
Mission complex,美国——亚利桑那州以脆弱方解石包裹的发亮天然铜丝闻名;三维窗格状岩板被收藏家珍视。
Key facts
Mission 复合体是在两种截然不同意义上的典型南亚利桑那铜矿产地。作为矿床,它是位于图森以南的锡里里塔山东部台地上的一座大型、仍在运行的铜-钼矿业区,古生代碳酸盐岩与石英岩、 中生代沉积岩与火山岩、石英斑岩花岗岩辉绿岩体的结构性碎裂组合中,受劳拉布期花岗岩铜矿化的影响。作为标本产地,Mission 的名声却来自于工业地质中的一个异常精细的副产物:在洁净至半透明的石膏中密封的亮丽、发丝状至树枝状的自然铜,常被切割或解理成“窗格”板,呈现铜以悬浮的红色金属蕨状形态。
Mission 不是一座让收藏家膜拜的矿山,不像基威纳铜矿那样拥有独立的大型铜晶体,或不像毕斯比那样以 cabinet 尺寸的二次铜矿物色彩丰富的集合。它最好的标本更为亲密、光学效果更强。经典作品是一对透明的透明方解石板与解理片,通常几厘米到柜藏尺寸,脉间以微型树枝状的铜分支穿过石膏,呈树状喷射状。部分板材呈现硬币般明亮的针状铜;另一些则有较暗的氧化色丝状体,在断裂处或边缘呈现绿色或棕色的变质。石膏清澈时,效果特别立体:铜看起来像在硫酸盐中漂浮,而非安置于其上。
地质环境解释了为何 Mission 标本与大多数亚利桑那铜矿的经典样貌如此不同。矿体系统的大部分属于斑岩/闪长岩(porphyry/skarn)环境,而非简单的氧化脉位点。主要经济矿物是 Copper-bearing sulfides,如辉铜矿和粟木矿,碳酸盐岩母岩中发展出闪长岩与造岩角岩的脉块结构。后续的氧化、硫酸盐的可动性以及裂缝/空腔的成长,催生了收藏家所熟知的石膏铜共生现象。矿井中存在大量石膏与无水石膏,而在空腔与裂缝中自由生长的无色石膏晶体与解理体,局部包裹着自然铜,极少数还包裹着硫铜铝矿。
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历史上,该区重要性在于皮马谷-米申矿体属于通过现代地球物理勘探发现的第一代亚利桑那州铜矿床,而非仅靠表面的明显露头。磁力勘探在矿山岭与黛西矿之间追踪到富磁铁矿的角砾岩带,促使在圣克鲁斯谷的冲积物下面开展勘探。米申矿床本身在上世纪60年代初成为ASARCO的主要作业点,最终吸收或与邻近的皮马、艾森豪威、矿山岭、南圣哈维尔和北圣哈维尔等地的资产合并,形成现代米申综合体。

照片:维基共享资源

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Mission 複合区位于萨瓦里塔附近,位于皮马矿区、皮马县、亚利桑那州桑哈维耶尔区的圣萨瓦里亚地质带。就矿业术语而言,它是一个露天铜-钼综合体,由 Mission、Eisenhower、Pima、Mineral Hill 和 South San Xavier 之间的地产组成,附近的 North San Xavier 矿也属于该作业的一部分。ASARCO 描述现有矿坑约长 2.5 英里、宽 1.5 英里、深 1,200 英尺,设在 20,000 英亩的地产内,阶梯面高达 40 英尺。对于收藏者来说,这些尺寸很重要,因为标签上的 Mission 地区名称可能涵盖来自 Mission 露天矿坑、Mission 地下矿、Pima 矿、Mineral Hill 露天工作区、San Xavier 单位,或更广泛的综合体的材料,而不仅仅是单一的小井。
在地质学上,该矿体最好被视为具有强烈角闪石岩化与替代成分的斑岩铜系统。该矿化体系位于 Sierrita 山脉东侧的一段断陷的沉积岩、火山岩和深成岩质量之中。拉拉米德期的石英正长岩斑辉岩侵入了志留纪和中生代岩石,矿化在经改变的侵入岩以及极为重要的在转变为石榴石辉石格塔岩、角闪岩和方硅酸盐岩的钙质地层中集中。San Xavier 的低角度断层及后续正断层作用使区域几何形态复杂化,整个皮马- Mission-Twin Buttes-San Xavier North 区域长期被讨论为相关斑岩/角砾岩矿床的构造再组合体。
Mission 的矿石并不仅仅是一个均匀的斑岩网脉体。公开描述和 MRDS(矿产资源数据系统)记录描述了由替换、散布、透镜状和脉状成矿作用所控制的角岩化和角闪石化沉积单位、碳酸盐岩地带、较年轻地层与下方志留纪岩石的接触,以及低角度断裂。黄铜矿是铜矿石的核心硫化物矿物,钼矿石则以硼钼矿为重要矿物。黄铜礦、辉铜矿、黄铁矿、立方辉矿、方铅矿、磁铁矿、赤铁矿、钨钨铌铌矿群等都属于更广泛的矿石及伴生体。地表改良与氧化作用在上方及断层控制带中增加了磁黄铜矿、蓝铜矿、孔雀石、自然铜、铁氧化物、粘土和硫酸盐矿物。
