用神赐名的矿物?_血色的钒铅!

提到铅,也许大家都会联想到子弹和冰冷冷的坟墓。这…似乎一贯如此,然而铅一旦与钒结合,却异乎寻常的灿烂起来,那些死寂的,沉默的终于被它点亮,人们所看见的,唯剩那一抹樱桃般的鲜红。

Hello这里拾光,时隔了700个小时,又回来给大家更新矿物啦,这期介绍的是…

小明(看了眼标题):以我的名字命名的吗,有点意思。

拾光(握紧了手里的板砖)

小明:…我再也不玩抽象了〒▽〒

ACF Mine, Mibladen, Aït Oufella Caïdat, Midelt Cercle, Midelt Province, Drâa-Tafilalet Region, Morocco

——钒铅矿

钒铅矿(英语:Vanadinite),化学式Pb₅(VO₄)₃Cl,一种磷灰石族的矿物,是主要含钒的矿物之一。莫氏硬度在2.5-3之间,密度6.66~7.10g/cm3,六方晶系。颜色可以是透明或不透明的,油脂光泽。因为只能从一个已存在的矿物中形成(比如通过原生铅矿物的氧化形成),因此它是一种次生矿物。

钒铅矿与方解石共生,产地美国。Black Prince Mine, Picketpost Mountain area, Superior, Pinal County, Arizona, USA 图源:Michael C. Michayluk

比较有趣的是,钒铅矿的发现早在发现钒这种金属之前,而在那时它也拥有了属于自己的第一个名字,erythronium。

这其中发生了什么故事呢,就跟拾光一起往下看吧。

——命名

1801年,西班牙矿物学家德里奥被政府派往北美洲的墨西哥,在一所矿业学院里担任教授。

一天,有人给德里奥带来一块在墨西哥某座矿山上发现的矿物,请他鉴定。德里奥看到矿物后也觉得很新奇,它的颜色为棕红色,晶体为六边形的棱柱状,经检验发现其中含有大量的铅元素。德里奥根据自己多年的矿物学研究经验得出结论,这是一种新的矿物,于是就对外宣里面含有一种以前从未见过的金属元素。并把这种矿物命名为“棕铅”(erythronium),源自希腊语 “erythros”,意为红色。  

德·里奥

但在当时,新大陆仍是科学的蛮荒之地 ,他的发现被传递到法国科学家迪科蒂斯手里,骄傲的法国人宣布这不过是一种不纯的铬盐,德·里奥接受了迪科蒂斯的建议,撤回了自己发现新元素的报告。

小明:啊?

到了1830年,瑞典科学家尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特瑞姆(Nils Gabriel Sefström)在研究当地的铁矿石的时候重新发现了这种元素,并由瑞典化学家贝采尼乌斯(Berzelius)确认为新元素。由于这种新元素的化合物是五颜六色的,所以赛夫斯特瑞姆建议用北欧神话里的一位女神:凡娜迪丝来命名它,翻译成中文就是“钒”。

同年,德国化学家维勒也发现,塞夫斯特瑞姆发现的钒就是之前德·里奥发现的新元素,有人提出,应该用德·里奥来命名新元素,不过这个提议并没有被采纳。但是,德·里奥依旧被公认为钒铅的发现者,而钒铅的名字则仍然采用塞夫斯特瑞姆建议的北欧女神。

德·里奥过于迷信权威,就因为标本中所含微量的铬杂质而没能坚持自己找到新元素的主见,这让他与金属“钒”的发现失之交臂,也算是科学史上的一件憾事。

北欧女神凡娜迪丝,象征爱与美貌,魔法和生育。

而说到杂质这个话题,如果说钒铅的美貌与鲜红全部都来自于它体内的“钒”,那么如果此刻出现了另一种主导的元素,会发生什么变化呢?

Liwali Mine, Mibladen, Aït Oufella Caïdat, Midelt Cercle, Midelt Province, Drâa-Tafilalet Region, Morocco 图源:Antoine Barthélemy

当当当!

