
德国沃尔森多夫萤石矿区收藏家指南:其地质、开采历史与著名矿物,配以 EarthWonders 记载的该地区 62 份标本的图示。
Key facts
Wölsendorf 是欧洲萤石的经典名称之一:不是单一矿井,而是位于施瓦本法州北部、Schwandorf 以北、 Schwarzenfeld、Stulln、Nabburg、Schwarzach、Wölsendorf、Lissenthan、Altfalter 和 Weiding 之间的紧凑型上巴伐利亚矿区。其脉络切穿博希曼群山的西缘,在这里巴伐利亚 Pfahl 架构及相关断裂提供了长期存在的地热流体通道。对收藏家来说,吸引力有三方面:异常多样的萤石组列、强烈的重晶石–石英伴生体,以及含铀的伴生矿物群,使 Wölsendorf 远不仅仅是一个工业用萤石矿场。
该矿区标本具有可识别的上巴伐利亚特征。最佳的萤石并非仅仅是“基质上的立方体”;它们可以呈现蜂蜜黄、绿色、白色到无色、蓝色、深紫到黑色,或具有复杂分区、蚀刻面的幻影、拼花状簇块、阶梯状生长,以及罕见的高指数组形态。重晶石丰富且常具雕塑感,形成奶油色、棕色、粉红色或铁锈色的晶簇群;而石英则从普通的晶簇涂层到红色的赤铁矿石英以及烟晶到紫晶的材料不等。Wölsendorf 的科学一面同样引人入胜:该区是 wölsendorfite 的命名与型标本地,而其臭气萤石(Stinkspat)在确认自然存在元素氟的 антиzonite 中也扮演了角色。
区域视图
国家视图
矿区内重要的收藏地点包括 Wölsendorf 附近的 Marienschacht 与 Johannesschacht、Freiung 与 Stulln 附近的 Cäcilia 与 Reichhart 洞穴、Roland 与 Merkur 区、Erna/Anna 与 Erika 矿、Lissenthan 附近的 Hermine 矿、Brudersdorf 附近的 Helene 矿、Heißer Stein 矿、Kocherstollen,以及 Krandorf/Max 洞。之所以这些名称重要,是因为一旦知道原始矿井,Wölsendorf 标本的价值和解读往往会更高:Hermine 材料与精美的小型标本、幻影与带有石英、黄铁矿、方铅矿及其他夹杂物的萤石相关;Marienschacht 是蜂蜜色与臭气萤石的关键名称;Cäcilia 与重晶石、萤石及稀有萤石形态相关;Roland 对蓝色萤石形态重要;而Heißer Stein 以烟 quartz 过渡到紫晶而著称。


图片来源: Hannes Grobe/AWI,Wikimedia Commons
Search for specimens: View all specimens from Wölsendorf fluorite mining district, Germany
Wölsendorf 地区是位于摩登奴比安-波希米安大块西部边缘的一个热液蛭石-方解石-石英脉状矿带。产区的有用地层大致长约 15 公里,宽约 8 公里,被数十条脉线和分支穿过;其中只有一小部分曾是主要矿石生产区。脉线大多呈 NW–SE 走向,与巴伐利亚 Pfahl 地区的区域结构纹理平行,但经济上重要的南北向脉也存在,最著名的在 Hermine 区域。母岩以加利西亚变体花岗岩为主,地场部分区域的片麻岩也变得重要。在许多矿井中,脉线会变窄、隆起、分裂、进入粘土性滑移层而消失,然后又作为矿脉射出重新出现,这解释了老矿工们常说的“方解石是个流氓”。
