
伍德矿坑,英国——以三叠纪砂岩中鲜明的孔雀石与蓝铜矿染色、罕见的次生矿物以及被列为法定纪念碑的地位而闻名。
Key facts
Wood Mine 是19世纪在切斯特郡奥德利之丘 Windmill Wood 的主要矿区,属于英国经典的赤铁层铜矿区之一。对收藏者而言,它的重要性并非在于作为大型、独立展示晶体的产地,而是在于一个紧凑、历史丰富的地点,在这里铜、铅、钴、镍、锰、钡、砷、钒和钼的化学成分在一个三叠纪砂岩基质中被记录。该矿属于奥德利之丘矿化断层及Sherwood Sandstone Group中的多孔砂岩层系,尤其是Wood Mine conglomerate及相关的Helsby砂岩单元,在这些断层、黏土夹层和透水层之间,矿石携带的流体在沉积岩形成后仍继续移动。
Wood Mine 的收藏印记是砂岩中的绿色与蓝色铜矿化:孔雀石与蓝铜矿在淡至红棕色砂岩中的染色与渗透,潮湿走廊中呈现类孔雀石蓝绿涂层,铅富区有方铅矿与方透明铜矿,锰—钴含量的脉状物以及黑色涂层如阿斯博兰石风格,还有一整套较稀有的次生矿物,包括白青铜矿、绿铁矿、磷铜铅铟、橄榄铜矿、泰罗利特与雾状铀矿等。最佳的小型标本并非阿尔卑斯式的镶嵌晶簇;它们是地点性标本,其魅力在于与砂砾状三叠纪基质形成鲜明对比的生动色彩,在切斯特郡砂岩铜矿中表现出独特的钴-镍-锰化学特征,以及与受保护、可控访问的历史景观相关联的标签。
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Wood Mine 还具有非同寻常的历史重量。它在1857年到1877年间用于商业开采,1860年代在奥德利之丘矿业公司运营为主,并催生了一个实验性的19世纪矿石提炼综合体,设计用于处理铜、铅、钴和镍。Historic England 将钴工厂列为受保护纪念碑,并强调该遗址的技术价值:木质浸出槽、盐酸铜提取、用废铁进行的析出、炉窑、蒸汽动力、冷却塔以及巨大的化学浸出白砂堆。对收藏者而言,这一工业背景有助于解释为何这里并非讲述松散、全新地下采集的故事。Wood Mine 是一个被保护的矿井、一个考古遗址和一个地质教学地点;带有旧标签或有DCC纪元 provenance(来源证据)的标本具有更高的兴趣价值。

照片: 维基共享资源

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Wood Mine 位于英格兰柴郡的奥德利边缘,主要的前洞道和入口竖井在 Windmill Wood。该矿是更大的 Alderley Edge 矿区的一部分,是位于柴郡盆地东北缘的三叠系岩石脊脊和隆起。宿主岩石为砂岩、砾岩、粉砂岩以及 Sherwood Sandstone Group 的含黏土部分层理,Wood Mine 砾岩和毗邻的 Helsby 砂岩单元对矿体尤为相关。Alderley 岩层向东倾斜,并被矿化断层所切割;铜矿化区通常在断层附近增厚并向离断层较远的多孔砂岩中逐渐变薄。
该矿床是以铜为主的多金属红床系统,而非高温脉矿。现代解释将成矿热液归于冷基盆盐水族:含金属的流体通过柴郡盆地迁移,利用断层和渗透性岩层作为通道,在存在物理和化学捕集的地方沉淀硫化物和硫酸盐。后来近地表的流体重新分配铜和铅,进入断层周围的砂岩中的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和磷酸盐矿物。这一多阶段的历史使 Wood Mine 能同时展现出原生硫化物,如辉铜矿、辉钼矿、黄铁矿-宝石辉铜矿以及方辉矿,及颜色鲜艳的次生产物,尤其是孔雀石、蓝铜矿、绿柱石样涂层、方铅矿、针铁矿、琉辉矿、球金矿和热成胺矿。
