
收藏者指南,介绍莫伦西矿区(美国):地质、采矿历史与著名矿物,结合 EarthWonders 上记录自该 locality 的 269 件标本进行说明。
Key facts
Morenci 不是一个只是偶然产出矿石的漂亮小标本矿; 它是北美洲伟大的工业铜系统之一,因地质和风化的偶然性,也产生了美国西南部一些最具特色的次生铜标本。该矿位于亚利桑那州东部的格林利郡,处在铜山或 Clifton-Morenci 区域内,在那里拉拉米期的斑状辉长岩侵入体、古生代碳酸盐岩、前寒武纪基底、角砾岩、断层角砾岩,以及长期的表生氧化现象叠合共存。用收藏者的语言来说,这意味着一个巨大的铜-钼斑岩系统,局部有口袋、缝隙、角砾和晶洞,能够产出电蓝色的辰蓝铜绿铜碳铜矿、浓郁天鹅绒般的孔雀石、从苍白到绿松石色的孔雀石英闪、祖母绿方解石、无花铜、布郎斯坦石、反铜矿、铁氧化物,以及一长串稀有矿物。
Morenci 的视觉标识很强烈对比:在黑色、红棕色或赭黄的基质上,饱和的蓝色辰蓝铜绿结晶成花瓣状簇和块状晶体;孔雀石呈球形、球座状、生绒层涂层,以及对辰蓝铜绿的拟态;孔雀石英呈粉蓝到绿松石色的外壳和球座状晶体;而在更好的方解石晶体中,点点闪耀的绿色晶体散布在蓝色孔雀石英上。精美标本具有比斯比的氧化带戏剧性,但具有不同的基质语言和更强的孔雀石身份。一个优质的 Morenci 辰蓝铜绿-孔雀石标本不仅仅是“亚利桑那州的铜碳酸盐”;它常常带有特定的粗犷性——赤铁矿-针铁矿赭土表层、角砾岩破碎带、蓝绿色矿物分区,以及小而强烈的晶体,表明在广阔露天矿内的断层控制氧化。
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国家视图
Morenci 的收藏历史异常层层叠叠。早期的高品位氧化矿石出产了老旧的辰蓝铜绿和孔雀石标本,进入了东方收藏柜,因为矿物商和铁路联系在十九世纪末左右进入该区。随后,露天开采扩展暴露出新的氧化和角砾带,且当西南矿业协会在1970年代为费尔普斯道奇公司开采运营获得采集合同后,标本的收集大幅提升。正是因为这份合同,来自 Metcalf 露天矿、 Northwest Extension、 Copper Mountain 以及其他地区的许多标本得以作为标本而非被粉碎、浸出或在废岩中丢失而幸存下来。

照片:美国地质调查局

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Morenci 是亚利桑那州 Greenlee 县一处活跃的露天铜矿和钼矿综合体,位于 Safford 以东大约 50 英里,沿 191 号美国公路。现代运营由 Freeport-MmMoRan 以一体化合资企业形式管理:Freeport-McMoRan 持有 72%,Sumitomo Metal Mining Arizona 持有 15%,SMM Morenci 持有 13%。该矿以生产阶段的作业持续运作,选矿厂、浸出系统、溶剂萃取厂和电积设施处理硫化物与氧化铜矿的混合物。
在地质方面,Morenci 是围绕晚古新世至早始新世的深成侵入体形成的大型斑岩铜成矿系统。该区包含太古代蛇纹岩片麻岩和花岗岩、古生宙与白垩纪沉积岩,以及早至中始新世的火成岩。拉拉米代岩房、岩柱体、脉状体和岩床体从辉长岩到花岗闪长岩、石英斜长花岗岩,以及花岗岩;最重要的斑岩铜成矿与闪长辉长岩、偃打石、以及更早的花岗岩斑岩相关。初生的成矿主要以黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿在石英-白云母改造的网脉系统中为主导,而当这些岩簇侵入古生代碳酸盐岩单元时形成了角砾岩型矿体。
