Pea Ridge Mine, USA - 基利斯型铁氧化物-磷灰石矿化点，因烟熏灰矿、葡萄紫萤石以及罕见稀土矿物而著称，收藏者珍视。
Key facts
Pea Ridge 是美国著名“工业型”矿物产地之一：一个深层、硬岩铁矿，其收藏标本在于具有国家经济与科学重要性的矿床。该矿位于密苏里州华盛顿县的 Sullivan 附近，处于 St. Francois Mountains 造山带的西北侧，在那里中元古代的流纹岩火山岩及相关侵入体孕育出一条陡峭且不协和的氧化铁-磷灰石体。就标本而言，Pea Ridge 最为人所记住的并非教科书式的大单晶，而是一组独特的铁染色、 pockety（多空洞组合）组合：烟色至赤红色的方解石、葡萄紫至琥珀色的萤石、黄铜色的黄铜铜绿辉铜矿、赤铁矿包裹与镜面状铁氧体、重晶石、黄铁矿、石英、白云岩和磷灰石。
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在地质方面，Pea Ridge 与 Kiruna 型氧化铁-磷灰石矿床并列，而非多数收藏者心目中占主导地位的密西西比谷型铅锌矿。其铁矿石以磁铁矿为主，并含有重要量的赤铁矿，但该矿床在经济地质学家眼中也因在角砾岩管和脉中富集稀土元素矿物而知名，包含稳态萤石、磷灰石、方解石、石英、萤石以及相关的REE矿物。对收藏者而言，这也是为何 Pea Ridge 标本常给人与“普通密苏里”材料不同的感觉：最优秀的作品具有黑色火山矿场的个性，赤铁矿尘埃或夹杂使本就偏灰的矿物呈现烟熏、红棕或漆黑的外观。
图片： Rob Lavinsky，iRocks.com / Wikimedia Commons
矿山的历史也很重要。Pea Ridge 是通过磁力勘探发现，发展成为现代地下铁矿经营单位，并在2001年关闭并淹没之前运营了数十年。绝大部分收藏材料是通过矿工、旧的密苏里州收藏、以及经销商的批发而进入爱好领域，而非反复的公开采集。因此，具有吸引力的 Pea Ridge 标本具有一种闭合产地经典的氛围：并非不可获取，但数量有限、分布不均且强烈依赖于旧标签。
照片：Rob Lavinsky，iRocks.com / Wikimedia Commons
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Pea Ridge Mine 是一座位于密苏里州 Sullivan 以东约 13.8 公里、靠近 Meramec State Park 的前地下铁矿。该矿床埋藏在志留系与奥陶系的沉积覆盖层之下，产于 St. Francois 造山带的前寒武纪火山岩中。矿体为陡倾的板状至新月状的磁铁矿-赤铁矿块，置于流纹岩熔岩流与火山灰凝灰岩中，走向大致 northeast 并向深部延伸。较早的描述将矿顶埋藏高度大约定位在地表下方 1,000 至 1,400 英尺处；矿区开发达到多层深部水平，包含在 1,395 至 2,505 英尺的范围内工作。
该矿床通常被描述为铁氧化物-磷灰石体系，主矿石以磁铁矿和赤铁矿为主，伴有磷灰石、石英、萤石、方解石、黄铜矿、黄铁矿、透辉石、绿泥石、黝帘石、白云岩、钇铈铈矿、以及相关的副矿物或脉石矿。矿区识别出若干矿物学分区：块状磁铁矿矿体、镜铁矿、石英-赤铁矿或硅化岩、石英-角闪石组合体、异质角砾岩，以及富稀土元素的脉煤和脉洞。这些分区不仅仅是学术上的区分；它们解释了为何收藏品从密集的块状磁铁矿与闪耀的镜铁矿组合，到紫色的萤石组合、红褐色的方解石、含磷灰石的标本，以及含罕见稀土元素的材料，呈现出多样的收藏潜力。
