
美国波托西矿——内华达州的本地产,因含砷铁矿脉氧化为赭石、绒碧矿、红矾石而著称;因精细微晶和颜色而备受追捧。
Key facts
波托西矿,更确切地说是新波托西矿或坎德拉里亚矿区的彼得逊矿,是内华达州那些标本价值远超展出尺寸材料数量的矿区之一。在经济学上,它是位于矿物县旧坎德拉里亚营地西部的一条银-铅-锑-金脉矿,但对收藏家而言,它是一个紧凑的超成矿实验室:含砷闪石的原矿经氧化后形成一系列的 scorodite、carminite、beudantite、jarosite、plumbojarosite、anglesite、cerussite、bindheimite,以及铁氧化物。它最好的标本并非张扬的柜台件,而是近乎可对比的样品——锈蚀的、具石英质感、局部锰质化的脉岩,在镜头下会呈现出玻璃状到金刚状的微晶体、绿色的 scorodite、红色的 carminite、琥珀色的 jarosite、浅色铅硫酸盐和碳酸盐,以及富铅矿石的泥黄绿色产物。
地质环境属于经典的西部内华达盆地-带型区,但就地质本身而言,细节更为特殊。高产的坎德拉里亚脉在早三叠纪坎德拉里亚组的下部区域的断层和层理-断层结构中,位于二叠纪 Diablo 砂岩之上方,在一个被褶皱、反复断层、变质作用、第三纪火山覆盖,以及后来的盆地-山脉正向运动所复杂化的区域内。波托西脉系位于通过著名的北部 Belle 岛和 Diablo 山脉地段的主要矿化带的西端。就矿物学而言,这一西部位置尤为重要:与东部矿井相比,波托西矿石在铅、锑、金及由 jamesonite 和 galena 派生的氧化产物方面相对丰富。
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该矿在历史上有两方面的重叠重要性。它属于坎德拉里亚故事——内华达州伟大的19世纪银矿营地之一,在那里耐磨的氧化矿石、偏远的沙漠地理以及长期的水资源问题,与地质同样塑造了矿业的发展。它也有二十世纪中期的后续发展:1947年,G. A. Peterson 重新开采空置的波托西矿区并在1950年代初运出混合氧化物和硫化物矿石,当时更深层的硫化物矿石在早期矿工无法获得盈利的情况下,到了那时得以在适度规模上可行地开采。对于矿物收藏者而言,这种氧化物与硫化物的转变,是该矿区性格的关键:原生石英、方铅矿、闪锑矿、闪锌矿、黄铁矿和砷基闪锑矿提供了化学成分;风化过程提供了标本矿物。
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波托西矿位于内华达州矿物县的坎德拉利亚矿带,坐标大约为北纬38.1525°,西经118.1067°,海拔约六千两百五十英尺。该名称在历史上有多种写法——Potosi、New Potosi、Mt. Potosi、Mount Potosi 与 Peterson——这一名称沿革值得在标签上保留,因为单独使用“Potosi Mine”在矿物收藏中容易产生歧义。这是内华达州矿物县坎德拉利亚地区的本地性矿体,不是克拉克县Goodsprings区的旧Potosi矿,也不是墨西哥Potosí矿,也不是玻利维亚的 Cerro Rico de Potosí。
该矿床为多金属脉系,运输银、铅、锑、金,以及少量铜和锌的矿化。矿化与坎德拉利亚组中的向东走向的脉相相关,许多脉线大体与地层层理一致,或沿着地层相关的逆断层发育。佩奇(Page)的绘图指出有利的脉线层位位于坎德拉利亚组下部的 Diablo 砂岩层之上,与波托西、赫克拉和部分克莱马克斯矿道沿着这一构造学上有利的地层区间分布。波托西矿以西,有两三条脉线并列,显示产区并非单一狭窄层,而是一个宽度数百英尺的带状区域。