对于收藏者来说,必不可少的外部花纹是表生成矿带。Morenci 的矿体曾被多次浸出、氧化并富集,形成铜氧化带和大面积的二次硫化物毯。断层和裂隙提供了“管道”系统。在富集的硫化物带中,砷铜矿、黄铜矿等覆盖并替代早期的黄铁矿和黄铜矿;在氧化区,收藏矿物便出现。Freeport 的现代矿石类型分类识别出:浸出盖材料,富含铁氧化物、含天然铜的酸不溶氧化物材料、原矿釉态的 neotocite、tenorite、铜燧石、锰与铁矿物泥,以及可能的孔雀石;以及含有孔雀石、蓝铜矿、方解石等的酸可溶氧化物材料,伴随少量硫化物或孔铜矿。蓝铜矿是矿区尺度的主要氧化铜矿物,但由于其形态、颜色与历史,孔雀石与蓝铜矿在收藏者的想象中占据主导地位。
旧区并非现代意义上的单一矿坑。诸如 Morenci、Metcalf、Copper Mountain、Coronado、Detroit、Manganese Blue、Northwest Extension、Western Copper、Garfield Gulch 以及古老的石灰岩和矽卡岩(skarn)矿床的名称之所以重要,是因为样品特征在不同区段会有变化。在矽卡岩与碳酸盐相关区段,蓝铜矿和孔雀石出现在氧化的方解石-硅酸盐环境中,基质为赤铁矿-针铁矿,且存在拟代替体。在 Northwest Extension,蓝铜矿和孔雀石出现在切割前寒武纪花岗岩和拉拉米德花岗岩斑状辉长岩带断层处;在那里,蓝铜矿可能使断层破碎块胶结,填满孔洞,或作为在猫眼状孔雀石上的玫瑰花状晶簇出现。 Northwest Extension 也是一个氧化铜矿床,其中绿松石是主要铜矿物,伴随较少的铜铝铜石、蓝铜矿和孔雀石。
采矿始于十九世纪的地下高品位开采。皮尔普斯道格公司于1881年通过入股底特律铜矿公司进入该区,之后该区从地下采矿逐渐发展为巨型露天开采。第一座 Morenci 露天矿坑可追溯到二十世纪三十年代末,成为美国斑状岩铜矿中的标志性矿井之一。1987年 Morenci 建成第一座 SX/EW 工厂,标志着又一重大技术阶段的到来,使可浸出氧化铜和二次铜材料能在现场转化为铜阳极板。2015 年实现产能全面扩张,现代运营包括两座选矿厂,生产铜和钼精矿;破碎-选矿、原矿浸出系统;四座 SX 工厂;三座 EW 坛区,生产铜阴极板。
如今的采集进入几乎完全封闭的状态。Morenci 是处于受控财产上的一个大型工业矿山,而非自由采挖的场地。通过旧矿产量、矿工、承包商、皮尔普斯道格时期的回收、 Southwest Mineral Associates 的材料、较早的经销商库存,以及收藏分散的途径,历史与现代标本仍然流入市场。现代偶然发现的标本极为罕见,且员工或承包商的采集被视为违反公司政策。因此,认真标注的 Morenci 标本应被视为有限的历史材料,特别是具有台阶、坑、口袋、收藏或 Southwest Mineral Associates 来源者的标本。
最重要的产标本时期包括:旧19世纪的底特律与 Coronado 材料、1920年代末至1930年代初的 Coronado 出产物、1982年与1983年的 Copper Mountain 蓝铜矿-孔雀石发现、1985年的蓝铜矿钟乳石口袋、1990年代 Northwest Extension 的蓝铜矿与孔雀石产出,以及 Morenci 矿区扩张与较早矿区交汇处后续的回收。这些发现既产出了陈列标本,也产出了适合宝石加工的蓝铜矿-孔雀石材料,但最精美的晶质样品远比矿山巨大产量所暗示的要稀少。