关于 Alderley Edge 的已发表工作记录了 Stormy Point、Engine Vein 和 Wood Mine 的原生矿序列,其中包括早期的布拉沃石(Bravoite)以及镍-钴-铁硫砷盐矿,随后是黄铁矿、辉铜矿、闪锌矿和方铅矿。较为熟知的收藏家矿物则为后期的变质和超生矿物。在 Wood Mine,铜矿主要以碳酸盐矿物为主,孔雀石经济上重要,蓝铜矿存在但较不丰富。铅在局部可能以方铅矿和方铀矾(cerussite)重要。黑锰-钴脍石与硬石型材料将 Wood Mine 与奥德利边缘短暂的钴和镍工业联系起来,而罕见的次生种则为使小型 Wood Mine 标签更具收藏价值的矿物学风味。
19世纪的矿场采用爆破黑火药后再用手工工具进行开采。矿石被挖掘并用木桶运出,带到与西矿共用的处理厂。 operation 从来不是简单的“挖矿石、送熔炼”一类事务。Alderley Edge Mining Company 大约在1860年前后建成了一个大型处理厂。被碎的铜矿石被研磨成约1厘米左右的碎片,送入木制浸出槽,在此 hydrochloric acid 将铜溶解。绿色的酸性溶液随后被引入沉淀槽, scrap 铁和铁板导致铜以深色金属沉淀的形式析出。含铅的砂岩则通过研磨和洗涤以分离较重的铅矿物;铅精矿送往麦克尔斯菲尔德的专利白铅公司。钴-镍流在化学上具有麻烦性且历史上重要,但在仅存在不久后,钴工厂于1864年关闭。
Historic England 的列入保护纪录给出了19世纪企业的规模:这些作业处理了168,269吨铜矿石,生产了3,200吨优质铜金属,以及近100吨铅和11吨钴镍。另一份遗产纪录指出,在钴工厂关闭之前,已生产出357吨钴和镍的沉淀物。物理遗产包括炉子、约80英尺高的石质冷却塔(在某些记述中)、木制浸出和沉淀槽、斜式索道、破碎设备、办公室、街区、选矿厂房和巨大的酸浸砂堆。最大的废砂堆被描述为覆盖约5英亩,约30米高,估计装有约25万吨废料。
商业作业结束后,Wood Mine 仍开放了多年,且无人监管的参观者一直是持续的安全隐患。1964年,入口被爆破封闭;1980年,德比郡洞穴协会在国家信托基金许可下重新开放了矿井,最初通过在原始巷道顶上开挖一个小竖井来进入。随后重建了巷道入口,并进行额外的进入与保护工作。如今进入受到严格控制。矿井位于受保护的国家信托土地上,属于一个列入保护的历史遗址以及一个地质学上被列为 SSSI 的景观区,进入必须通过授权的旅行、开放日或德比郡洞穴协会及相关保护机构安排,而非随意采集。严肃的收藏家在尚未明确且合法来源的情况下,应对新近地下材料保持谨慎。
Wood Mine 最具代表性的产地并非通常在经销商文献中以“口袋”命名的硬岩晶体矿脉那样被记录。相反,已知的矿物出露与矿井特征和区域相关联:带有方铅矿和黄铜矿的矿化断层,以及在 North End Chambers 附近的斑铜矿绿铜绿等,所谓的 Green Waterfalls 处呈现潮湿的蓝绿色蓝铜矿样流石状涂层,以及靠近断层的砂岩中的铅铜二次矿物。呈现色彩、原始砂岩基质以及标注 Wood Mine 而非仅仅“Alderley Edge”的旧标签的样品,是最具说服力且最具收藏价值的。