波托西的主要矿石仅部分暴露,只有有限的抛光薄片研究被报道,但所描述的材料具有独特性。研究的样本中,乳白色石英中夹有小棱柱晶和厚层脉状的詹逊石(Jamesonite,Pb4FeSb6S14)为主要金属矿物。闪锌矿曾相当丰富,在局部区域伴随微观黄铜矿晶团;黄铁矿以小立方体和脉状形式出现;砷黄铁矿以稀少的正八面体在石英中显现;某些硫化物矿团大多为方解石包裹在细粒石英中形成的整块方铅辉矿。光谱研究显示银主要存在于方铅矿与詹逊石中,而非单独可见的银矿物。较少保护材料中,方铅矿氧化成角闪石石、碧玉石,而詹逊石提供的铅-锑氧化产物使该区域在化学性质上具有趣味性。
氧化带是收藏者的区域。公开记载描述含氧化铁的晚期风化矿石,局部富锰的矿石,以及由詹逊石衍生的黄至绿黄的Bindheimite样物质。后来的收藏者记录增加了较小但重要的砷酸盐-硫酸盐组合——斯科洛达石(Scorodite)、红矾矿(Carminite)、比德安石(Beudantite)、高岭石(Jarosite)、铅铀酸盐簇(Plumbojarosite)以及氟磷灰石(Fluorapatite)——基本上作为氧化脉材料中的微晶矿物。原始矿物组合中含有砷黄铁矿,使斯科洛达石成为这里的一个逻辑上的超生产品;而波托西矿石富铅、含锑的性质也解释了为何铅的砷酸盐和铅的硫酸盐会与较常见的方铅石和方透闪石并存。
Candelaria 的 mining history 始于 1863 年银脉发现,随后组建了 Columbus 采矿区。由于矿石难冶、区内偏远、水源短缺、早期矿权零散,该矿区初期发展缓慢。1870 年代 Northern Belle 的成功使该区成为内华达州知名的银矿营地之一。Candelaria 自身始于 1876 年,到了 1880 年已成为该区域内最大的聚居地,尽管环境极为严酷,却呈现出令人惊讶的完整城镇生活。更广泛的区内产量估计为 1500 万到 2000 万美元,主要来自氧化银矿,发财的黄金期集中在 1870 年代与 1880 年代。
Potosi 自身的产量比起 Northern Belle 来说记录不那么完整,但在该区的西部属性中仍名列显赫。历史记录记载于 1868 年发现、1870 年代获得专利。G. A. Peterson 于 1947 年开始运营这座闲置矿,在 1948 年至 1952 年之间运走了数千吨混合氧化物与硫化物矿石。该时期报告的平均含量大致为每吨 0.5 至 0.6 盎司金、每吨 8 至 12 盎司银、8 至 12% 铅、4 至 6% 锑、12 至 15% 铁氧化物,以及大约每种铜和锌各 0.5%。地下生产在 1956 年仍有报道,但在 1960 年代初之前活动已停止。
矿道极为广泛。MRDS 派生的描述指出,该脉沿走向至少向地下延伸 600 英尺直至地表,Page 的图题描述了沿着北倾脉的走向,向上攀升的巷道与开挖露天孔洞,沿着 Candelaria 山的走向。那些较早的矿道与氧化堆是流通中的小型收藏家矿样的可能来源。如今,Potosi 应被视为在现代勘探环境中的私人或受控矿区内的封闭历史矿区。不要以旧野外指南、MRDS 坐标或堆矿的存在来假设进入权限;许可、当前矿权状态以及矿井安全等因素应放在首位。
来自波托西的Scorodite 更像是收藏级微矿物,而非炫目的橱窗级矿物,最适合以微小的绿ish 到灰绿的晶体与在富含氧化的、富含石英的铅-砒钠-银脉材料中的晶脉和覆层来欣赏。此处的重要性在于语境:砒镓铁矿是波托西初级矿物组合的一部分,scorodite 代表对那含砷硫化物在强氧化脉中的表生铁-砷酸盐反应。更好的样品显示出清晰的晶面或闪亮的簇状晶簇,而非黯绿斑斑,关联性至关重要——与红朱晶、贝达晶、锥状石、铅锴石、褐铁矿、石英以及残留铅矿物共生的 scorodite 要比单独、产地难以辨识的绿色涂层更具特征性与价值。由于已知样品通常体积较小且细节丰富,放大观察、与锈色基质形成清晰对比,以及带有老式、精准的“New Potosi / Peterson / Candelaria District” 标签,极大增加了其价值。
