
威斯康星州沙勒斯堡地区——经典的上密西西比河地区锌铅矿区,以光泽晶体方解石著称,常伴闪锌矿和方解石辉矿;珍品。
Key facts
威斯康星州拉斐耶县的 Shullsburg 区域是上密西西比河谷锌铅矿田的经典样品区之一:这是一个碳酸盐岩为载体、密西西比河谷型矿带的矿床区,在低温成矿流体的作用下,沿着断层、层理面、倾角、平台和嵌布带以及破碎带充填并替代奥陶纪白云岩、石灰岩和页岩。对于收藏者而言,Shullsburg 不仅仅代表矿石,它还代表出色的中西部方解石:错综复杂、光泽晶体,呈权杖状、阶梯状、菱柱状以及犬牙状体型,常伴有黄铁矿或磁黄铁矿的幻象与赭磷辉石、辉铜矿、铁硫化物的伴生。最佳作品具有该区矿体本身的建筑清晰度——晶体悬置在旧生长层之上,透明的顶冠覆于鬼影般的内部形态之上,以及在淡色方解石浮于铜光辉磁黄铁矿上的晶板。
该区的矿业重要性同样强烈。Shullsburg 位于威斯康星州铅锌矿区的心脏地带,是早期铅矿挖掘、十九世纪手掘矿井,以及后来的工业铅锌作业(如 Eagle-Picher 等公司)所在之地。Shullsburg、New Diggings、Benton 与 Meeker’s Grove 周边的矿井构成了一个区块,该区帮助威斯康星州确立了“獾州”(Badger State)的身份,并一直活跃至1970年代末。如今矿井多已废弃,许多已被复垦或位於私有地,市面上可见的样品多为老矿井发现、旧收藏品,以及在最近几次高产阶段采集过的堆场与口袋中的材料。
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核心的 Shullsburg 收藏美学建立在对比之上:蜂蜜色、奶油色、无色、白色或粉红色方解石对金属光泽的磁黄铁矿;在淡色碳酸盐岩下方的深棕至橙色赭磷辉石;方解石镶嵌在白云岩衬里的明亮闪铸立方;以及来自上部工作区的偶发氧化锌矿物。该区最精美的方解石不仅仅是“中西部方解石”,而是一种可辨识的风格:广阔或陡峭的犬牙状晶体被堆叠的菱柱状生长所覆盖,权杖状形式、清晰的端帽,以及可见的内部幻象。优质标本看起来有目的、具有雕塑感;普通标本则是浑浊的解理、受损的板片,或是与晶格基质和伴生相位缺乏联系的松散晶体。
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Shullsburg 区域属于上密西西比谷锌铅矿带,一种经典的密西西比谷型沉积体系,发育于威斯康星州西南部及邻近的伊利诺伊州和爱荷华州的古生代碳酸盐岩中。在 Shullsburg 矿区,主要的母层序列是中奥陶世 Sinnipee 组—— Platteville、Decorah 和 Galena 地层,主要由白云岩组成,石灰石和页岩较少。Sinnipee 局部在矿区东南方被 Maquoketa 页岩覆盖,在下方是 St. Peter 砂岩,在它们之间局部存在薄薄的 Glenwood 页岩。就标本而言,重要之处在于矿石流体利用了一个已破碎、层状且局部洞穴化的碳酸盐岩体系:晶洞、溶洞、层理间隙及角砾岩为晶体生长提供空间。
围绕 Shullsburg 的矿体并非西部矿区那种单一的大块脉。它们数量众多、相对较小但在局部却富集,沿着垂直的节理形成,被历史称为裂缝脉、倾斜的断裂称为“ pitches”,层理面开口称为“ flats”,以及在碳酸盐主岩中的散出硫化物带。Shullsburg 矿区综合体特别与裂缝脉和“pitch-and-flat”型矿石相关,而散出硫化物也很常见。在旧矿区描述中,重复出现的“pitches”“flats”“oil rock”“glass rock”和“crevices”并非古香名词,而是决定标本口袋出现位置的物理结构。
主要的矿石矿物是闪锌矿和方铅矿,常见的还有马凯斯石(马卡石)和黄铁矿,方解石、白云岩、石英和重晶石则作为主要的伴生矿物或晚期矿物。典型的收藏者组合是方解石与闪锌矿、方铅矿、马凯斯石、黄铁矿、白云岩、石英或重晶石。最佳的口袋形成于硫化物沉积后仍保留的开放空腔,使后期的方解石得以形成清晰晶体,而非充填式大脉矿石。在多个 Shullsburg 区域矿区的成岩对比中,成对反应记录了早期的马凯斯石,随后是闪锌矿、方铅矿、方解石,在某些地方还有重晶石;也有其他口袋显示晚期的马凯斯石涂层或洞腔内的马凯斯石丰富的下部表面。