稀土矿化是该矿床的标志性特征之一。四条绘制的稀土元素含量脉岩笔直地截断了磁铁矿-赤铁矿矿体及其改造后的流纹岩宿岩。公开的研究描述暴露的脉岩段长达约 60 米的水平长度、宽度约 15 米，向下延伸的部分尚未完全确定。大多数材料中的主要稀土矿物是莫来石和锆石英石，伴随有磷灰石，以及少量铕铁磷矿、铌钼矿、磷铈矿、镓铈热铀矿、锰铌石、泰伯铁矿、镝钇矿、釷矿及一些含汞矿物在部分样品中出现。在收藏者看来，这些物种大多并非来自 Pea Ridge 的柜型陈列矿物；它们通常是微观的、块状的、相互生长的，或在抛光片和分析装片中才能最好欣赏。然而，它们的存在，正是将 Pea Ridge 从一个封闭铁矿提升为具有科学意义的地产的重要部分。
矿业历史始于地球物理学。1950年代初就已发现强烈的磁异常，钻探证实了一个大型磁铁矿体。圣约瑟夫铅业公司与贝鲁斯坦钢铁公司于1957年合组成立梅里梅克矿业公司以开发该矿石。随后进行竖井开挖和地面工程，设计有年产约200万吨铁丸/铁球的磨矿及球团厂。1964年开始生产，Pea Ridge 成为密苏里州现代铁矿的重要产区之一。随后几十年 ownership and operating structure 发生变化：Meramec Mining 合资企业让位于后来的 St. Joe、Fluor 及其继任运营，且自1990年失去最后一个球团客户后，该矿由铁球转向其他特种铁产品。矿山于2001年停止开采，地下矿山被关闭并被注水。
样品开采从来不是矿山的目的。Pea Ridge 是一个深部工业型矿场，只有在通道、断层、角砾岩或矿化区与活动工作面相交时，才 opportunistically 出现收藏品质的样品。最为人熟知的收藏时代材料包括带赤铁矿包裹物或覆 Coat 的方解石、带赤铁矿/针铁矿包覆的萤石、方解石上的黄铜铜黄褐铜铜矿、少量紫色至琥珀色的萤石晶方、萤石磷灰石晶体、黄铁矿、重晶石，以及部分镜面状赤铁矿。早期收藏者还从矿山获得了大块的磁铁矿和镜面状赤铁矿，但更受欢迎的现代柜藏作品是那些更清晰、更色彩鲜明的组合，而非单纯的矿石块。
如今的进入应被视为关闭状态。矿山处于非活跃状态、地下被注水、并且位于私有/工业用地。因此当代的 Pea Ridge 收藏只能依赖旧藏品、商家库存、撤出品以及偶有带有矿工或密苏里州收藏家标签的样品浮现。矿山尾矿和岩心储存继续引起地质学家对稀土和关键矿物的关注，但这种科学关注不应与公开收藏访问混淆。
赤铁矿是使 Pea Ridge 标本呈现出独特光泽的矿物：在赤铁矿带中的光泽体、作为红色颗粒状赤铁矿、覆于方解石和蛭石上的涂层，以及作为包含物使本来苍白的方解石晶体显得烟雾状、微粉或红褐色。最具收藏价值的赤铁矿标本不仅仅是块状铁矿石；它们是具有极少破损的光亮金属板或厚重闪亮的聚集体，或是在基质中赤铁矿为方解石、蛭石、石英、方解石、硬石、辉铜矿形成清晰对比的标本。普通的 Pea Ridge 赤铁矿可能又重又暗又块状，但优质标本要么具有明亮的镜面光泽，要么呈现 locality 的经典美学——红黑赤铁矿尘覆在形态良好的伴晶之上。
方解石是 Pea Ridge 展示矿物中最容易辨认的一种，通常呈现半透明到乳白、烟雾状、灰蓝、粉红或红色晶体，其中夹杂或涂覆着赤铁矿，有时还镶嵌着微小的辉铜矿、黄铁矿、荧石或重晶石。优良标本包括尖锐晶体可达数厘米，甚至呈双终端或近浮晶簇的晶群；而多数普通材料则为暗白色、带铁渍或因矿山回收而有擦痕的晶体。 Pea Ridge 的最佳方解石结合了良好的晶型、玻璃样的晶面、红棕色的赤铁矿特征以及干净的伴生矿；带有黄铜色辉铜矿或可见紫色荧石的标本具有最强烈的 locality “signature”。
在 Pea Ridge 标签上应对方解石锰铝酸盐采取异常谨慎的态度。Pea Ridge 的标准文献与地区数据库强调的是氧化铁、萤石、萤石、方解石、硫化物、碘化物以及稀土元素磷酸盐和碳酸盐，而 smithsonite 在该矿内并不像对碳酸盐含锌矿区那样是被确立的展品。因此所谓的“Pea Ridge smithsonite”标本应仔细审查，特别是如果它们被描述为在石英上的 dolomite (epimorph) 形态，或更像密西西比河谷型锌矿材料而非 Pea Ridge 的氧化铁-磷酸盐体系。若要在此标签下认定为优良标本，需要强有力的古老产地证据或分析确认；若缺乏这些，认真收藏者应将归于 Pea Ridge 的吸引人 smithsonite 标本视为潜在错标，而非代表已记录的矿脉。