方解石并非奥德利边缘木矿(Wood Mine, Alderley Edge)公开公认的矿物组合的一部分:已记录的木矿组在三叠纪砂岩中呈现红层铜-铅-钴-镍矿化,而非通常产生方解石的镁富集蛇纹石或大理石环境。因此,就木矿(Cheshire)公开记录而言,没有可靠的公开矿物清单将方解石的形态、颜色、晶体大小、晶簇或相关性与此矿相联系。因此,任何以“Wood Mine, UK”为标签、声称为方解石的样品都应接受分析与标签核验;最可能的采集问题是与美国宾夕法尼亚州经典的Wood’s Chrome Mine的产地混淆,后者以板状方解石著称,且常被历史性地标注为Wood’s Mine。
阴离子绿泥石同样不是在公开的木矿(Alderley Edge)采集记录中经过核验的物种;它在Mindat的木矿矿物清单中缺失,并且在以铜、铅、钴、镍、锰和钡为中心的砂岩矿物清单中也未出现。与方解石一样,在标有“Wood Mine, UK”的标签下出现阴离子绿泥石应引发产地质疑,而非仅凭习性就予以接受,因为含铬的阴离子绿泥石是同名Wood’s Chrome Mine(宾夕法尼亚州)中与方解石的已知共生物。在缺乏现代分析和可靠采集历史的情况下,若要认定为WOOD MINE, UK的阴离子绿泥石样品,需要有现代分析与可靠的采集历史;没有这些,木矿的优质产地样品应显示出在三叠纪砂岩中的铜和铅次生矿物。
从木矿中记录的其他矿物包括:碘汞铅、角闪石、铝石英石、蓝铜矿、方铅云母、贝弗莱特-(铜)、亮钛铝礬石、方矾石、砷铜矿、硬铂石、铬铟石、镭铅矿、半透明混合石、绿绛辉石、赭辉石、黑锌石、蓝铝铵硅酸盐、黄铜矿、梯形矿、辉钼矿、蓝铜铁矿、石英石镁铁矿、增铟矿、并重铝铁矿等。最常收藏的木矿样品通常是那些具有鲜明次生色彩的样品:砂岩中的绿孔雀石、蓝色的蓝铜矿、蓝绿柱状珊瑚状覆层、苹果绿的黑矾矿、蓝色的锂矾石,以及如Tyrolite、铟绿石和贝弗莱特-(铜)等砷酸盐与硫酸盐的小型壳状或簇状集合体。没有被公认的木矿本生矿物类型标本,但该矿在英国矿物学中具有重要地位,因为来自奥德利·埃奇区的若干物种已在附加的英国群岛矿物清单和详细的矿石-矿物研究中得到确认或讨论。
主要的真实性问题并非人造色或处理,而是产地混淆。“Wood Mine”可以指阿尔德利边缘 Cheshire 红层铜矿,但“Wood’s Mine”或“Wood’s Chrome Mine”通常指美国宾夕法尼亚州兰开斯特县 Little Britain Township 的经典铬铁矿- brucite 产地。这一区分具有深远的意义。含有 brucite 和铬铁云母的见于宾夕法尼亚蛇纹石-铬矿故事,而非经过验证的 Wood Mine,英国编目组合。仅标注“Wood Mine”的标签应与矿物种类和基质一起审查:三叠纪砂岩含铜碳酸盐指向 Cheshire;蛇纹石、铬铁矿、brucite 和铬云云母则指向非 Wood Mine,英国。
锈蚀问题常见于砂岩托底的二级铜矿物。孔雀石和赭石浸染在砂岩胶结不良处可能易碎;蓝绿宝石兰晶样的涂层可能很薄、软且容易磨损;莨菊石、布朗石和Tyrolite 可能以脆弱的外壳或小晶体形式出现,不能承受刷洗或清洗。潮湿开采的材料干燥后外观可能改变,尤其是携带铜盐或胶状涂层的多孔砂岩。避免激烈清洁、酸洗和长期浸泡。应让标本慢慢干燥,避免暴露于酸性蒸气,并保持在稳定湿度中存放。
稀有程度很大程度上取决于“Wood Mine 标本”在此的含义。来自 Alderley Edge 的孔雀石染色砂岩并非本质上罕见,但具有合法且清晰来源的 Wood Mine 材料,颜色诱人,在收藏市场上比来自公开、活跃或历史上丰富的英国产地的材料要少得多。带有旧标签、稀有种类或与国家信托/ DCC 时代历史有 documented 关联的精品小柜台标本更为稀缺。最佳购买是诚实、不过度的标本,带有具体标签和可信的基质;最差的购买是价格昂贵但矿物学与 Cheshire 不符的“Wood Mine”标本。