开采历史起步较早。Shullsburg 地区的铅矿开采在19世纪前几十年就已展开,早于威斯康星州成为州的一员,而旧的 Badger Mine 保存了最早人工挖掘铅矿的风格。到了19世纪后期与20世纪初,随着锌日益重要,矿山开始开采更深的硫化物矿石以及氧化锌碳酸盐矿石。1906 年的 USGS 报告特别提到 Shullsburg 的矿山是该地区最古老的矿山之一,并指出该区在混合硫化物矿石的选矿早期商业成功中具有重要地位。W. P. Blake 在 Shullsburg 的焙烧与清理工作,尤其是在 Little Giant 与 Helena 矿区周围,将该区推向一场技术变革的前沿,使锌硫化物矿石更加盈利。
后来的工业时代生产出如今现代收藏者最易辨认的大量材料。Calumet and Hecla,或称 Shullsburg 矿区——后来与 Eagle-Picher 相关联——是在第22区,T.1N., R.2E 的一个重要锌-铅矿 işlet。它于1947 年发现,1949 年开发,几乎持续运行直到1979 年关闭。Blackstone 矿于1950年开采,后来在1970年通过地下巷道与 Shullsburg 的作业相连。Shullsburg 与 Bear Hole 矿区并非单一矿井,而是通过地下隧道相连的矿体与矿井群。来自这些作业的矿石送往 Shullsburg 矿场的加工厂,必须大量抽水以保持矿区干燥。
有记录的产样矿和矿脉包括仍然在收藏家标签上看到的若干名称。在 Calumet and Hecla/Eagle-Picher 矿区,方解石在洞穴中以大于 10 cm 的斜方晶体存在,与闪锌矿和方辉石并存,旧藏品保存了大型的蜂蜜黄和玻璃状的菱方晶晶体。Rodham 矿产出大量清晰的方解石。Jug Handle 矿在含有闪锌礦和方辉石的脉中产出粗大的方解石。New Cottingham 在含闪锌矿和方辉石、方铅矿的空洞中产出大量粗晶方解石,而邻近的 New Hoskins 以闪锌矿与巨型方铅晶体而著称。靠近 Shullsburg 的 Rickert, Stevens and Company 矿以犬牙状斜方晶方解石与方铅矿著称。B.A.T 矿产出大型方解石菱形晶。Meeker’s Grove 子区的 Gritty Six 矿产出优质的方解石块材与晶体,部分与方解石、方钡矿、闪锌矿以及散在的铜蓝矿相关联。Blackstone 与 Teasdale 在多次记录中均与方解石、方辉石、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和方解石相关联。
如今的采集访问应采取保守态度。 旧矿山已被放弃;许多矿洞被重新开发、抹去、 flooded、不稳定,或位于私有土地上。历史上一些矿渣堆在开采结束后仍产出闪锌矿、方解石、方沥青石等矿物,但现代收藏者应假定需要许可,且任何公开的矿井特征在非官方导览的一部分时都不安全。 Shullsburg 的合法公众矿业体验是 Badger Mine and Museum,该馆解读的是19世纪的铅矿开采,而不是在活跃矿区提供标本采集。如今的严肃标本主要通过收藏、经销商库存、旧标签以及保存的矿井材料获得。
方解石是 Shullsburg 区域的标志性收藏矿物,最佳样品形态清晰易辨:复杂的菱形晶、犬牙状六方晶、权杖晶,以及阶梯状的平行过生长,通常为白色、无色、蜂蜜棕、淡黄色、浑浊的灰色,或早期品系中局部呈深粉色。该区特别珍视显示生长历史的晶体——透明的菱方晶帽覆盖在三方晶核心之上,内部幻像由黄铁矿或黄铁流辉映勾勒,叠层菱方晶面使小柜大小的样品展现出戏剧性、建筑式的轮廓。已记录的产出包括 Rickert、Stevens and Company 矿区的犬牙方解石伴方铅矿;Meeker’s Grove 的 Liberty Mine 的大型深粉色 Type 1 方解石;New Cottingham 与 New Hoskins 的粗方解石伴闪锌矿与方铅矿;Jug Handle 矿的脉间方解石伴闪锌矿与黄铁矿;B.A.T 矿的大片菱方晶;Calumet and Hecla/Eagle-Picher 矿的长超 10 cm 的犬牙状晶;Rodham 矿的大型清晰晶体;以及 Blackstone 与 Teasdale 的丰富材料。最优秀的样品完整、光泽锐利、明显分区或幻影明显,并仍与黄铁矿、闪锌矿、方铅矿或白云母基质结合在一起;仅裂解、浑浊、受损或无基质的晶体则相对不那么理想。