莫伦西方解石是该矿区的蓝色标志:深皇家蓝到电蓝的晶体,呈块状、片状、刀片状、玫瑰花状、外壳状、角砾体胶结以及罕见的钟乳状形式,常见于赤铁矿-针铁矿、褐铁矿、孔雀石、孔雀石绿,或深铜氧化物基质上。已记录到长弗洛 Limestone 的断层和东南莫伦西矿区一条单斑辉长岩岩脉中的晶体可达到约 2 cm 的完整晶体,而西北延伸区材料包括方解石-水泥化的断层角砾石、衬着晶洞、在赤铁染色粘土碎屑中“漂浮”,并在彩蓝孔雀石上形成玫瑰花状结晶。著名发现包括 1983 年初的 Copper Mountain Electric Blue Pocket,拥有光泽玫瑰花状晶群,约 1.7 cm;1985 年的方解石钟乳状口袋;以及 1990 年代的西北延伸产出。最佳作品应具备饱和蓝色且视觉上未显黑、晶体清晰无损、光泽生动、与孔雀石或孔雀石绿形成鲜明对比,并具有明确来源;普通作品则多为大块蓝色外壳、受损玫瑰花状晶群,或美观但来源不明的碳酸铜碎片。
莫伦西的孔雀石最珍贵之处在于其雕塑性而不仅仅是绿色:圆球状、球状表皮、绒面球状集合体、丝质包覆、断裂衬里、钟乳状生长以及对方解石的拟形都极具特征。经典组合为方解石、孔雀石绿、 Tenorite、赤铁矿-针铁矿、孔雀石铜、石英、透辉石、自然铜;在西北延伸区,角砾岩碎片可能显示多世代细孔雀石带纹,随后是较粗的方解石;而以 azurite 伪形后的深绿色孔雀石在收藏家中尤受欢迎。收藏级别的件体从带有尖锐拟形的缩略图到配有蓝色方解石玫瑰花状晶群并镶嵌在绿色球体或绒面垫上的柜台级样品,最优秀的样品则以表面新鲜、角砾体无损、拟形清晰、天然绿色饱和、以及莫伦西风格的蓝方解石或淡孔雀石绿对比度鲜明来评判。
绿松石铜矿在现代摩伦西矿脉系统中是主要的氧化铜矿物,也是许多矿场较佳次级铜组合所依托的蓝绿色地层。收藏品常见的外观包括粉蓝、天蓝、绿松石蓝、蓝绿,以及本地较深的绿色壳状、球状团、涂层,以及块状或硅化材料,通常伴随孔雀石、蓝铜矿、磁黄铁矿、透辉石、石英、玛瑙、玉髓、铜铜矿、赤铁矿、方解石、褐铁矿、天然铜、铝土矿、针铁矿和玉髓玉。在西北延伸区及相关氧化带中,绿松石铜矿可能是主导铜矿物,而在样品件中它常围绕蓝铜矿花状结构、覆盖含大量 tenorite 的基质、填充角砾石,或支撑小型祖母绿透辉石晶体。最好的摩伦西绿松石铜矿表面保持连续的球状或绒毛状纹理,颜色强烈且不呈粉笔状,与蓝铜矿或孔雀石形成鲜明对比,基质稳定;块状蓝绿铜矿原料较常见但不太理想,除非显示出宝石级的二氧化硅或特别易读的摩伦西组晶。
摩伦西透辉石因晶体小但收藏家兴趣巨大,原因在于阿利桑那州透辉石稀少,摩伦西的样品往往呈现出迷人的蓝绿组合。通常表现为鲜艳的翡翠绿、光泽良好、半透明至宝石级的晶柱状或针状微晶覆盖在带有淡蓝至绿松石色的绿松石铜矿基质的空洞、缝隙以及起伏表面上,局部伴有石英、孔雀石、针铁矿或罕见的沃尔芬石。经销商与收藏记录显示从小型橱柜到橱柜珍品的样品,包括伍登·汤普森在1970年代取得的材料,晶体呈现出闪闪发光的透辉石填充雕刻状空腔或覆盖绿松石;单颗晶体通常只有毫米级长度,但密集、完整的覆盖和高对比度使最好的样品极具展示价值。优质摩伦西透辉石在放大镜下评判:晶体形态清晰、玻璃光泽、真正的翡翠色、密集覆盖,以及与清洁的绿松石铜矿相伴的整洁关系,能将细小颗粒与普通铜氧化基质中的绿色粉尘区分开来。