小明:(⊙o⊙)哇,好香…等一下,不要拿咖啡豆的图片糊弄我啊混蛋!

此刻钒铅矿中的钒元素被砷大量替换,钒铅矿也从原本鲜艳的红色变成了像咖啡豆一样的棕色。导致颜色变化的根本原因是钒铅矿中原本的钒酸根离子被取代成为了砷酸根:(As)→(V),而砷酸根(AsO₄³⁻)的电荷转移跃迁能量与钒不同,导致了吸收光谱的变化。就比如完全以砷为主的矿物(如砷铅矿)也通常呈现黄绿色或褐色。

下面,请欣赏一组咖啡味的图片吧。

Liwali Mine, Mibladen, Aït Oufella Caïdat, Midelt Cercle, Midelt Province, Drâa-Tafilalet Region, Morocco 图源:Antoine Barthélemy

Liwali Mine, Mibladen, Aït Oufella Caïdat, Midelt Cercle, Midelt Province, Drâa-Tafilalet Region, Morocco 图源:Antoine Barthélemy

Liwali Mine, Mibladen, Aït Oufella Caïdat, Midelt Cercle, Midelt Province, Drâa-Tafilalet Region, Morocco 图源:拾光

——应用

和其他过渡元素一样,单质钒也很难被分离出来。虽然早在1830年时瑞典化学家贝采尼乌斯就宣布得到了金属钒,但到了1867年,英国科学界的罗斯科发现,这不过是氮化钒。同年,在一次偶然的试验中,罗斯科用氢气还原二氯化钒,终于得到了单质钒。

这是一种中等硬度、柔软的、钢青色的金属,但跟铁熔合在一起变成合金之后,就非常坚硬,被称作钒钢。这种钒钢特别适用于做一些金属工具,比如扳手等等。

由于钒铁矿分布很广泛,直接冶炼不用分离就可以得到钒钢。每年世界上生产出的钒有85%用于生产钒钢。

福特T型车,1910年发明,底盘用了钒钢,在减轻自重的情况下,还增加了强度。

早在2000多年前的秦汉时期,我国人民就已经对钒铅矿有所认识并加以利用了。现存的秦始皇陵兵马俑看起来灰头土脸的,实际上它们原本都有彩绘,可谓千人千面、绚丽多姿,只不过历经几千年之后,彩绘逐渐剥落。

考古学家研究发现,古人描绘这些彩俑用到的都是矿物颜料,如红色的朱砂、绿色的孔雀石、蓝色的蓝铜矿等。至于黄色,则用到了并不常见的钒铅矿,令人匪夷所思。

秦始皇陵兵马俑身上的彩绘用到的黄色颜料来自钒铅矿

2004年,我国考古学家在西安理工大学曲江校区发掘了一座西汉时期的壁画墓,对壁画的颜料进行研究后发现,其中的黄色颜料里含有大量铅元素和钒元素。经进一步研究发现,这种黄色颜料就来自钒铅矿。后来,考古学家在西安发掘的唐朝宰相韩休的墓葬壁画里也发现了黄色的矿物颜料钒铅矿。种种迹象表明,我国陕西一带存在钒铅矿,而且很早就被人们所熟知。

好了,那么有关钒铅和金属钒的发现以及应用就讲完啦,从古讲到今,从发现讲到了使用,这样交换你们手里的赞我就不会内疚了。

——矿产:Coud'a采矿场

来自摩洛哥Drâa-Tafilalet大区midelt省的Coud'a矿区坐落于著名的阿特拉斯山脉之间。

Coud'a是一块狭长的平地,仅有300m宽,却达2km长,位于ACF矿北部大概200m,主要道路北部500m。这里因为一些小断层而划分为3个不同的区域。有意思的是,Coud'a的矿藏是1999年才发现的,发现者是一位名叫Mohamadine的矿工,所以Coud'a西部靠近Adeghoual采矿场的区域现在叫做“Mohamadine”采矿场。中间部分叫做“Midelt”采矿场,东部叫做“Mibladen”采矿场。

