1844年9月19日,威廉·奥斯汀·伯特的勘测队在 Teal 湖附近工作时,罗盘针开始失灵。这种扰动并非小小的烦恼;它成为指引勘测者前往富铁岩石并进入大苏必利尔铁矿床最早记录发现的线索。两天后的9月21日,据报道降下了六英寸的雪,结束了这个季节的工作,这种在上半岛边缘的现场地质学式断点,让这次事件更像是在耐力边缘进行的野外地质观察,而不是一个整洁的发现故事。那会儿拉拽罗盘的岩石,今后一个半世纪会继续把矿工、资金、铁路、船只和移民牵引到马凯特县。
杰克逊矿最初是一个惊人简单的设想:大约150英尺高的矿脉山。最早的工人并没有带着现代矿山队列来到,他们用棒和镐将矿石撬松,然后靠人工钻孔和爆破破碎铁质地层。关于最初露天矿的早期记载称, crude 采石场只有不到十二名工人。这些早期矿工中的一些来自康瓦尔,带来双开镐法——一种三人作业的方法,两人挥动大锤,第三人(有时是个男孩)握着钻杆。如今手中握着密集的杰克逊赤铁矿的收藏者,手里的材料正是曾经靠肌肉、节律和神经力道在蒸汽、电力与深井变革矿区之前被撬松的那种物质。
把矿石运到市场几乎和找到矿石一样困难。在可靠的铁路和港口基础设施尚未完善之前,满载矿石的马车和雪橇不得不在泥泞、雪地和崎岖的山地中跋涉约十二英里,抵达湖岸。1852年,作为克利夫兰铁矿业公司的地方代理人,托尔·杰克逊发出铁矿遗产小径沿线标识仍然保留的请求:“我们要一条木板路!”这句话言简意赅,却把该地区瓶颈说得一清二楚。马凯特县确有铁矿,但缺少一条从矿山到船只的可靠通道。
贾斯珀山纽的争执听起来几乎滑稽,直到记得矿脉里潜藏着一笔财富。关于“矿石山”的消息吸引了竞争公司来争夺同一奖赏,克利夫兰矿业公司与马凯特铁矿公司各派人前往占据该地,直至所有权被争夺。小木屋被搭建又被烧毁。土豆、芜荑和胡萝卜被播下又被收获。这场斗争持续了七年,直到马凯特铁矿公司取得了该地的控制权。如今贾斯珀山纽因其折叠的贾斯皮莱特石——红色玉髓经蓝黑色镜面铁矿鬼之铁晶体弯折而成的景观而受人喜爱,但其表面也记录着地质学、法律与原始占有之间最早的一次战斗之一。
矿石码头把矿物标本变成了国家基础设施。1931 年,马凯特的下港矿石码头迎来了首批货物:来自伊什平明西部的福特汽车公司蓝莓矿的 10,103 吨铁矿。装载用时 92 分钟。这个数字对于收藏家用放大镜观察的微小细节来说,是一个很好的纠正。在一个盒子里,马凯特赤铁矿呈现出光泽的黑色堆丘,或银色云雾状板状晶;在码头上,这是从铁路车厢到船舱口的一条以工业速度运行的矿石河。
在收藏家中,米西坎普(Michigamme)的石榴石假晶体有着属于自己的传说。矿工们把硬质改造的十二面体称为“黑钻石”,当手中看到锐利、深色的十二面晶体形态时,这个名字就立刻有了意义。当然,它们并非钻石,其中许多也已不是新鲜的橄榄石,但它们足够令人记忆深刻,以至于当地企业家据称会向访客和游客出售,尤其是在米西坎普铁路车站周边。最好的存货仍然保留着那个绰号的魅力:黑色、几何、坚韧,且无疑源自铁矿带。
现代野外收藏家又增添了自己的绰号。冠军区被收藏家称为“镜面庄园”,因为旧矿场的矿渣堆可能会以云母性赤铁矿闪闪发光,而一位野外收藏家也曾把马凯特县比作密歇根州的“楚姆贝”来形容其矿物分布之广。这种比较是戏谑性的,非字面意思,但它 captures 了该县的魅力所在:你去寻找石榴石,结果却可能带回镜面辉矿、电石英、铁链矿、方铁、碧玉,或一个让标本重新进入显微镜下的谜题。