
伦斯塞勒采石场,USA——以油污的白云岩石中的铜光黄铁矿和褐黄铁矿著称,黄铁矿上还有外延生长的褐黄铁矿。
Key facts
Rensselaer 采石场是中西部经典的小型碳酸盐岩采石地点之一,其声誉并非来自丰富程度,而是来自极具辨识度的外观:在化石丰富的白云岩中的油源丰富的空隙中形成的黄铜色的黄铁矿和磁黄铁矿。该采石场位于Rensselaer东侧、贾斯珀县、印第安纳州西北部的 Pleasant Ridge,也曾以 Rensselaer Stone Company Quarry 和 Pleasant Ridge Quarry 的标签出现。现代地方记录将矿化作用置于中泥盆纪 Muscatatuck 组的古生代碳酸盐沉积物中,尽管关于黄铁矿-磁黄铁矿的最早晶体学论文在描述包裹体时谨慎地将宿主岩描述为志留纪(?)碳酸盐。这一历史模糊性值得注意,因为样本本身讲述了更重要的采集故事:在油迹遍布的白云岩中开口的空腔,内衬方解石、白云石、黄铁矿、磁黄铁矿,以及少见的闪锌矿或方铅矿。
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对收藏者而言,Rensselaer 之所以重要,首要在于与之相关的 FeS2 同质多晶体的奇异美:黄铁矿八面体及改型立方体、磁黄铁矿叶片与冠状晶体,以及特别是在黄铁矿上方解镶嵌的磁黄铁矿外延生长。Kenneth J. Brock 与 Larry D. Slater 在 1978 年的 American Mineralogist 论文通过描述在石油充填的空腔中以固定晶体学取向生长的磁黄铁矿覆盖在黄铁矿之上,使该地在科学上具有更明确的身份。它们的观察赋予该地点比通常的“印第安纳州方解石与硫化物”标签更清晰的特征:Rensselaer 是一个在同一样品上就能出现稳定相与亚稳定相的铁-硫化物形态共存的地方,而且在同一晶群中时常出现,这使得这些样品一眼即可辨识。

最优的伦斯勒 specimens 具有沉重、与中西部矿区相符的特征:灰色到棕色的白云岩基质、深色的油迹或岩沥青夹杂、温暖的黄铜色硫化物,以及可能清澈、烟色、黑化或被碳氢化合物包覆的方解石。优秀的样品不仅仅是“一个黄铁矿”或“一种辉铁矿”,而是微型地质事件:被亮辉闪锌辉矿部分包覆的八面体黄铁矿、从油迹碳酸盐中升起的尖锐“冠状”辉闪矿,或因包含的石油及荧光反应而显得奇异的三角双晶方解石。
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伦斯塞拉采石场位于 Pleasant Ridge 的一个集料矿场,距离印第安纳州 Jasper 郡伦斯塞拉约三到四英里,位于印第安纳州 114 号公路北侧。Mindat 给出的坐标接近 40° 56' 9" N, 87° 4' 18" W,并将该地点记录为具有历史名称“伦斯塞拉石公司矿场”和“ Pleasant Ridge 矿场”的采石场。该矿场用来开采方解石用于集料;商品记录包括集料、方解石、以及矿物标本。该矿区已不再是常规的收集地点:现代记录描述该矿场被水淹至地表以下几英尺的距离,近年标本描述多次提到关闭、废弃、被水淹或灭绝。