Shullsburg 地区的闪锌矿既是标本矿物,又是矿物序列记录的重要一环,表现为黄铜色至淡金色的金属外壳、颗粒状团块、放射状或同心聚集体、晶洞内衬,以及与闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和方解石的紧密共生。它在 Blackstone、Calumet、Gritty Six、Jug Handle、Lucky Hit 及其他坑道式沉积区尤为重要,早期矿区描述记录闪锌矿作为黄铁矿之下的早层,或作为硫化物的后层涂层;在 Gritty Six,闪锌矿可在空洞的下侧形成放射性同心排列,在某些地层中铁硫化物丰富到影响选矿。最具收藏价值的 Shullsburg 闪锌矿标本并非巨块,而是具有雕塑感的金属板或带有清晰方解石顶部的闪闪发光的空腔表面,最好来自有名矿区如 Blackstone;普通样品则因黯淡、易崩解、氧化或质地不清而逊色。
其他在沙勒斯堡地区有记录的矿物还包括闪锌矿、辉铜矿、黄铁矿、白云石、石英、重晶石、史密森矿、方解石、石膏、蓝铜矿、针铁矿、针铁矿、方解石、赤铜矿、石铜矿、辉铜矿、钴闪石、米勒石、蒙脱石、方皑石、闪锌矿变种Schalenblende。闪锌矿曾是主导锌矿石,出现为棕色、橙色、浅黄色、簇状、块状、球状、钟乳状,并在局部地区呈现Schalenblende样的材料;辉铜矿以立方体、立方-八面体、块状矿石出现,在东布莱克斯通矿的抛光薄片中可见局部的骨骼状至树状形态。史密森矿是该区的主要氧化锌矿,在Little Giant矿及其他Hazel Green-Shullsburg矿区的作业区尤为显著,其中“干骨矿石”、洞穴状史密森矿以及被浸出方解石后形成的铸体,构成该地区历史矿物记录的一部分。重晶石在Shullsburg和Lead Mine一带颇具名气,包括与闪锌矿、辉铜矿与辉安矿晶簇状的白色束状集合,在Blackstone矿区以及若干Meeker’s Grove矿的脉状材料中也可见。较为罕见的种类——钴闪石、米勒石、方皑石、蓝铜矿、赤铜矿与辉铜矿——是专门标注的矿物而非常见的观赏性柜藏样品,但它们使该区低温硫化物、碳酸盐与氧化物组合的多样性更加完整。
Shullsburg 方解石是一种经典但标签敏感的材料。许多较早的样本被广泛标注为“Shullsburg”、“Shullsburg 区域”、“Upper Mississippi Valley 区”或简单地“威斯康星”,即使它们来自特定矿坑,如 Calumet and Hecla/Eagle-Picher、Blackstone、Rodham、Little Giant、Jug Handle、New Cottingham,或 Gritty Six。带有旧收藏来源的命名矿坑标签值得保留。相反,并非每块在菱辉石上带 Calcite 的中西部方解石都是 Shullsburg:在 Upper Mississippi Valley 及其他 MVT 区域也存在外观相似的 Calcite-方解石组合,以及松散、无标签的方解石菱晶块应谨慎处理,除非其形态、基质和来源支持归属。
在标准文献中似乎没有经过充分记录、具有地方性特异性的伪造 Shullsburg 方解石的流行潮,但错误标注确实是市场上的一个现实问题,因为“Shullsburg”已成为吸引人的中西部方解石权杖和菱晶过度生长的代名词。最强烈的视觉指示包括复杂的权杖状或梯阶状的菱形生长、内部幻影、菱铁矿或辉钙矿夹杂,以及与该区的方解石-闪锌矿-菱铁矿-白云岩基质的关联。仅被描述为“威斯康星州方解石”的样品仍可能优秀,但在没有证据的情况下不应升级为 Shullsburg。
状态极其重要。该区域的方解石通常会出现边缘磨损、菱形角的挫伤、劈裂接触面、蚀刻区和采矿损伤。较大晶体尤其容易出现终面挫伤和侧面晶面的破裂。透明帽和带幻影的晶体应在强侧光和背光下检查;在漫射光下看不出来的细小挫伤,在晶体背光照射时会变得明显。富含菱铁矿的样品需要干燥储存和稳定的湿度。避免不必要地清洗含菱铁矿的样品,也不要将它们长期置于潮湿的橱柜或密封的潮湿容器中。