荧光对该产地并非主要收藏标准。处理方面的担忧更多是化学和保存方面:诸如方铅矿、方铅石、角铅矿、莨菊石和热铅矿等铅矿应遵循常规铅矿卫生处理;含砷的矿物如橄榄石酸盐、红银矿和 Tyrolite 不应粉碎、干切或存放在粉尘扩散的地方。处理后请洗手,避免标本接触儿童、食品处理区域及暴露于尘土的展览环境。
伍德矿的最引人注目之处在于它将标注矿物标本的整洁世界与工业实验的极不整洁世界连接起来。19世纪60年代初,伍德矿与西矿的矿石进入一个听起来更像化学工业厂房而非乡村切斯特铜矿的加工系统。岩石被粉碎成大约1厘米,倒入11英尺×8英尺×4英尺的木质罐中,并以盐酸攻击。每个罐可容纳约9吨矿石。被取出的“汁液”,一种绿色的酸性铜液,每两小时抽出并循环利用,直到再也不能增强其浓度。随后进入沉淀罐,废铁和炉管板从溶液中以黑褐色沉淀的形式去除铜。最佳材料被作为No. 1 沉淀物出售,铜约80%、铁约20%;No. 2材料则约含铜60%、铁40%。
钴的故事更为离奇。钴和镍并非以美观的柜收藏矿物的形式被开采;它们是围绕铜设计的工艺中的化学载体。铜沉淀后剩余的溶液中含有铁、锰、钴和镍氯化物。于是建起了装有炉窑与高塔状冷却塔的钴工厂,一份记载称其高塔8英尺见方、80英尺高。热溶液被喷洒到炉 floor,酸蒸气被冷凝并回收,力求获得用于颜料与珐琅器的钴-镍产品。该厂在开始不久后于1864年关停。英格兰历史委员会的判断既严厉又引人入胜:技术本身重要,但文献证据显示,产品并未找到稳定的市场。
来自奥德利边缘矿业公司的存档账本将矿山由工业抽象转回到命名人物与每周工作。1864年8月至1866年3月之间,784条记录了矿工与地表工人团队所签的合同。典型的地下“配对”意味着两名男子、两名男孩以及带队的有经验矿工;距离以 fathoms(桅英寻)、英尺和英寸来衡量,工资以镑、先令与便士记入。1864年8月20日,弗雷德·布鲁斯和大卫·沃尔顿在一号巷床向西行驶;塞缪尔·阿斯金森和J.布雷茨吉德尔在滑坡的西南处前进;托马斯·鲍尔和格尔·伍德向西行驶;彼得·汉密尔顿和威廉·伍达尔在三号床向东行驶。在地面上,罗伯特·伯吉斯推车搬运36罐铜,价格为6英镑6先令0便士;菲利普·布雷茨吉德尔和约翰·鲍威尔各自装满36罐铜,价格为1英镑19先令0便士;理查德·布拉德利因抽水得到2英镑5先令0便士的报酬。这些人类的指纹,正是今天仍存的那些带铜锈的砂岩标本的背后。
Wood Mine 的现代保护故事有着独特的硬核风格。关闭后,矿井入口未设防护,任由游客在装备不足的情况下发生事故成为反复问题。1964 年,著名爆破专家 John “Blaster” Bates 将入口炸开,同时井筒被封填家庭垃圾和建筑垃圾。封闭的矿井并未被遗忘。1970 年,德比郡洞穴协会在国家信托的许可下,通过在原进水道的屋顶打通一小段竖井重新开启了 Wood Mine。后来进水道被重新建造,木筒井被固定,DCC 将 Wood Mine 与 Hough Level 系统连接起来。如今,在受控条件下,可以从 Wood Mine 穿过 Brynlow Mine 和 Engine Vein,最终在 Edge 的脚下露头——这条路线将一个19世纪的在用矿井转变为一个关于砂岩地质、采矿考古和实际保护的三维课程。