在 Morenci 的天然铜并非主要矿石故事,但作为重要的次生带样本矿物,尤其是在酸不溶性氧化物组合中,与红铜矿、氧化铜、铜团、锰和铁氧化物、孔雀石、翠绿辉铜矿和蓝铜矿并存。它以团块、缝隙、锯齿状团块、叶状或分支状花丝状生长以及富铜的地壳状晶体在氧化基质中出现;已记录的收藏品包括在基质上分支的晶状天然铜,以及来自 Copper Mountain 水平带、散在的天然铜团块和缝隙的红铜矿丰富样品。最具吸引力的例子保留天然包裹层和矿物联饰,而不是被清洗成无名的亮金属,它们因雕塑形态、与紅銅礦或碳酸盐的可读成盐结晶共生、旧标签出处以及稳定性而受到重视。与蓝铜矿和孔雀石相比, Morenci 的有吸引力的天然铜在收藏市场上更为稀有,尤其是来自旧存货、晶体完整或柜-size 的样本。
除了五种头号矿物, Morenci 的记录还显示广泛的次生和原生组合,包括铜绿铜矿、红铜矿、辉铜矿、黄铜矿、钼矿、黄铁矿、方铁矿、闪锌矿、端铜矿、蝶舞铜、铜玉、赤铁矿、针铁矿、黄铜、水晶、玛瑙石、方解石、等粒石、黏土矿、矾铝矿、玫瑰铜矿、沃尔芬石、萤石、透晶石、透长石、磁铁矿和石灰岩硅酸盐等。更广泛的 Clifton-Morenci 区也在 rare-mineral 方面具有历史重要性: coronadite 最早是在区内的 Coronado 蚀脉区被识别出来,而 morencite 曾在 Morenci 材料中被描述,后来工作表明它在结构上与非铁矿石黝铁矿同质。早期文献还记录了 Coronado 脉上的铳铜矿和风化斑岩上的类似葛哈特铜硝酸铷壳体,赋予该区矿物学上的意义,远超其经典的蓝色和绿色铜碳酸盐。
莫伦西的最重要的真实性问题在于标签错误,尤其是与毕斯比的混淆。许多来自莫伦西的老 azurite-malachite 标本被以毕斯比标签出售或传承,因为两地都产出生动的亚利桑那铜碳酸盐。评估有疑问的标本,最好不仅看颜色,还要看基质、纹理、相关矿物和产地。莫伦西标本常见以绿松石黄铜绿作为重要伴生矿,特别是在一些老的 Coronado 与 NW Extension 材料上;黄铜绿伴方铅绿/蓝铜绿(azurite-malachite)可以成为强有力的莫伦西线索,也比经典毕斯比的 azurite-malachite 的特征性要弱。标注 Northwest Extension、Copper Mountain、Dispatch Hill、Morenci pit、Metcalf、Phelps Dodge、Southwest Mineral Associates、Les Presmyk、Wayne Thompson 或其他有记录的亚利桑那收藏的旧标签会增值。
我并未获知有专门面向莫伦西的、文献充分的现代假货产业,但处理和展示问题值得关注。有些富含 azurite-malachite 和 chrysocolla 的莫伦西矿石曾被切割、打磨、薄片化、稳定化或涂漆用于宝石切削展示;这些标本虽有吸引力,但不应以天然晶体标本来定价或描述。黄铜绿与多孔铜氧化物混合物可能脆弱或易吸附,矽化黄铜绿比粉质材料更耐久。原生铜可能被清洗、上漆或人为美化;本地性标本的自然锈迹和未被破坏的伴生关系更为可取。
条件至关重要。莫伦西的 azurite 晶体、花束形和钟乳状形态容易受损;孔雀石球和绒毛涂层容易磨损;黄铜绿皮壳在边缘会碎裂成粉末;若闪亮表面被磨损,黄铜铜晶微晶也会失去吸引力。用放大镜检查 azurite 的端头和花蕾边缘,留意 malachite 与 chrysocolla 的碎掉球状结构,对表面异常光亮涂层的标本要谨慎。避免长时间浸泡或激烈清洁。 azurite 与 malachite 是铜碳酸盐, chrysocolla 可能是多孔的,铜-氧化物基质可能包含松散的铁氧化物或粘土;要轻柔除尘并保持标本干燥。