Pea Ridge 的黄铜矿以对比矿物而著名，呈现为明亮的黄铜色晶体，镶嵌在方解石中，常与萤石、赤铁矿、方柱石和偶见的黄铁矿或方铅矿共生。优质标本显示出清晰、有光泽、有时呈锯齿状或对称生长的晶体，在铁暗色的方解石基质或覆铁的基质上突出；单个晶体在厘米级的尺度已是相当可观的，文献中的经销商材料也出现过约1.5厘米的样品。常见的黄铜矿较少或有 tarnish，但 Pea Ridge 最好的样品具备鲜明的黄铜闪光，穿透本地红黑色铁矿环境。
菱镁铝石在 Pea Ridge 的矿石组分中被记录为辅助矿物，特别是在磁铁矿矿体及相关脉石中，但相比方解石、萤石、黄铜矿、赤铁矿和磷灰石的收藏名气，它在该地并不占核心地位。作为标本矿物时，通常应被视为与石英、方解石、赤铁矿、硫化物或铁染基质相关的小型菱方晶状碳酸盐，而非像密苏里州铅区那样的大型、洁净的马鞍状菱镁石。优质 Pea Ridge 的菱镁铝石在帮助完成经过充分来源追溯的组合或同生关系时最有价值；普通的分离碳酸盐材料，尤其看起来更像 MVT 锌区的菱镁铝石时，需要仔细的标签核验。
透辉石是 Pea Ridge 收藏者中最受欢迎的矿物之一，因为它罕见、视觉上独特，并且不同于经典伊利诺伊-肯塔基区的透辉石。它呈现为小立方体和修饰晶体，常见为紫色、葡萄紫、琥珀色、黄色心部或无色，常部分被红棕色赤铁矿或针铁矿覆盖，与方解石和黄铜矿共生。约1.5厘米的立方体是值得注意的，而报道的四方六边晶体要小得多，通常在几毫米以下。 Pea Ridge 最好的透辉石是微型尺度的组合，具有可见的色带、明亮的黄铜矿，以及恰到好处的赤铁矿涂层，既能点出产地又不掩盖透辉石本身。
硫酸釩石在 Pea Ridge 的重要性高于其在市场上的 modest 的表现。在含铀、REE 丰富的脉中，方解石是与石英、绿泥石和镨钕矿并列的主要陪体矿物，公开的描述指出晶体呈分区及生长覆盖。作为展示矿物时，方解石通常与萤石、方解石、赤铁矿、辉铜矿、石英或富REE 的材料共同展示，而不是作为大型独立的金色薄片。最佳收藏品是具有明确来历的组合，显示方解石在矿床晚期热液阶段的作用；在铁染基质上形成的块状或模糊的白色方解石若没有与研究区或旧藏品相关联，往往吸引力较弱。
磷灰石既是收藏矿物，也是理解 Pea Ridge 的关键。磷灰石在铁氧体-磷灰石体系中丰富，并且可能含有丰富的稀土元素；在标本材料中，它可能以不透明至半透明的晶体或晶团形式出现，常呈红色、砖红色、棕红色，或因赤铁矿夹杂和铁染而变暗。记录的细晶体可达数厘米，包括一个异常的 4 x 4 x 3 cm 的砖红色晶体，在方解石上具有发达的棱柱、二方柱和平顶面。普通富磷灰石的标本可能庞大或不具吸引力，但若晶面清晰、端面明显、与方解石相关并且来自 Pea Ridge 的 provenence，便是该地区最受欢迎的非萤石标本之一。
除了展示矿物之外，Pea Ridge 还拥有异常丰富的技术矿物清单。磁铁矿是主要的矿石矿物，在某些地区有铁磁化磁铁矿和镜铁矿的存在。已记录的还有石英、角闪石、绿泥石、云母/白云母、长石、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、锡辉石、锆石、金红石和钼黄页等，以及在专门研究中发现的稀有含铊矿物，如高铀石、镍铟石、赫希石和西尔万石。稀土组分包括铈钇铈矿、铒铜石、铕铈铈铼矿、钚镧矿、布里托莱石、闪铬石、腾车石、帕里石和铊石等。大多数组合并非以观赏性晶体形式常见，但它们使 Pea Ridge 成为系统收藏者、微型收藏者和对铁氧化物-磷灰石及稀土矿物体系感兴趣的研究者的重要产地。