矿业历史在该地区的起点要早于现代露天采矿,目标也更小、更富集。西伊尔里塔山脉的东侧在西班牙殖民和领地时期直至十九世纪末,已出现银、铅-银和铜的勘探与地下开采。二十世纪初,该区包括矿山山丘、露天井、孔雀石组以及皮马作业区等矿区。到五十年代,重点从狭窄的高品位矿石转向埋藏在冲积层之下的大型、散布性铜体。皮马矿业公司在一九五二年开始积极开发, Alpha 井开启,早期高品位矿石来自氧化带和原生硫化物带的出货,随后大型露天开采方法接管。
ASARCO 于一九五四年发现 Mission 脉矿,并于一九五九年启动矿前开发。Mission 矿厂于一九六一年开始每天处理 15,000 吨,随后的扩建和矿厂升级贯穿六十年代、八十年代和九十年代。艾森豪威尔矿区位于 Mission 露天矿坑与南圣哈维尔矿坑之间,于一九七九年在与 Anamax 的合资中进入生产,随后 ASARCO 收购了 Anamax 的权益。相邻的皮马矿在一九八五年被收购,皮马矿厂在一九八九年投入运营,随后该综合体逐步整合为大型现代 Mission 运营区的一部分。地下矿在 Mission 露天矿下方开发,采用块状掏空法,通过螺旋形地下道和 80 吨柴油运煤车提供运输,但该地下作业于二〇〇三年关闭。
样本回收似乎是间歇性的,而非持续性采集的结果。收藏者最先辨认出的样品——透明的石膏或透明方解石内含本地铜——往往是较早的材料,常来自长期收藏或经销商库存而非近期合法采集。样品市场中的命名出处包括 Evan Jones、Bob Trimingham、Kay Robertson、John Kassionas、Harold Urish 和 Consie Prince 等收藏集,表明大量最佳材料在数十年前就进入流通。经销商描述反复强调,厚而透明的石膏片内部铜“森林”丰富的情形并不常见,且一些有据可考的实例在2010年代售出时就已被视为旧材料。
如今的采集许可情况与公共倾倒场或付费采集点不可同日而语。Mission 为 ASARCO 资产及相关土地上的在用工业矿场,存在矿山安全、运营及物业方面的限制。ASARCO 矿物发现中心提供公开展览和带票的矿山参观,对理解运营规模与铜加工过程很有帮助,但参观并不等同于获得采集许可。认真的收藏者应将所有 Mission 的合规样品视为收藏品或经销商商品,除非有具体、可信的授权开采文献作为证明。
Mission 组团的天然铜最受珍视的是作为方解石中的包裹体:在透明的高花岗岩/白云石斜长岩中悬浮的明亮至暗红色金属丝状、毛发状、针状以及微型树状群落。记录的标本从拇指大小和约3 cm 的小型到柜式板大于13 cm 的不等,尽管实际的铜枝通常纤细而精致,而非笨重。最佳 pieces 来自 Mission Mine 或 Mission pit 的材料,并在透明方解石中显示密集、清晰可见的铜“森林”,最好尽量避免擦伤、边缘发白或显眼的锯痕;普通样本往往包裹体稀少或较暗,方解石混浊,或解理面破损,阻碍对内部生长的观察。
Mission 的方解石既以大块硫酸盐材料出现,也以与铜矿带相关的无色晶化硫光晶石形式存在;收藏用样品通常是透明的劈峡、板块,或来自断层、三现层富无水硫酸盐材料、以及大理石或硅酸盐岩中的空腔中自由生长的晶体。Mission 的方解石很少仅作为方解石本身来评估——其魅力在于清澈且有光泽的方解石仿佛天然展示柜,能够展现原生铜,以及更少见的黄铜矿或其他铜矿物。优质样品为“窗玻璃”级:水晶般清澈,薄到足以透光,厚度足以保护包裹体,并且能够被干净地劈开或切割,使树状铜从两面都可读。
除了铜和方解石,Mission 组团还拥有广泛但多以矿脉地质为驱动的矿物名单。 黄铜矿、黄铁矿、钼矿、黄铜矿、辉铜矿、辉铜矿、立岩铜、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿、赤铁矿、凯石英、萤石、方解石、白雲石、方解石、无水碳酸盐、石英,以及微晶片岩系记录了斑状辉长岩及蚀变系统。角闪岩脉包括榍石或石榴石族材料、透辉石、霞石、角闪石族矿物,以及石英石。氧化与超生部包括赤铜矿、黄铜矿、孔雀石、蓝铜矿、博朗特石、玫瑰铜、绿松石、方镁铁矿、黄铁矿、三水矾石、锶系铜铁矿、以及锶龟石等,而矿山顶区与雏菊井区域增添了罕见的铜与铅铜二级种,如阿塔卡迈铜矿、格哈特石、拟包贝石、蛇纹石等。Mission 并不以矿物类型产地而著称;它的重要性在于一种非同寻常的标本习性——包裹在方解石中的天然铜——在一个大型斑岩/角砾岩铜矿带中。