荧光可以增加趣味性,但不应被视为必然特征。部分 Shullsburg 方解石在不同紫外波长下会呈现柔和的红色、粉红-red色、紫-洋红色,甚至在 Little Giant 的 smithsonite 冗余材料中也有在短波或中波 UV 下出现蓝色、黄色和红色反应的报道。荧光因样本而异,最好将其视为附加特征,而非地区归属的诊断性保证。与所有含方铅矿样品一样,处理后请洗手,避免接触灰尘,并将易碎的矿石远离儿童和餐饮准备区。
市场货源有限但并非无望。Shullsburg 方解石在旧收藏和经销商的库存中仍能相对稳定地出现,因此仍然可以获得,但真正优质的样品——完整的王冠晶体、透明的帽盖覆盖在幻影晶上、在方解石与磁黄铁矿板上的平衡良好、以及来自 Calumet、Blackstone 或 Rodham 的有矿名示例——比标签所暗示的要稀少得多。细腻的磁黄铁矿标本也更少见,尤其是稳定、明亮、晶形完整且方解石状况良好的作品。最值得购买的并不一定是最大晶体,而是能够清晰展现该地区成长故事的作品。
首个沙勒斯堡的故事并非关于一个口袋故事,而是一个人类的故事:始于威斯康星州的“獾”身份的起源。威斯康星州西南部的早期铅矿工并不总是先建房子,他们在山坡上挖浅洞,觅洞口,贴近自己正在挖掘的土地。这个形象如此强烈,以至于矿工们成了“獾”,沙勒斯堡以非同寻常的亲密感来保留这段记忆。獾矿与博物馆就坐落在獾公园,访客可以走进人工开凿的19世纪铅矿,仍能看到那些让现代人看一眼就紧张的小侧巷。
一份州级历史清单把獾矿记载为范特雷兄弟矿,由范特雷兄弟在1827年铅热潮来临后开采。井筒被记为深60英尺,西南方向延伸约四分之一区域的巷道。它并非长期运行的工业矿山。大约十年后因洪水关闭,之后约一个世纪处于沉寂。1936年,霍斯利市长与韩尼凡博士推动在獾公园南缘的旧井筒重新开放;井筒与巷道被清理,建起 stairway(楼梯),安装了电灯,导游开始带领游客下井参观。这对一个铅矿的“后世”来说是非同寻常的:十年的艰苦矿业生活,百年的寂静,随后重生为公民社会的记忆。
现代的参观体验是有意识地强调感官的。游客需要走下矿井的51级台阶。官方的描述强调潮湿、气味,以及导游离开日光后滴水声。1963年矿井为进入而再次打开时,天花板被抬高,但原有的侧巷仍然很低矮,足以传达要点。这不是后来的锌矿那样宽敞、铺设轨道的世界;而是需要攀爬、凿削、使用黑火药与人工劳动的世界。
随后又有一个沙勒斯堡的故事属于工业矿井和水的领域。沙勒斯堡矿于1949年在白云岩母岩中开采,布莱克斯通矿于1950年开采,两者于1970年通过巷道连接。为在矿山采出矿体的地下水位以下大约数百英尺处开采,运营者不得不抽取大量水。运营初期,抽水量报道高达每天2000万加仑。在水文裂隙极多的矿脉中,当巷道遇到新的矿体时,流入量甚至可达到每分钟8000加仑。水沿着层理面、溶解通道、断裂、节理、地板上的泉水,甚至被巷道截断的开挖孔涌入。对矿工而言,这是一场保持爆破区和巷道可用性的斗争;对地质学家而言,则是矿体、含水层和碳酸盐岩裂隙带如何完全连通的展示。
当矿山关闭时,那种人为制造的干燥环境也随之终止。停采后的一年内,靠近舒尔斯堡矿的私家井开始产出硫酸盐丰富的水,硫酸盐浓度报告值在每升700到3500毫克之间。问题不仅仅是实验室记录上的一个数字:地方居民的投诉包括对人和家畜的影响,一些农民报告奶牛产奶显著下降。提出的机制在本质上是矿物学层面的——铁黄铁矿的氧化、可溶性硫酸盐相的形成、酸对碳酸盐主岩的侵蚀,以及在矿业抽水导致岩石失水后 groundwater 的重新填充中对这些产物的溶解。这是一个令人警醒的伴随故事,与那些闪耀的方解石和黄铁矿一样同在:同样的硫化物让晶体闪耀,也支配着矿后地下水的化学组成。
在舒尔斯堡之外,黑石矿还有一个小而美好的后世。在普拉特维尔的 Mining & Rollo Jamison 博物馆,游客可以乘坐一辆1931年 Whitcomb 机车,曾在舒尔斯堡附近的黑石矿使用直至1950年代。它如今在博物馆校园内拉运矿车,而非穿过锌铅矿道,自1978年以来这列火车已经载着数十万名游客。对收藏者而言,这台机车是一个有用的心理意象:舒尔斯堡的标本并非抽象的“VMS/型矿物”。它们来自一个高度开发的工业与人类景观,在那里矿车、泵、磨坊、湿式巷道、手挖孔和晶体袋共同讲述同一个故事。