Pea Ridge 标本为闭合矿井材料。地下作业区域已被水淹，不是采集目的地，因此合规的标本通常来自旧藏、矿工保存材料、历史经销商存货，或二级市场的分散。标签很重要。一个好的旧密苏里州标签、收藏谱系或经销商记录会显著提升信心，尤其对于 locality 较不典型的物种。
经典的 Pea Ridge 外观是一个有用的第一筛选：赤铁矿或针铁矿涂层、呈红色或烟色的方解石、紫色至琥珀色的萤石、铜黄铜铜铅矿、黄铁矿、方解石基质富铁。看起来像 Viburnum Trend 白云石-硫化物材料、Tri-State 锌闪锌铅矿矿石，或 Arkansas 锌碳酸盐独柱石的样品，即便标签写着 Pea Ridge，也不应不加审慎地接受。特别是独柱石，在此地名下除非有分析或无可挑剔的来历，否则是一个 red-flag 的物种。
文献记载的人工改造虽罕见但值得了解。曾有收藏者公开描述通过使用盐酸溶解 Pea Ridge 萤石标本中的受损方解石，留下赤铁矿涂层，造成赤铁矿涂层的 epimorph 效应。这并非广泛的造假行业证据，但证明存在酸改良的 Pea Ridge 组合物。空心的红褐色“epimorphs” 形成于方解石后的萤石上，应仔细检查是否存在非自然表面、蚀刻萤石、残留酸损，以及与来历相关的故事性。
状态是真实的问题。Pea Ridge 标本来自工业地下铁矿，而非标本矿；许多样品接触过、断裂、铁粉覆盖，或机械性挫伤。方解石端部与萤石角落是最先需要检查的地方。赤铁矿涂层可以掩盖伤痕，但也赋予标本特征，因此清洗要克制。除非目标是分析前处理而非保留美观标本，否则避免激进的酸处理。
荧光可增加趣味性：有报道称某些 Pea Ridge 的方解石和萤石在长波与短波紫外线下呈荧光。应温和测试并记录反应，但不能因此就认定荧 locality。相反，缺乏荧光并不排除 Pea Ridge 標本。
含稀土元素（REE）的标本需要常识性处理。铈钕铕铁矿相、铽矿相及含铀镭材料可能在微量但可测量的范围内含有铀和铀，尤其是在稀土元素丰富的脉石或角砾岩材料中，而非普通的方解石-萤石标本。将此类样品标注清楚，避免打磨或吸入粉尘，处理后务必洗手，并在保存时对放射性或疑似放射性标本进行周到存放，特别是如果它们易碎。
市场供应不稳定。时而出现适中的方解石-黄铜矿组合以及铁锈污染的组合，吸引人的方铘石、尖锐的萤石-磷灰石，以及光泽铁矿标本则要少见得多。对于高级收藏者而言，Pea Ridge 的最佳标本是那些兼具产地特征、良好的晶形、悠久的来历，以及与矿床实际相符的物种组合的标本。
Pea Ridge 起初在奥扎克山脉下是一声地球物理学的耳语。矿石并不像旧时 Iron Mountain 与 Pilot Knob 的矿区那样从山坡露出，而是被厚厚的年轻沉积岩覆盖。二战后空中磁力勘探揭示了这一异常，圣约瑟夫铅公司（St. Joe’s）的一支勘探队在寻找铅锌可能性的同时跟随这条异常。到了上世纪50年代中期，钻探显示出该密西西比河西部区域更大也更奇特的东西：一个大型的隐藏颗磁铁矿体，陡峭、深而可采。
若只从老地板上的簇状萤石和方解石来认识 Pea Ridge，往往会低估随后发展的规模。圣约瑟夫铅公司与伯利恒钢铁于1957年12月合组成立 Meramec Mining Company。那一年开凿了第一口竖井并清理了选矿场；1958年又开凿第二口竖井。为把矿区与 Cadet 的美铁主线连接，修建了一条长达28英里的铁路支线，并从 Meramec 河（约4英里处）引来10英寸口径的供水管线，用于选矿。到1961年，服务竖井下探至2505英尺，主提升竖井至2491英尺。这并非随意的奥萨克开采；这是在沉积覆盖之下进行的重大地下铁工作，目标是数百万吨的圆球粒状铁矿球团。
1964年投产后，矿山迅速成为华盛顿县的主要雇主与纳税人。早期报道描述一座年产约200万吨铁精矿球团的工厂，计划在1965年前全面投入运作，并在约1395至2275英尺深度的多个层面进行开采。据报道，合资企业开工前的成本为5200万美元，雇员约1000人，分布在地下与地表作业之间。对于矿物收藏者来说，这些数字解释了为何许多 Pea Ridge 样品带有工业气息：这些矿脉是在生产路径中被发现的，而非由周末拾荒者在矿 dump 的时候偶遇。