脉充填物主要是方解石、重晶石和石英。常被引用的该区脉岩伴生矿物的实践平均值大致为方解石与重晶石的比例约为 3:1,石英大约占脉岩质量的十分之一左右,但这个平均值掩盖了真正的采集趣味:矿物成分在极短的距离内就会发生突然变化。厚实、洁净、连续的方解石比混合、构造化、破碎矿石少见;脉壁岩碎屑可能被夹在方解石中,一些脉还发展出同心纹理、带纹、重复的破碎和双侧但不完全的脉带分区。在区中心地区,较深色的方解石和铀矿化更为典型,而边缘则包含较浅色的方解石脉,在局部地区还有富重晶石或几乎以重晶石为主的体积。
地质上,Wölsendorf 记录了晶基底岩与后变质覆盖地层之间反复的热液活动。现代研究把方解石按颜色和结构类型分为:蓝色、黑至深紫的气味性方解石;绿色、白色至无色;以及黄色至棕黄色的蜂蜜色方解石,出现在裂隙-裂纹矿石、破碎脉矿石、贴合和旋转破碎、同心纹矿石、层状或条纹脉,以及在沉积岩中的方解石水泥或浸染中。流体包裹体和放射性测年工作将热液系统大致定位在该区域的晚古生代至三叠纪历史阶段,成矿温度在 100–200 ℃ 的极热温区。
采矿历史在闪镁石成为目标之前就已开始。中世纪及早期现代的矿工在该地区采掘方辉矿,尤其是含银铅矿的方铅矿,记录与传统可追溯至15世纪,随后在17至19世纪开展铅矿开采。19世纪,尤其是约1900年前后,萤石矿成为关注焦点,当时工业对助熔剂、氢氟酸以及后来的化工原料的需求改变了这一地区。1884年,Georg Bauer 在沃尔森多夫附近获得了矿权;早期作业规模很小,只有少数矿工且提升装置原始,但引入蒸汽动力用于提升与抽水,帮助提高产量。到了20世纪初,Stulln 与沃尔森多夫的矿山已成为一个重要的工业萤石区。
矿山名称读起来像一个地名档案:Cäcilia、Reichhart、Marienschacht、Johannesschacht、Roland、Merkur、Erika、Erna/Anna、Hermine、Helene、Heißer Stein、Kocherstollen、Neue Hoffnung、Gisela、Max 等等。Cäcilia 于1933年由 Reichhart 与 Hochscheidt 工作区合并而成,是该区最重要的矿之一,在1950年代被描述为日产约120吨方晶石。它在1973年作为矿石生产者关闭,尽管其 Shaft 仍对邻近的 Hermine 的水控制有用。Hermine 成为该区的最后一座重要矿区:在二战期间以现代形式开发,反复加深,开采多条陡峭的脉线,最终达到270米深度。1987年,随着矿石品质和厚度下降以及更便宜的进口重新塑造萤石市场,Hermine 及最后的关联工作区关闭,Wölsendorf 进入停止活跃开采的阶段。
对收藏者而言,最重要的晶样时期是地下矿业活跃的几十年以及矿场垃圾场仍可进入的时期。特别是 Hermine 垃堆曾因微型矿物晶体和小型橱窗样品而闻名,但如今已对采集关闭。许多旧堆积物被杂草覆盖、设有围栏、被回收或不稳定,该区充满了旧矿井坑道。安全、现代的准入基本是历史与教育性而非以收藏为导向:Reichhart 竖井曾作为游客矿井,地方矿业协会维持传统,Stulln 与 Schwarzenfeld 的矿物陈列保留了优秀的地区材料。实地采集应事先获得许可、遵循当地当前指引,并采取保守的安全态度;在旧的沃尔森多夫矿区留路径并非随意之举。
著名的有记录的样品发现包括来自 Hermine 的带有深紫色鬼影分区的萤石、小型萤石包裹有红色闪锑矿并伴有赤铁矿和黄铁矿、带有石英和方解石的萤石、带有石膏、石英和萤石的矿物、萤石上的方解石和黄铁矿、萤石上的黄铁矿、带有萤石的菱铁矿和石英,以及与萤石共生的闪锌矿。Marienschacht II 产出呈黄色的萤石立方晶体,少数在小样品上约10毫米左右,较大的蜂蜜色立方体在厘米级范围内,并伴有红色的 Eisenkiesel。同一矿的 Wolfsberg 脉线不规则且强烈受扰动,在局部地区富含辰砂,萤石在口袋状或透镜状区域的厚度据称可达到约2米,但在爆破后骤然消失。这种口袋状的行为正是让优秀的沃尔森多夫样品显得如此独特的原因:它们是复杂矿体射线产物,而非均匀的露天口袋晶体矿开采。