波托西的方解石是碳酸盐脉石故事的一部分,而非矿区头号品种。页面描述了在 Candelaria 脉中的反复张开裂隙的过程,在某些阶段沉积了石英与方解石或白云石,随后石英又切割了早期的脉石与硫化物;这种历史使得波托西方解石在作为后期、淡色至无色的碳酸盐点缀出现在氧化后的石英-硫化物或铅-砷酸盐基质时最具趣味。来自该区的普通块状碳酸盐不难被忽略,但当波托西方解石能够为 scorodite、赤红晶、锥状石、方铅矿、方铅矿、铁氧体提供对比,或在保留小晶面且避免老搬运材料常见的擦伤与铁锈污点时,收藏品质便更显著。它的最佳作用是视觉与共生学:有助于讲述一个脉 repeatedly 打开、封闭、成矿、破碎与氧化的故事。
波托西矿区的其他已文献记载矿物包括方铅矿、詹姆森铁矿、闪锑矿、黄铁矿、砷闪石、鼠镁铅矿、四透明体族矿物、石英、方解石、赭石、辉钴矿、氯银铅矿、磷灰石氟磷灰石、贝德安提石、卡明石、霞石、铅霞石、铅锑铝酸盐样的结合铅锑氧化体系,以及褐铁矿。IMA 类型矿物地位对波托西矿的声誉并非核心因素;其真正的矿物学 distinction 在于以银伴生方铅矿-詹姆森铁矿为主矿,辅以紧凑的、适于标本形成的砷酸盐与铅-锑氧化体系的组合。卡明石与贝德安提石是最可能引起高级微量矿物收藏者兴趣的稀有矿物,而氯银铅矿与磷灰石氟磷灰石则是对标签敏感的种类,受分析或收藏史支持时更具优势。
首要的真实性问题在于产地的精准性。“波托西矿井”是一个极不完整的标签:内华达州克拉克县Goodsprings区有波托西矿井;墨西哥和玻利维亚也有著名的波托西相关产地;许多经销商标签把New Potosi Mine、Peterson Mine和Potosi Mine压缩为一个名称。对本指南而言,正确的收藏地应为 New Potosi Mine(Potosi Mine;Peterson Mine),Candelaria 采矿区,矿物县,内华达州,美国。好的标签应写明矿物县或Candelaria区;仅写“波托西矿,内华达州”的标签值得审视。
没有与波托西硬水晶石(scorodite)或方解石相关的成熟假冒行业,但误认容易发生。绿色镀层可能过于草率地被称作硬水晶石,尤其是在存在熊石铜矿物、改变的铜矿物、贝达坦石族材料,或铁-砷酸盐地壳时。红色至棕色的微晶不应在没有上下文或测试的情况下自动称作橙黄铁矿;而黄绿色的铅-锑氧化产物可能处在早期“宾代黑蛛石”等旧用法之下,与现代种名并不总是能清晰对应。对于严格的微观收藏,分析支持(拉曼、XRD、SEM-EDS)或可信的前收藏背景对罕见的砷酸盐和铅-锑相更为理想。
状态是波托西材料的常见问题。到收藏者手中的大多数看起来来自氧化矿井和倾倒场,因此边缘挫伤、铁锈污点、土质氧化铁、易碎口袋和部分涂层在所难免。强力晶体能在受保护的空腔或连贯的石英基质上保持清晰的微晶。进行过强力清洗的样品可能看起来比实际更差;酸液可能侵蚀碳酸盐并使砷酸盐或铅矿物不稳定,机械清洗也可能恰好去除了使标本更具吸引力的微小晶体。
处理应保守。硬水晶石、橙黄铁矿、贝达坦石、铅铀黄铁矿、方解石、方铅矿和宾代黑蛛石类材料会将砷和铅带入收藏者的托盘。就正常干柜条件而言,它们不会带来展示危害,但不应研成粉末、舔食、浸泡在未知试剂中,或被儿童粗心处理。处理后请洗手,避免松散碎屑进入食品区域,并将易碎微型样品放在封闭盒内保存。
荧光并非波托西硬水晶石的主要卖点;至少有部分最近交易的微观收藏材料在长波和短波紫外线下均被报道为无荧光。来自许多产地的方解石可能会荧光,但波托西方解石应基于产地、关联性和美观性来购买,而不是基于任何假定的紫外反应,除非已对个体样本进行了测试。