其中最引人注目的一章出现在后期，当时矿区的“废区”与辅助区开始呈现完全不同的景象。在70年代末至80年代初，放射性区域、重稀土元素丰富材料、锡、 替正、金等吸引了更多关注。一项区域性铀评估促使 St. Joe American 研究矿内的放射性区域。1979年末至1980年初的长孔镐钻在22口钻孔中累计长度为1813英尺，数百份样品被分析。后续工作将钻芯移至880英尺层面的存储与取样设施，便于地质学家系统取样老孔并采集地下岩屑。
最引人注目的分析来自东部前壁和2275英尺层位。对 SD1118 矿窗周围的采样，被描述为矿山作业与REE富集脉的原始交汇处，返回的样品含有1.57盎司/吨金、0.57盎司/吨银、22,500 ppm 锡、2,900 ppm 犝、6,400 ppm 铅、65 ppm 铋和210 ppm 铀。孔号为961-6的钻芯在一个区间内显示出更为显著的数值：在较短的钻芯长度上达到371.15 ppm 的金，且在同一表格中报告了高银、碲、铅和锡。矿物学解释并非简单的石英脉中的自由金；贵金属与一组奇特的 Pea Ridge 稀土矿物与碘化物的组合有关，其中包括 altaite、melonite、hessite、sylvanite 以及在研究材料中出现的金铑铜。
REE 脉本身读起来更像是研究矿井的发现，而非标本产地。在一个暴露面上，它呈现深褐色、致密、坚硬且颗粒由细到中等；在2275英尺层以下，钻芯材料被描述为橙色至淡红色、多孔、易碎且颗粒更粗。石英和方解石既作为基质又作为离散晶体存在。蒙纳兹石甚至可以如此丰富，足以占据钻芯样品的一半以上。脉中的赤铁矿碎片部分被后来的矿物所替代。对于柜式收藏者而言，这种材料可能看起来并不引人注目，但在显微镜下，它就是 Pea Ridge 的最具辨识度的样子：铁氧化物、方解石、石英、REE 磷酸盐与碳酸盐、钍矿、碘化物以及硫化物全部被塞进一个晚期热液系统中。
在传统旧标本贸易中，还有一个更小的、非常人性化的收藏故事。Pea Ridge 的矿物并不像 Elmwood 的方解石或 Illinois 的萤石那样丰富。处理该矿材料的收藏者记得有铁污斑的方解石、萤石、黄铁矿、磷铌石以及重矿石的展台，大多数材料普通，有些却极为出色。最具吸引力的 Pea Ridge 标本往往看起来像是铁矿试图把每一颗晶体都带回家：红色沾染的方解石、半埋在赤铁矿中的萤石、从暗色表面闪现的黄铜矿。正是这种略显粗糙、带铁污的身份，使得一个好的 Pea Ridge 标本在整个房间中一眼就能辨认出来。
Laurence M. Nuelle, “矿物在 pea Ridge 矿山，密苏里州华盛顿县的矿物”，Rocks & Minerals，卷73，期2，页90–97，1998。面向收藏家的矿区文章，附有照片和矿物清单；由密苏里州自然资源部编目。
https://dnr.mo.gov/content/minerals-pea-ridge-mine-washington-county-missouri
Laurence M. Nuelle、Warren C. Day、Gary B. Sidder 与 Cheryl M. Seeger，“ pea Ridge 铁矿中的地质与矿物并生作用：稀土元素与金矿脉的起源”，收录于 Strategic and Critical Minerals in the Midcontinent Region, United States，美国地质调查局公报1989, 1992。对稀土元素和金脉的地质与并生关系之要点研究。
https://www.usgs.gov/publications/geology-and-mineral-paragenesis-pea-ridge-iron-ore-mine-washington-county-missouri