萤石是沃尔森多夫的标志性矿物,也是该地区在国际上广为人知的原因:它以块状矿石、脉填充、角砾石胶结、幻影体、阶梯状集合体、晶立方体、八面体、十二面体与立方-十二面体组合、四棱二十六面体“金字塔立方体”形态、 skeletal 或框架晶体,以及罕见的伪斜晶形态出现。颜色范围在单一区域内极为丰富:蓝色和深紫到黑色的腐臭萤石早期形态且形态多样;绿色、白色到无色,以及蜂蜜黄的萤石代表后期、化学分化程度更高的阶段;有些晶体显示出显著的分带或幻影。玛丽恩矿井与蜂蜡矿及腐臭材料关系密切,罗兰与重要的蓝萤石形态相关,海伦与幻影发展相关,约翰内斯矿井与拼花状腐臭集合体相关,卡西莉娅与不寻常的伪棱状及高指向形相关,赫尔敏则以在石英、黄铁矿、方解石或铁染母基质上的吸引人心的绿到紫及白色分区萤石为特征。最佳沃尔森多夫萤石结合了饱和色彩、清晰分区、完整晶面、已知矿井来源,以及讲述该区故事的相关联信息——石英覆层、方钻石状方解石、黄铁矿、辰砂或赤铁矿包裹体——而普通晶体则通常呈现大量、受伤、定位不清的矿石碎片。
沃尔森多夫的石英不仅是背景母岩;它是通道脉矿物中的主力之一,也是萤石与重晶石的重要视觉搭档。它以晶脉覆盖的石英表皮、砷硅石质硅石、同心带、清晰至乳白的晶面内衬、石英在方解石后的外形、带铁赤色的赤铁矿着色的石英、烟熏石英,以及特别来自海斯特斯坦地区的烟熏到紫水晶色晶体出现。海尔敏材料可能显示出颜色分区的石英覆盖在萤石上、带有方解石与萤石的石英、石英上带黄铁矿、或异常的花球状赤铁矿集合体,具有细小晶化与亚光、富氧化铁的橙红色表面。该地区的优秀石英标本是那些石英不仅仅充当填充媒介的标本:在萤石上具有尖锐的晶面覆盖、富铁红的赤铁矿呈现强烈颜色、石英轮廓出Former方解石形态,或烟熏/紫水晶晶体并且具有可靠的矿井归属。
方钠长石是沃尔森多夫地区第二大经济性伴生矿物,对该地区标本风格至关重要。它以奶油色、白色、米色、棕褐色、粉红色或铁染色的刀状簇晶、玫瑰状簇晶和薄板状群体出现,常与萤石、石英、黄铜矿、方解石、黄铁矿或赤铁矿着色共存。Cäcilia 产出重要的方钠长石矿物,在当地方钠长石含量丰富;Marienschacht II 的 Wolfsberg 脉可能将方钠长石作为充填物的主要部分,甚至在脉的东南部出现几乎纯净的方钠长石带;来自 Hermine 的大型方钠长石标本保存在当地展览中。最好的方钠长石拥有独立的、光泽的、未受损的刀状晶体,具有雕塑感的间距与区域联系,而较差的标本则呈现出块状、粉笔状、粉碎状或被铁覆盖,以致晶体形态被遮蔽。
方钠长石在欧洲矿物学文献中更常用的拼写,与在收藏家常列为“方铀石/方钠长石”的 BaSO4 同类物相同,沃尔森多夫的标签可能会根据年代、经销商语言与目录传统使用任一拼写。在地区标本中,最理想的是能够记录萤石–方钠长石–石英脉序列:刀状方钠长石位于萤石之上,与红棕色铁电石互相嵌合的方钠长石,与萤石上的方钠长石和黄铜矿,或在破碎脉材的腔中出现的浅色刀片。Cäcilia 与 Hermine 是在方钠长石标本上尤为熟悉的名字,但整个地区都有富含方钠长石的段落。收藏者应重视未受损的晶端、开放的刀状结构、与紫色、绿色或蜂蜜色萤石的对比美,以及明确的矿山归属;仅写“沃尔森多夫方钠长石”的模糊标签远不及标注 Cäcilia、Hermine、Marienschacht 或其他矿山来得有信息量。