市场供应时断时续。Potosi 不是一个持续出产标本的矿区,最好的一些标本往往以微型晶簇(micromounts)或来自内华达州旧藏的小缩略标本流传。scorodite 是该矿区最易辨识的 EarthWonders 物种,而方解石在单独有标签的标本中较罕见,作为相关辉长镁矿物更常以伴生矿物的形式出现。带有 scorodite 与 carminite 或 beudantite 的完整母岩标本要比大块矿石碎片更受欢迎,且应保留与 New Potosi/Peterson 名称历史相关的标签。
Candelaria 从来不是一个容易在那里建立银矿营地的地方。最早的银脉在1863年被西班牙矿探在康德拉里亚山脉一片荒凉地区发现,同年该区在较早使用的哥伦布名称下成了行政区。最早的城镇并不是在最富矿的矿区旁边兴起,而是在东南偏南五英里处的哥伦布城,那儿沿着哥伦布盐沼边缘可以取得水源。1867年,哥伦布大约有200人,许多人与盐业关系密切,因为内华达州的冶炼厂需要盐来进行冶金作业。小规模的试采据说每吨要花费50到200美元,足以诱使投资但不足以克服显而易见的问题:难以开采的矿石、权属分散、距离和水源。
繁荣随着Northern Belle的到来而来临。两座20盎司鼓风磨矿厂并非在矿区内,而是在八英里以西的Belleville建造,那里有水源——一座在1873年,另一座在1876年——并安装了焙烧炉,因为Candelaria矿石不易释放出银。1875年4月,Northern Belle 开始按月发放股息,十年间年产约一百万美元的金块。1876年,Candelaria城也随之兴起。到1880年,它拥有沙漠银矿营地所难以置信的城市化景象:三名医生、三名律师、两家酒店、六家商店和十家酒吧。
水成为营地每日的折磨。在有管道之前,区内的每一项作业都依赖于从干燥、暴露的地貌上拉运或输送水。1880年代中后期,水终于从Pinchower Creek和Trail Canyon引入并通过管道输送,水价据称从每加仑1.00美元降至0.05美元——这一条统计数字比对旧日Candelaria生活的任何一百个概括描述都更具说服力。Page在1959年的实地描述仍然呈现出裸露且严酷的景观:干旱的鼠尾草苔原带,海拔5000到6700英尺之间,夏天炎热、冬天常常寒冷,陡峭的裸露山坡和裸露的岩床广泛可见。
波托西位于那座矿化世界的西部边缘,其后来的复兴带有一种更安静、几乎顽固的特征。经历繁荣年代后,坎德拉里亚逐渐衰落;二战时期,旧的水系瓦解,建筑倒塌,城镇几乎被认为消失。1947 年,G. A. Peterson 在闲置的波托西矿开始了一项小而盈利的 operation。1948 年至 1952 年间,他运走了数千吨混合氧化物与硫化物矿石,价格为每吨 35 至 75 美元。该矿石并非旧日北方美人号所说的“宝藏银矿”那样的银矿脉;它是一种复杂的冶炼产物,以四种金属支付——黄金、白银、铅和锑。平均报告含量约为每吨 0.5 至 0.6 盎司金、8 至 12 盎司银、8 至 12% 的铅、4 至 6% 的锑,以及丰富的铁氧化物。对收藏者而言,同样的化学成分解释了后来的微型美景:铅、锑、铁、砷、硫、碳酸盐,以及氧化在一个风化脉系中聚集。
还有一幅来自地质工作中的难忘地下画面。 Page 描述了从西部可见的波托西脉的痕迹,由井道和向上斜升的开采坑布满坤德拉里亚山,书面的技术语言虽干燥,但画面生动:一个向北倾斜的脉在山坡上攀升,旧的开断沿矿脉向上延伸至日光处,在其下记录着反复的运动——裂缝打开,被石英和碳酸盐封闭,又再次破裂,随后被黄铁矿和硫化物填充,再次破裂,直到晚期石英切入先前的脉体。来自波托西的一小块赭矾样本便是这一漫长机械与化学历史的一片碎片。