市场供应呈现悖论。莫伦西是一个庞大、著名、在产的矿山,因此普通的 azurite-malachite-chrysocolla 标本会定期出现。来自伟大裂隙的优质、有良好产地证据的标本则另当别论。 Northwest Extension 的 azurites、Copper Mountain Electric Blue Pocket 标本、1985 年钟乳石、较早的 Coronado 材料、良好的 dioptase-on-chrysocolla,以及具有 cuprite 的引人注目的天然铜都是有限的、以收藏为导向的材料。最理想的莫伦西标本不一定是最大的;一小组未受损的花簇形标本,附有旧标签且与经典的 chrysocolla-malachite 组合相关,可能比更大块的氧化物标本更为重要。
莫伦西标本的故事具有一份奇妙的丢失与找回的质感。上世纪二十年代末至三十年代初,当科罗纳多矿被租赁者开采时,一批孔雀石和蓝铜矿标本被卖给俄勒冈州的一位商人。此材料在几代人之中逐渐被遗忘,直至大约2015年再次浮出水面,仍然被装在盒中。这个线索并非来自矿标签或打字清单,而是包装物:三十年代初的报纸,关于蓝色和绿色铜矿物的时光胶囊。对收藏家而言,这样的再发现之所以重要,是因为它把标本固定在一个狭窄的历史窗口内,在现代露天开采的覆盖与长期按子矿区分级之前。
莫伦西标本的现代保护在很大程度上要归功于Wayne Thompson和Southwest Mineral Associates。1974年,汤普森创立了该公司,并获得匹斯利普(Phelps Dodge)西南分部的收藏合同,覆盖毕斯比、莫伦西和阿霍。在莫伦西,这意味着来自梅特卡尔夫矿坑及后期矿区的标本在被送入浸出坑之前就可以被保存下来。这一安排改变了整批矿脉的命运。1985年著名的蓝铜矿钟乳石口袋以及西北延伸的孔雀石与蓝铜矿石因有人具有收藏者的眼光而获得允许回收,否则本应被工业作业视为含铜岩石而处理掉。
80年代初的铜山 finds 为莫伦西带来了最令人难忘的现代标本事件之一。1982年,布莱恩·亨茨曼从旧莫伦西矿坑的铜山区域大约取回五个平板的标本:明亮绿色的孔雀石球体,表面镶嵌着带有光泽蓝色蓝铜矿花瓣的母基。次年,即1983年初,亨茨曼和杰瑞·沙利文在4700号台阶的爆破松动的一块大巨石的裂缝处工作。裂缝中出现大约三平板尤为精美的蓝铜矿:蓝色花冠状晶体,约1.7厘米,伴有小型森林绿色孔雀石球体。收藏家们以它的恰当名字“电蓝口袋”认识这次发现。
莫伦西故事中的另一幅画面是纯粹的矿物学雕塑:1985年和1992年收集的蓝铜矿钟乳石。Les与Paula Presmyk收藏中的一组出版图显示,蓝铜矿和孔雀石钟乳石的中心钟乳高度达11.5厘米。莫伦西并非主要以洞穴矿物闻名的产地,因此这些钟乳状碳酸铜形态显得格外突出:它们是氧化带滴落与渗出化学过程冻结在巨大斑岩铜矿作业中的蓝绿垂挂形态。
1990年代西北延伸区的发现为莫伦齐经典增添了一种不同风格。在1992年春夏,来自西北延伸区的矿井里,尺寸和质量昔日较不常见的结晶蓝铜矿开始露出。那里,蓝铜矿和孔雀石不仅覆盖着角砾岩或衬托石灰岩的空腔;它们占据穿过花岗岩与花岗岩角岩的断层,粘结破碎物,衬垒空洞,并出现在氧化铁染色的黏土碎屑中。这些标本帮助确立了现代莫伦齐的风貌:蓝铜矿星状簇、孔雀石拟代晶、富含胆矾石的氧化物基质,以及如此明确的地质特征,以至于标注“西北延伸区”的标签如今在收藏界具备真实的分量。