Coud'a矿区卫星图,Mibladen区域,大约600m宽,可以看到大大小小很多矿坑

如今的Coud'a就像一片布满弹坑的战场,上百个坑洞,数十处小竖井,还有一些临时的石头房子,矿工们工作的时候就住在这里,而不是自己位于村庄或城镇的家里。

竖井的深度从几米到二十多米不等;每一个竖井都由3到5名矿工合力运作。到达矿层之后,矿工向周围勘探钒铅矿的踪迹。挖出一个竖井需要超过一个月的时间,而在完成之后,下面到底有没有矿囊则只能凭运气决定了。大部分竖井只能挖出批发货色的标本;高端标本的矿囊一般每年也就发现一两个。采矿活动全年无休,但在斋月,白天不能吃饭喝水,工作进展就会慢很多。

矿工在Coud'a矿上的简易小屋,摄影:Tomasz Praszkier

  “钒铅矿热”在Coud'a地区——以及整个Mibladen区域——最大的一次来袭发生于2001年6月,那时发现了一批巨大的钒铅矿矿囊。几天之内,数千块钒铅矿标本,包括许多世界顶级质量的,被开采出来。尺寸从几厘米到20cm。许多标本带有大块的重晶石,形成花朵的形状,而且几乎是全黑的,因为上面覆盖着一层氧化锰。在黑色的重晶石之上,浓烈锋锐的樱桃红钒铅矿晶体或分散或成簇,或者只有一个大晶体,尺寸在1到3cm之间。有些晶体在基地轴面上呈现出拼花图案,在柱面上呈现出骸状生长特征。此外,有些标本上还可见雪白的文石。这些Coud'a的标本在被发现的当年就以六位数的高价卖了出去。直到今天,2001年发现的那批标本依然被视为世界上最好的钒铅矿标本。

Coud'a workings, Mibladen, Aït Oufella Caïdat, Midelt Cercle, Midelt Province, Drâa-Tafilalet Region, Morocco 图源:www.spiriferminerals.com

在Coud'a的“钒铅矿热”时期,大约有1000位矿工在这里采矿,170所临时石屋被建起来。矿工之间时有争斗,至少有两个人在地盘争夺中被杀。加剧的勘探导致了一些更小的发现。在接下来几个月里,矿工数量骤减,到2001年底,大约只有250名矿工还在这里工作。2000到2002是Coud'a的高产年:这段时间Coud'a成为了Mibladen地区最著名的采矿场。

钒铅矿矿囊,摄影:Joanna Gajowniczek

下面是一些来自Coud'a矿区的图片欣赏~

图源:Collection and photo, Paul De Bondt

图源:Fabre Minerals - https://www.fabreminerals.com

图源:Kristalle and Crys

橙黄色调,有一种蜂蜜糖浆的错觉。除了人类,会有其他动物勤肯的采矿吗…?

图源:Manfred Kampf

图源:Manfred Kampf

——Apache Mine

位于美国亚利桑那州的希拉县也是世界著名的钒铅矿产地,不过有关它拾光并没有收集到很多有用的信息。

这里产出的钒铅矿以浓郁的红色色调以及不同于摩洛哥的六方柱状结晶闻名,时而共生一些雪白的白云石作为衬托,让本就鲜艳的钒铅更为光彩夺目。

六方柱状结晶,产地:Apache Mine, Radium, Burch area, Globe Hills Mining District, Gila County, Arizona, USA 图源:2006 by Dominik Schläfli. All rights reserved

Apache Mine是一座石英脉型矿床,位于亚利桑那州格洛布西北处,最初于1875年被发现,主要开采钒和铅,1929-1957年间规模化生产,之后废弃。

Apache矿的通道入口景观

下面,就让我们欣赏一组来自Apache Mine的钒铅矿图片吧。

Apache Mine, Radium, Burch area, Globe Hills Mining District, Gila County, Arizona, USA 图源:Antonio Borrelli