超越萤石、石英和方解石,沃斯伦多夫因丰富的附属矿物而闻名。碳酸盐包括方解石、白云石、赭铁矿、闪锌矿和文石;硫化物包括方铅矿、辉银矿、黄铁矿、黄铁矿黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、闪络石、辉钴矿以及辰砂;铁和锰氧化物包括赤铁矿、针铁矿、金铌石和霍兰石族物质。铀矿物在该区的科学身份中占核心地位:铀矿石如辉钼矿或沥青铀矿、 autunite、 torbernite、 uranocircite、 uranophane、 kasolite、 dewindtite、 fourmarierite、 becquerelite 及相关的次生铀矿物在野外的某些区域出现,特别是在石英与萤石脉与含铀带相互作用的地方。沃斯伦多夫铀矿石,Pb7(UO2)14O19(OH)4·12H2O,是该区以地点命名的矿物类型标本,最早在沃斯伦多夫材料中被描述为与萤石和沥青铀矿相关的红色至橙红色的次生含铀外壳。硒及硒化物矿化是另一种显著的特色,常见矿物如天然硒、贝特尔塞矿以及铁硒矿等,在更广泛的沃斯伦多夫矿化系统中有所记录。
Wölsendorf 标本的主要真实性问题并非大范围的造假,而是产地精确性。许多旧件只标注“Wölsendorf”、“Oberpfalz”或“巴伐利亚”,即使它们来自特定矿井,如 Hermann、Marienschacht、Cäcilia、Roland、Erna、Erika 还是 Heißer Stein。这个区别可能非常重要。蜂蜜方解石、深色安托松石、带幻影的赫尔明 fluorite、Cäcilia 重晶石、Heißer Stein 烟紫色至紫水晶色的石英以及含铀微晶标本在得知原矿后都会多一层含义。对在模糊地区名下提供、风格看起来不像 Wölsendorf 的标本要谨慎,尤其是蓝色方解石,除非矿井归属明确,因为来自德国其他地区及欧洲其他地方的蓝色方解石也可能作为视觉上有吸引力的替代品。
成色是始终需要考虑的因素。方解石易断裂,较旧的 Wölsendorf 露天矿标本往往有边缘擦伤、角部分裂、锯切痕、铁染或接触损伤。重晶石薄片易碎,常在薄边缘处有缺口。覆盖有石英的方解石可能隐藏擦伤或重新愈合的表面,而铁迹显著的铁辉石可能使自然颜色更具迷惑性而难以分辨氧化所致的污染。在良好标本中,损伤应与标本的年龄、大小与稀有性相比较为轻微;较旧的标签和矿井专业来源通常能弥补细微瑕疵,但无法弥补严重粉碎或模糊归属。
Wölsendorf 的安托松石值得特别处理。深紫到黑色的恶臭方解石天生被辐射,且可能含有微小的元素氟的包裹物;粉碎或刮擦它可能释放锋利的气味和反应性气体。不要通过折断或嗅闻来“测试” Stinkspat。有些 Wölsendorf 材料也含有铀矿物,颜色鲜艳的黄绿自流矿(autunite)或铀钲石(uranocircite)、橙到红色的铀氧化物、含铀母质的铅矿以及二次铀壳应被视为放射性矿物标本:请贴上标签并将其封存,尽量减少灰尘,避免磨损,处理后请洗手,并将其远离儿童、宠物和食品准备区。荧光可以提供帮助——自流矿类矿物可能会强烈荧光,某些方解石在紫外线下也会有反应——但仅靠荧光并不能作为可靠的产地测试。
市场供应适中但不均衡。常见的大晶型萤石、受铁染的方解石,以及较早的沃尔森多夫小块晶体仍在欧洲经销商库存和收藏散货中定期出现。优质的蜂蜜色萤石、明显分区的赫尔敏萤石、大型干净的萤石-石英柜式标本、吸引人的方解石群、良好的铁石辉石、已确认的硫酸盐矿物以及铀物种微型晶体要比以往罕见。自1987年采矿结束且最佳废弃堆场已关闭以来,供应基本来自旧收藏、矿工材料、博物馆重复品和经销商手中的存货。对于认真收藏者来说,一个标注清晰的赫尔敏、玛丽恩矿井、凯斯利娅或罗兰标本,通常比一个光鲜但缺乏良好文献记录的“沃尔森多夫”标本更为可取。
沃尔森多夫的故事起初是艰苦、务实的采矿,而非标本收藏。1884年,Georg Bauer在沃尔森多夫附近获得矿业权,早期作业规模很小,三名矿工用最简单的设备采掘岩石。随后该地区开始机械化:用于提升和抽水的蒸汽机改变了工作规模,至1900年产量约为1000吨。当Bauer于1912年去世后,其子Hans接管了拥有45名员工的企业。矿场数量增加,斯图伦因而获得了氢氟酸工厂,使当地景观与萤石的化学性质像与岩石本身一样紧密绑定。