岩石为富油碳酸盐岩,当前本地描述将矿化作用归因于中生代末期的 Muscatatuck 组的碳酸盐沉积。印第安纳州的 Muscatatuck 组是中生代中期的方解石—白heder岩组合,在印第安纳州西北部形成周围密歇根盆地边缘的碳酸盐地层。 在伦斯塞拉,这种碳酸盐母岩对标本的外观至关重要。空腔并非干燥、洁净、白脊的中西部空洞;它们是油渍的矿泉口袋,其中天然的沥青渗透进方解石岩中并出现在许多晶体的开口处。方解石晶体常含有沥青夹杂物,经销商和收藏家的描述反复提到碳氢化合物包覆的方解石菱方晶、方解石中的黑色有机碳,以及小空洞中的石油残留物。
矿脉组合紧凑但令人难忘:方解石、白云石、黄铁矿、菱铁矿、闪锌矿和方铅矿是该矿场记录的有效矿物。布鲁克和斯莱特的野外观察描述了在化石群方解石岩中存在的孤立空腔,里面含有厚厚的石油及丰富的铁黄铁矿,空腔壁被彼此互生的黄铁矿八面体或单晶 FeS2 晶体镶嵌,并伴随方解石或白云石;也偶有较小不规则的方铅矿块出现。后来的标本记录和展馆条目补充了实际收集图景:黄铁矿上覆马卡石的生长、马卡石与方解石、方解石带有沥青、闪锌矿呈罕见的棕色至灰棕色簇状晶团,以及与同一硫化物-碳酸盐洞穴系统相关的少量方铅矿。
该采石场最重要的矿物学特征是其铁硫化物的明显垂直分区。布洛克与斯莱特报告称当辉石主要限于上部地层,黄铁矿分布于下部地层,而著名的“层状生长的黄铁辉矿—黄铁矿”样品来自相对较薄的过渡带。然而,当击中合适的空腔时,产量可能异常高:他们指出偶然包含层状生长覆盖的空腔可能产生数百个此类晶体。这就是雷斯内斯勒样品从相对普通的白云岩板块,带有零星的硫化物,到高度可收藏的晶簇,能够在单一共生史中同时呈现黄铁矿、辉绿辉石和方解石的地质原因。
该地点的矿业历史与雷斯内斯勒石业公司及粗粒集料生产有关,而非金属矿石开采。该采石场在1980年代中期之前就已被收藏家们所熟知;布洛克在1986年的《岩石与矿物》一文开头便提到,在至少二十年的时间里,位于贾斯珀县的偏远白云岩采石场一直为逐渐进入中西部地区较高等级矿物收藏品的晶体提供样本。Mindat 的记录引用了1973年的 MSHA 视察报告、1978年的《美国矿物学家》晶体学研究以及1986年的《岩石与矿物》地点文章。联邦矿山安全与健康审查委员会的 records 也显示雷斯内斯勒石业公司在1990年代初与一处石灰石矿案相关,记录了该采石场在矿物收藏家声誉之外仍体现的工业身份。
现今的进入应被视为不可获得,除非获得土地所有者及任何负责任的运营商或现场管理者的明确许可。水淹的状况、工业采石场风险、不稳定的坑壁、工作区被水淹没以及硫化物降解问题,使随意采集不合适。现在市场上的大多数样品为较早时期材料:在水淹前采集、从中西部收藏网络分散,或来自遗产和经销商存货销售。
来自兰西斯勒的方解石并非印第安纳州其他矿场那种干净的黄金展厅级方解石;它的特征更暗、油性更强、也更具个性。已记录的生长习性包括:与沥青共存的尖棱十二面体晶体、约2.4厘米的透明到晶晶方柱状晶体、在堆积群中的菱形复合晶体、具有圆形截面的异常形态、具有针石面的小型十二面体状铍矿类似晶体、以及高有机碳方解石的尖刺状星爆簇。最佳样本是那些碳氢化合物是资产而非污迹的样本:透明至半透明的方解石,内含沥青;方解石对着锋利的黄铜色黄铁矿或鸡冠石;或在紫外线下显示已记录的黄橙至粉红-红色荧光的样本。普通样本则较小、覆盖层厚、或视觉上浑浊;较好的样本具有清晰的晶终止、可见的内部分区或夹杂、对比鲜明的硫化物伴生,以及足够新鲜以致富碳氢化合物表面尚未仅仅看起来肮脏。