Apache Mine, Radium, Burch area, Globe Hills Mining District, Gila County, Arizona, USA 图源: Douglas Merson

褐色的钒铅锌矿片状结晶,以及雪白的白云石,还有钒铅。

Apache Mine, Radium, Burch area, Globe Hills Mining District, Gila County, Arizona, USA 图源:Gianfranco Ciccolini

点点落红。

Apache Mine, Radium, Burch area, Globe Hills Mining District, Gila County, Arizona, USA 图源: Thomas Cahill

Apache Mine, Radium, Burch area, Globe Hills Mining District, Gila County, Arizona, USA 图源:Stefan Koch

——Apex Mine

来自墨西哥奇瓦瓦州的Apex矿也是世界著名的钒铅矿产地之一。

Apex矿场

它是一个位于圣卡洛斯山脉的小型富含氧化磁铁矿的锌铅硅卡岩和碳酸盐置换矿床。在20世纪50年代由ASARCO运营。

2018至2019年间,该矿发现了一批超越历史所有记录的钒铅矿标本。同期还产出少量橙红色闪亮的砷铅矿伴生的优质钼铅矿,以及少量4毫米级宝石级水钒锌矿。

钒铅矿与方解石,星罗棋布。

矿工采集钒铅矿时的照片

下面,就让我们来欣赏一组来自Apex矿的钒铅矿吧。

Apex mine, San Carlos, Manuel Benavides Municipality, Chihuahua, Mexico 图源:

黄色的钒铅矿长在白色的方解石基底上,没有光泽的它们看起来就像积木。

Apex mine, San Carlos, Manuel Benavides Municipality, Chihuahua, Mexico 图源:Fabre Minerals https://www.fabreminerals.com

Apex mine, San Carlos, Manuel Benavides Municipality, Chihuahua, Mexico 图源:Roger Lang 2024

Apex mine, San Carlos, Manuel Benavides Municipality, Chihuahua, Mexico 图源:Fabre Minerals https://www.fabreminerals.com

Apex mine, San Carlos, Manuel Benavides Municipality, Chihuahua, Mexico 图源:Peter Megaw

Apex mine, San Carlos, Manuel Benavides Municipality, Chihuahua, Mexico 图源:Rob Lavinsky & irocks.com

Apex mine, San Carlos, Manuel Benavides Municipality, Chihuahua, Mexico 图源:Rob Lavinsky & iRocks.com

那么,有关产地的具体介绍就到这里告一段落,下面的时间就留给世界各地的矿井吧。

——世界各地的矿井

1.奥地利🇦🇹

虽然不是琥珀,但我想它们存在的也够久了。

Waldbrand adit, Upper Schäffler Alp, Schäffler Alp District, Zauchen, Eisenkappel-Vellach, Völkermarkt District, Carinthia, Austria 图源: Christian Auer

Adolf adit, Upper Schäffler Alp, Schäffler Alp District, Zauchen, Eisenkappel-Vellach, Völkermarkt District, Carinthia, Austria 图源: Christian Auer

Waldbrand adit, Upper Schäffler Alp, Schäffler Alp District, Zauchen, Eisenkappel-Vellach, Völkermarkt District, Carinthia, Austria 图源:Christian Auer

2.阿根廷🇦🇷

Gonzalito mine, Gonzalito mining district, Sierra Grande, San Antonio Department, Río Negro Province, Argentina 图源:Steve Hardinger and Dragon Minerals

Gonzalito mine, Gonzalito mining district, Sierra Grande, San Antonio Department, Río Negro Province, Argentina 图源:Lee Johnson

3.法国🇫🇷

像金鱼的尾鳍。

Maraval quarry, Cuzac, Figeac, Lot, Occitanie, France 图源:Chollet Pascal

Maraval quarry, Cuzac, Figeac, Lot, Occitanie, France 图源:Chollet Pascal

4.德国🇩🇪

会咯牙的面包胚

Gelbe Birke Mine, Beierfeld, Grünhain-Beierfeld, Erzgebirgskreis, Saxony, Germany 图源:Stephan Wolfsried 3/2018