该地区较为阴暗的历史也是其记录的一部分。在第二次世界大战期间,当地工人并非氟碳酸矿操作中唯一的劳动力;1942年,约有200名来自弗罗森斯堡的刑罚 prisoners 在斯图伦工作。与此同时,氟碗的战略价值在钢铁、铝和化工行业中上升。企业合并索地,现代化的井筒被下 dug,艾米琳矿被开掘进入丽森坦的山体。如今收藏者可能看到一个小型柜饰标本,但其背后是一套把氟碳酸矿视为战略原材料的工业化与战时体系。
艾米琳成为该地区最后一座伟大矿区,也是最具纪念意义的矿之一。它的起始是1917年就由约瑟夫·豪斯勒通过一座小型斜井开采艾米琳脉。这一矿区后来发展至深270米,开采了几条陡峭的裂脉,倾斜角约70–75度。1952年约有70人受雇于此。随后矿井加深,新的水平层被开发,90米层可达的为古斯塔夫I与古斯塔夫II,后来又并入了杰特劳德I、杰特劳德II以及威尼斯脉。艾米琳的采矿方法也发生了变化:由Schrägstoß与Firstenstoß法转为Festebau法,之所以能够实现,是因为地质条件足够稳固。这一技术选择使艾米琳的运营成本低于该区的其他矿井。
随后便发生了雷击事故。1976年夏季,艾米琳的木质井架在雷击后着火烧毁。火灾并未使矿区黯然下线:一口钢制井架从已放弃的罗兰矿引入,重新搭建,到1976年9月,产量重新恢复。两年后,开发储量耗尽迫使全沃尔森多夫地区的最后一口井深挖至270米。但更深的层位并不慷慨。裂脉变得越来越细、矿质越来越贫乏,到了80年代,艾米琳成为该领域最后一座重要的氟碳酸矿生产矿。
在1987年5月27日,最后一辆矿车离开了赫尔明。后来的当地照片显示一辆写着“Letzter Wagen Hermine 27.5.1987”的矿车,这是钢铁涂漆中的 blunt memorial。赫尔明的原矿产出登记为166万6千吨氟碳酸盐,约占该区总产量的18%,在其最后一年仅生产约2.4万吨。在那里工作的人员到年底还剩28人。随着赫尔明关闭——以及最后剩余的小规模作业同时结束——沃尔森多夫氟石 district 停止成为一个活跃的矿区。
Kocherstollen 讲述了另一种更为安静的故事:一个矿井,短暂地成为了通往该区的窗口,然后又再次关闭。位于沃尔森多夫附近的 Heinrich-Kocher-Stollen 于1937年到1953年间作为一座小型斜井矿。长度约300米,沿着一条约0.80到1.50米厚的萤石脉延展,设有一条长150米的横向巷和一条30米的水平巷。在1990年代,Bergknappenverein Marienschacht 以相当的志愿者努力与资金重新开放了部分区域,把它改造成一个小型的参观矿井。2009年,一处入口后面的坍塌停止了公众进入。之后的稳定化工程清理并固定了部分旧巷道,但入口区域最终被封闭,甚至在前面种上了年轻的松树。对熟悉旧矿区的人来说,这是一种熟悉的悲伤:被从遗忘中拯救出来,短暂地可见,然后再次回到黑暗。
也许沃尔森多夫最奇特的故事属于 Stinkspat。世代以来,矿工和矿物学家都知道某些深色氟作为在碎裂时会散发出尖锐而不愉快气味。这个气味的争论持续了一个世纪以上。在关于 antozonite 的现代研究中,慕尼黑工业大学的 Florian Kraus 重新审视了这个古老的谜题,从慕尼黑驱车前往沃尔森多夫地区,并在靠近高速公路的废弃矿区采集了带臭味的氟霞石。固态 19F 核磁共振光谱随后证实,在 antozonite 中存在微小包裹的元素氟 F2。一个曾经可能用锤子和嗅觉来测试的矿物,已成为一个更大化学故事的证据:自由氟气在自然界中的一种罕见家园,这种气体极具反应性,以至于化学家长期怀疑它是否能在自然界中存在。