方铁矿是兰西斯勒含硫化物组的结构支撑。布洛克和斯莱特描述的典型晶体为以立方和方晶体面改造的黯哑八面体,通常直径2到3厘米,个别晶体报道可达8厘米;立方体的面可能显示沿着立方体和方晶体共用边的细微条纹。收藏样本还展示了市场上看重的额外习性:尖锐的正三方八面体、丰富的铜黄铜色方晶柱状体、拉长的方铁晶体“棒”、骷髅面状复合晶体,以及承载外延成生的方铁矿底物的辉石型马卡赛石。最强的样本为在油污炭酸盐岩上完整或几近完整的方铁矿晶体、锋利的铜色面、保留的马卡赛石生长、以及最小的方铁矿病态;较差的样本往往体积庞大、表面黯淡、接触面或部分分解。
方铅矿是该产地的标志性矿物,尤其是在它与黄铁矿呈外延生长关系时。非外延生长的晶体被描述为无光泽的板状晶体,尺寸约2厘米左右,常呈多重双晶的鸡冠状;而黄铁矿上的外延覆盖物具有明亮的镜面般面部,并以沿黄铁矿八面体边缘对齐的双晶柱状晶形式出现;成熟的外生长晶体接近1厘米,而胚胎形态的尺度可能不足1毫米。收藏者描述还包括鸡冠状簇、刀片状、“虫状”“蘑菇”形态、约3毫米的尖晶晶板以及散布的方解石菱形晶,以及方解石上带沥青的方铅矿与白云母/方解石中的沥青。优质的伦斯塞勒矿方铅矿晶体清晰、光泽亮丽、稳定且与黄铁矿或含碳质的方解石有明显关联;最精美的晶体展现的是方铅矿在黄铁矿之上发生的晶体戏剧性生长,而非单纯的黄铜色外壳。
其他记录在伦斯塞勒矿区的矿物并不多,但对本地性学者来说意义重大。方解石是母岩及矿脉群的一部分,与方解石和硫化物共同出现。方铅矿在采石场被记录,早期研究中描述为罕见、体积小、不规则块状物,而非主要的收藏对象。闪锌矿是显著的稀有矿物:优质样品相当罕见,已记录的材料被描述为棕黄到灰棕色的簇状状的闪锌矿,嵌在黄铜色方铅矿和铁石基质上。标准本地记录中未记录伦斯塞勒采石场的本生矿,但该地点因存在 well-described 的“方铅矿在黄铁矿上外延生长”的现象而具有重要的科学地位。
Rensselaer标本比大多数印第安纳州方解石标本需要更小心,因为最重要的地点特征—铁硫化物和碳氢化合物—也是主要的保存风险。 quarry 的黄铁矿和黄铁矿闪锌辉石在收藏者中有“黄铁矿病”的公知名声,传闻有极好的黄铁矿和黄铁矿-黄铁矿辉石组合的标本会逐渐变成粉末。存活的标本应保持干燥、凉爽、通风良好,远离高湿度、会困住酸性蒸汽的纸板箱,以及可能被分解硫化物产物的硫酸引起损害的相邻标本。避免用水清洗富含硫化物的标本;若需要清洁,应将其视为保护问题而非常规矿物整理任务。
标注错误是真实存在的问题。Rensselaer的黄铁矿和黄铁矿辉石曾被混淆或广义标注为“Tri-State”、“Fort Wayne Ardmore Quarry”或仅仅“Indiana pyrite(印第安纳黄铁矿)”。真实的Rensselaer材料通常具有可识别的油污斑覆的白云岩或方解石组合、改性的黄铁矿八面体或立方八面体、黄铁矿辉石覆盖层或鸡冠状结构,以及深色的碳氢残留物。带有“Rensselaer Stone Co. Quarry”、“Pleasant Ridge Quarry”或“Rensselaer Quarry, Pleasant Ridge, Jasper County, Indiana”等标签都是合理的;标注省略“Pleasant Ridge”的标签也很常见,但应根据标本风格和产地来判断。