Mission 标本的主要真实性问题通常不是完全伪造,而是标签不精确。较旧的作品可能被标注为“Mission 矿” “Pima 矿” “Pima 乡” “Mission 井场” “San Xavier”,或仅仅写成“Sahuarita”,而这些标签并不能区分地下矿、露天矿、Pima 部分,还是整合的 Mission 综合体。一个良好的标签应将该件归入 Mission 综合体、San Xavier、Pima 采矿区、Sierrita 山脉、Pima 县,且理想情况下保留较早的矿名或收藏名,而不是将其现代化。
在已出版的收藏者记录中,尚无明确记载的 Mission 铜在方解石中的伪品类别,但材料容易被误导性描述。许多件作品被锯切、劈开或抛光,看起来像是为了揭示透明方解石中的内含物;这在该产地很常见,不应自动视为损伤或改良。相反,被宣传为 Mission 的自然独立铜晶体标本的作品,应当谨慎审查:经典的 Mission 风格是微型树枝状或针状铜被方解石包裹,而不是笨重的本生铜晶体嵌在基质上。
品相是价值的核心。方解石脆软、易碎,透明的方解石会毫不留情地显现划痕、锯切雾、指纹、边缘崩缺和内部裂纹。铜内含物虽然壮观,但若方解石浑浊或磨损,视觉效果会消失。薄板应以避免弯曲的方式存放,并应远离高温、直射日光时间过长、极干或快速变化的环境,这些都可能加剧解理裂纹。 不要随意清洗:方解石略溶于水,水分可能进入解理缝隙或断裂处。用软刷或气吹清除粉尘比浸洗更安全。
市场供应时有时无。偶有小块含裹体出现,但最优柜藏尺寸、透明板且铜含量密集、明亮的样品多为旧藏标本,较为罕见。产地证明很重要:如 Evan Jones、Kay Robertson、Consie Prince、Bob Trimingham、John Kassionas、Harold Urish,或信誉良好的亚利桑那经销商历史等名称,能增加信心和吸引力。对高级收藏者而言,理想的 Mission 标本应具备清晰的方解石、三维铜分支、柜藏存在感,以及一个早于最近在线交易中“selenite 中的铜”通用标签的旧标签。
在使命区最精彩的故事之一,是通过寻找看不见的东西而发现了伟大的矿脉。圣克鲁斯河谷的冲积层掩盖了将成为皮马、使命和双峰的散布铜矿体,因此决定性的线索是地球物理学:联合地球物理公司进行的磁力勘测追踪到从矿山山丘向 Daisy 矿区延伸的富磁铁矿风化夹层。被认为开启这项勘探计划的,是矿业工程师沃尔特·E·海因里希斯二世与罗伯特·E·瑟蒙德,得到赫伯特·胡佛二世的支持。结果在亚利桑那州的矿业史上具有历史意义:矿体并非由勘探者翻出彩色露头或偶然的井口所发现,而是通过现代地球物理学发现。
在皮马,旧时代与新纪元交叠。1952 年,皮马矿业公司打出了 600 英尺深的 Alpha 竖井。到 209 英尺时出现氧化矿,随后在 255 英尺处出现初生硫化物。接下来的三年里,运输了 6.7 万吨、平均铜品位 6%;被运往 ASARCO 的埃尔帕索冶炼厂——这一等级在随后使命矿床的露天开采经济面前几乎显得令人惊讶:铜品位约 0.67%,需要巨量矿石、巨大的选矿厂和不懈的普遍剥离,而非选择性地下开采。
到了 1958 年,ASARCO 开发使命矿,彼时被称为东皮马矿,设有每天 1.5 万吨的选矿厂,并进行露天覆盖层剥离。商业生产始于 1961 年,矿精矿通过铁路运往海登,因为矿山本身没有冶炼厂。这样的对比——低品位石在巨大的规模上被运走,却在透明石膏中产生出脆弱的铜林状晶针,作为收藏家标本被观赏——是使命的魅力之一。同样的作业把多处地段吞并入了以英里计的矿坑,但也产出脆弱、手掌大小的透光方解石晶窗,现今收藏者举向光线欣赏。
关于使命的更顽皮的故事来自 J. David Lowell 的回忆录,涉及一位被称作“Fraction Brown”的认领人。大约在 1965 年,布朗在大型使命露天矿坑的中部发现了一个小规模的矿权分额。阿利桑那州的矿业法规要求设立一个六乘六乘八英尺的发现坑。据称布朗租了一台推土机,将其开往 ASARCO 使命矿门前,守卫允许通过,因为他们以为机器属于那里。随后他沿着矿井的螺旋运送道路,穿过巨大的运输车队,在底部挖出发现坑,张贴公告和地权,再开车离开。ASARCO 的律师对他提出挑战,但洛威尔的版本以公司被迫“付钱了”而告终——这是一个美妙的亚利桑那事件,在其中一个巨大的企业矿坑曾被一个小分额和一台推土机短暂地智取。