C. W. Whitten 与 R. J. Yancey，“ pea Ridge 矿床中的稀土矿物学特征”，美国矿业局调查报告 9331，1990。对 REE 含材中的绵状矿物如 碘钇石、闪铌石、铈镧铌石、磷灰石、锡石、磁铁矿、赤铁矿、长石、石英以及赝灰矿的技术性研究。
https://stacks.cdc.gov/view/cdc/10350/cdc_10350_DS1.pdf
James R. Husman，“ pea Ridge 铁矿的金、稀土元素及其他潜在副产物”，密苏里州自然资源部公开文件报告 OFR-89-78-MR，1989。对金、铼脉、铀铀、REE 及东部底墙脉的研究具有重要意义。
https://share.mo.gov/nr/mgs/MGSData/Open%20File%20Reports/Gold,%20Rare%20Earth%20Element,%20and%20Other%20Potential%20By-Products%20of%20the%20Pea%20Ridge%20Iron%20Ore%20Mine,%20Washington%20County,%20Missouri/OFR-89-78-MR.pdf
Daniel E. Harlov、Corey J. Meighan、Ian D. Kerr 与 Iain M. Samson，“ pea Ridge 铁氧化物-(Y + REE) 矿床的矿物学、化学及流体辅助演化，密苏里州东南部，美国”，Economic Geology，卷111，期8，页1963–1984，2016。对绵状矿物、闪锌矿、氟磷灰石、铁氧体及 IOA-REE 系统中的变质再加工的现代研究。
https://www.usgs.gov/publications/mineralogy-chemistry-and-fluid-aided-evolution-pea-ridge-fe-oxide-y-ree-deposit
Keith R. Long、Bradley S. Van Gosen、Nora K. Foley 与 Daniel Cordier，The Principal Rare Earth Elements Deposits of the United States: A Summary of Domestic Deposits and a Global Perspective，美国地质调查局科学调查报告 2010-5220，2010。包含 pea Ridge 章节，总结矿山历史、资源、REE 品级，以及该矿床作为潜在重稀土来源的重要性。
https://pubs.usgs.gov/sir/2010/5220/downloads/SIR10-5220.pdf
Cheryl M. Seeger、Laurence M. Nuelle、Warren C. Day、Gary B. Sidder、Mary A. Marikos 及 D. C. Smith，Geologic maps and cross sections of mine levels at the Pea Ridge iron mine, Washington County, Missouri，美国地质调查局杂项野外研究图 MF-2353，2001。作为矿区级地质及截面图的主要出版物。
https://ngmdb.usgs.gov/Prodesc/proddesc_55362.htm
Wikimedia Commons，“Category: Pea Ridge Mine.” Rob Lavinsky 拍摄的公开许可标本照片，展示方解石、赤铁矿、黄铜矿及相关的 Pea Ridge 组合。
https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Pea_Ridge_Mine