需要用放大镜评估病情,如果 possible,还要了解湿度历史。警示迹象包括白色至黄白色粉末、硫磺气味或酸性气味、边缘蜕落、锈色光环、裂纹膨胀以及标本附近的纸质标签损坏。黄铁矿晶体也可能被污染、接触或劈开,尤其是在较早收集的标本上;方解石通常会显示挤压、裂解和碳氢化合物涂层,这些可能是天然的损伤而非损坏。不要过度清洁黑色或棕色的沥青物质:在Rensselaer标本上它是地点特征的一部分,去除它会抹去产地特征并暴露不稳定的硫化物表面。
荧光性是有用的额外特征,但并非保证。已记录的Rensselaer方解石在短波、 中波和长波紫外线照射下可能发出橙黄荧光,而至少有一块已封 terminated 的方解石在长波(365 nm)和短波(254 nm)紫外光下都被拍到具有中等强度的粉红-红色荧光。荧光应被视为一种额外的收藏特征,尤其在方解石-黄铁矿组合上,而不是价值的主要依据。
在市场上,Rensselaer 是一个有限的老矿区。普通样品多为小型方解石或适度的黄铁矿/辉钙辉长石板;较佳标本包括带有羟基化烃包裹的尖锐立方-八面体黄铁矿在方解石上的组合、鸡冠状辉辉石群,以及特别是在黄铁矿上具有良好稳定性的外延辉辉石。含闪锌矿的标本要少得多。价格很大程度上取决于新鲜度:一个尖锐、稳定、来源明确的黄铁矿-辉辉石标本比一个体积更大但明显衰退的硫化物板要更具吸引力。
在1987年3月印第安纳矿物爱好者分会的会议上,印第安纳大学西北分校的肯尼斯·布鲁克博士通过幻灯片与实地观察,向收藏者近距离展示了 Pleasant Ridge 采石场。新闻通讯的叙述比枯燥的物种清单更能保留现场的氛围:该采石场独特、引人入胜且相当污秽。矿化腔体里存在大量石油,黑色有机物并非一个小小的污斑,而是一个采集条件。碳酸盐包含白云石和方解石,方解石呈现罕见形态——带油包裹体的黑色晶体、三方晶锥体,以及类似稀有铍的十二面棱柱。随后是硫化物:块状闪锌矿、晶壳状闪锌矿、黄铁矿呈延长条和立方八面体组合,最后是“真正的奖赏”,在虫状、蘑菇形、鸡冠状、刃状及在黄铁矿上外形生长的晶体上呈现的方辉石。
实地经历令人难忘,以至于后来经销商的笔记更强调人文细节而不仅仅是矿物描述。一位野外采集者回忆说,岩石里始终充满烃类,那里待一天后,衣物会被黑色渗出物严重染污。这正是解释为何古老的伦瑟拉尔样品呈现出如今的模样的细节:由碳酸盐菱形晶因烃膜而变暗的晶面、在样品基部附近洞窟中嵌入的小黑色残留,以及从看起来像来自油田而非整洁碳酸盐采石场的基质中升起的明亮黄铜色硫化物。
科学故事同样生动。在方辉石丰富的上部地层与黄铁矿丰富的下部地层之间的过渡带里,一个单独的产腔就可能包含数百个外延晶体。就标本尺度而言,这些是好看的黄铁矿-方辉石组合;在显微镜和晶体学尺度上,它们是紧密有序的生长,方辉石与方辉石双晶以一致的取向固定在黄铁矿上。布鲁克与斯莱特强调这一点有多么不同寻常:作为亚稳定的 FeS2 多晶型,方辉石以覆生于稳定多晶型黄铁矿之上的形式生长。对收藏者来说,这意味着最好的伦瑟拉尔作品不仅仅是有吸引力的中西部硫化物——它们是矿物学悖论的收藏样本。
还有一个更安静、现代收藏者的故事:损耗。瑞森斯勒成为一个老一辈人谈论过去标本的地方。在2022年的 Mindat 讨论中,凯文·康瑞把该采石场称为“以黄铁矿病闻名”,并写道他曾收集过极佳的方辉砾镶标本,但几乎所有的都开始化为尘埃。菲尔·理查森以每个硫化物收藏者都能理解的哀叹作答:在他拍照之前,许多极具 fantástica 的瑞森斯勒黄铁矿和方辉砾标本已经恶化。这种脆弱性改变了人们对幸存标本的看法。稳定的瑞森斯勒黄铁矿-方辉砾并不仅仅是标本;它是来自一个在采集结束后,化学作用仍在继续的产地的幸存者。