Marl pit, Untergruppenbach, Heilbronn, Stuttgart Region, Baden-Württemberg, Germany 图源:Jürgen Greiner

Marl pit, Untergruppenbach, Heilbronn, Stuttgart Region, Baden-Württemberg, Germany 图源:Jürgen Greiner

5.希腊🇬🇷

Plaka Mine No. 80, Plaka Mines, Plaka, Lavreotiki, East Attica, Attica, Greece 图源:Stephan Wolfsried

Plaka Mine No. 80, Plaka Mines, Plaka, Lavreotiki, East Attica, Attica, Greece 图源:Stephan Wolfsried

Plaka Mine No. 80, Plaka Mines, Plaka, Lavreotiki, East Attica, Attica, Greece 图源:Stephan Wolfsried

6.伊朗🇮🇷

小明:怎么到这画风就变了,奶酪块?

Chah Khouni Mine, Anarak District, Nain County, Isfahan Province, Iran 图源:Manfred Kampf

7.纳米比亚🇳🇦

Namib Lead Mine, Arandis Constituency, Erongo Region, Namibia 图源:Thomas Kleser

Namib Lead Mine, Arandis Constituency, Erongo Region, Namibia 图源:Joachim Esche

8.挪威🇳🇴

Tuften, Tvedalen, Larvik Commune, Vestfold, Norway 图源:OT. Ljøstad

9.英国🇬🇧

Belton Grain vein, Wanlock Dod-Whytes Cleuch, Wanlockhead, Dumfries and Galloway, Scotland, UK 图源:Steve Rust

Whytes Cleuch, Wanlockhead, Dumfries and Galloway, Scotland, UK 图源:Steve Rust

钒铅矿与磷钙铅矿共生,美丽得像海底的珊瑚。

Whytes Cleuch, Wanlockhead, Dumfries and Galloway, Scotland, UK 图源:Steve Rust

无色的钒铅与血红的钒铅锌矿?很有意思的组合。

New Glencrieff Mine, Wanlockhead, Dumfries and Galloway, Scotland, UK 图源:Steve Rust

10.美国🇺🇸

Commercial Cramer Mine, Mimbres mines group, Georgetown Mining District, Grant County, New Mexico, USA 图源:Michael C. Michayluk

Commercial Cramer Mine, Mimbres mines group, Georgetown Mining District, Grant County, New Mexico, USA 图源: La Manna Nazareno

如果没人告诉我,我或许会以为这是碧玺…

哦,还有白色的方解石。

Macy Mine, Percha Creek, Hillsboro, Hillsboro Mining District, Sierra County, New Mexico, USA 图源:Michael C. Michayluk

Red Cloud Mine, Silver Mining District, La Paz County, Arizona, USA 图源:Alex Earl

Macy Mine, Percha Creek, Hillsboro, Hillsboro Mining District, Sierra County, New Mexico, USA 图源:Michael C. Michayluk

Palmetto Mine, Tres de Mayo Mine group, Fresno Canyon, Palmetto Mining District, Patagonia Mountains, Santa Cruz County, Arizona, USA 图源:Dan Polhemus

C and B Mine, Christmas, Banner Mining District, Gila County, Arizona, USA 图源:Douglas Merson

C and B Mine, Christmas, Banner Mining District, Gila County, Arizona, USA 图源:Douglas Merson

North Geronimo Mine, Silver Mining District, La Paz County, Arizona, USA 图源:Guy Bernadi

Hamburg Mine, Silver Mining District, La Paz County, Arizona, USA 图源:Yaiba Sakaguchi

North Geronimo Mine, Silver Mining District, La Paz County, Arizona, USA 图源:David J. Eicher

写开头的我内心PS:诶?七百小时,真的有那么多吗?!

嗯嗯,那么今天的矿物分享就先告一段落吧,本来想凑满七千字的,奈何没有内容啦呜呜

祝大家周末愉快,告辞!

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