科羅拉多州的瑰寶—天河石

1997年6月,在科羅拉多州著名的天河石產地帕克縣喬治湖村(Lake George)附近發現了一個驚人的天河石礦囊,該礦囊位於地下2米深處,呈塌陷狀態,其中產出了約100件品質精美的大塊標本。

在經歷了三年的勘探、試開採和露天礦開採等工作之後,纔有了這次來之不易的發現。

這裏拾光,歡迎回到我的頻道。

(雖然雖然過去了很久很久…)

今天結合《寶藏》期刊來跟大家聊聊天河石,不過說是結合,嗯…應該大部分都是從雜誌中精簡過來的,再配合上我自己風格的講述,總之…希望大家喜歡吧。

——天河石

天河石,即微斜長石的藍綠色變種,是一種硅酸鹽礦物,屬三斜晶系。這是七種基本晶體結構中對稱性最低的一種,看起來有點像是一個三維的平行四邊形。

莫氏硬度6-6.5,化學式爲K[AlSi₃O₈],玻璃光澤。致色因素:早期的銅致色論已被否定,現在認爲是其中含有的鉛和銫取代了晶體中的鉀和鈉引起結構上的缺陷,因而產生色心,從而產生了獨特的藍綠色調。關於天河石的顏色成因至今還沒有定論,需要進一步的探索和研究。

需要注意的是,部分產地的天河石具有格子色斑的藍綠色和白色,這是由於它獨特的聚片式雙晶結構引起的。

小明:你這麼說誰能聽懂啊,能不能用大白話講一下。

拾光:直白的講,在天河石內部,就像有一疊特別薄、特別整齊的玻璃片,一片正着、一片反着,緊緊貼在一起重複疊起來。這種一片正一片反、密密麻麻排好隊的結構,就叫聚片雙晶。

肉眼看就是石頭裏有一條條平行的細紋路,而顯微鏡下則更爲明顯,就像斑馬線一樣。

Tree Root Pocket, Two Point claim, Teller County,Colorado, USA

——命名

英文名 Amazonite直接源自單詞Amazon(亞馬遜河),由德國科學家 約翰·弗里德里希·奧古斯特·布賴特豪普特 (Johann Friedrich August Breithaupt)在1847年正式命名。

小明:亞馬遜?當太平洋的微風再次吹過南美洲,吹向那片繁榮的雨林,碧波盪漾,我和小美…

拾光:停停停,這個名字其實是一個歷史誤稱!

在18世紀,大部分歐洲學者誤以爲這種藍綠色礦物產自南美亞馬遜流域。這來源於當時的探險家們把採集到的綠色石頭誤認爲天河石,其實可能是玉髓或者硅化木。

Smoky Hawk claim, Crystal Peak, Teller County, Colorado, USA 圖源:Robert Lavinsky

而它的中文名來源,沒有確切的命名資料,也許是古人看到這塊泛白的藍綠色的石頭,聯想到乾淨的天空和璀璨的星河,命名爲天河石,也是一種對遠方的思念和寄託吧。

還有一種說法,天河石的名字源自日語Tengaishi一詞對河流形態的描述,不過主流說法仍以顏色意象爲主要來源。

產地

說到天河石,那就不得不提到科羅拉多州的兩角礦場了。這裏的天河石形成於前寒武紀花崗岩偉晶岩中,距今已有超過十億年的歷史。

以下是《寶藏》原文。

——地理位置

兩角礦場是位於美國科羅拉多州特勒縣境內的一處小型採礦用地,距緊鄰帕克縣喬治湖村的斯普林斯市(Springs)約65公里。前往該礦和礦權地可乘車從喬治湖村出發,在公路上向北行駛,穿過私人屬地進入國有林地。這片山區遍佈岩石與森林。

——礦區歷史

跟其他礦區的“單一礦主制”不同,一個多世紀以來,在科羅拉多州這片區域,雖然有許多需要礦權地所有者許可才能開採的私人屬地,但大部分區域都是在國有林地內。

“週末探寶者”們多年來用地質錘、鎬和鐵鍬在表層挖掘,而後挖開可能有晶體的露頭,但收穫寥寥。也有少部分人使用更強力的機械化設備,比如推土機和挖掘機進行開採。

雖然絕大多數"週末探寶者"並未對他們挖出標本的公共土地標樁地界,但一些人確實圈地並申請土地所有權,以阻止其他人侵犯他們的私有財產。

小明:哇哦,從野路子轉變成正規軍的感覺。

拾光:但是這裏的“正規軍”沒有那麼好當哦。

使用機械開採前不僅需要申請土地使用權,還需提交回填計劃和大筆的保證金給政府,用來確保土地在開採後會被回填至恢復原樣。高額的回填保證金再加上租用或購置挖掘設備所需的大筆費用,使得在這裏開採礦標的成本居高不下。

小明:那是多少錢?

單單回填保證金這一項就可能花費十幾萬到幾十萬美元,因爲上文也提到了是國有林地,地貌恢復和林地重建的成本極高。

科羅拉多州水晶峯

產出天河石的區域在水晶峯礦區(Crystal Peak Mining District),位於特勒縣弗洛裏森特(Florrisant)和帕克縣喬治湖村以北。水晶峯就位於該區域內,不過周圍的大部分區域現在都是私人屬地。

來自“兩角礦場”的天河石 圖源:Mark Mauthner

本文提到的兩角礦場就位於科羅拉多州喬治湖村東北方約8公里處,在派克國家森林(Pike National Forest)內。1956年,約翰·O.巴克納(JohnO.Buckner)發現了該礦牀,買下了它並將其命名爲兩角礦場(Two Point Claim)。

而兩角礦場東南方2公里處是一處著名的寶石礦,正是阿爾伯特·惠特摩爾(Albert·Whitmore)於19世紀末到20世紀20年代採集天河石的那一處。

一張來自1983年的老照片,世博會人滿爲患。

惠特摩爾先生將他發現的一部分極品天河石標本帶到了19世紀90年代的芝加哥世博會上,令全世界爲之矚目。這些瑰麗的標本產自老寶石礦8號區,使得西方人首次爲天河石着迷(McNulty,1983)。而人們與天河石的不解情緣一直延續至今。

ps:有關芝加哥世博會的天河石圖片沒有找到……大家自行腦補吧╥﹏╥。

來自“十分之一佣金”採礦場的天河石 圖源:FossilEra

兩角礦牀東北方向2公里處是“十分之一佣金”採礦場(TenPercenterclaim),1985年被開採的著名的鎖孔礦囊(Key Hole Pocket)就位於此處。該私人屬地由約翰·O.巴克納與唐·史密斯(Don Smith)共同持有。鎖孔礦囊大到可以開進一輛小汽車!數百枚精美的天河石標本在此產出,多數和球狀的白色鈉長石共生,雖然這裏的天河石顏色呈中等藍綠色,不過與鈉長石的共生組合使得這些標本在礦物收藏者中廣受喜愛。個別標本甚至可達75釐米寬,重量超過100公斤。

Pikes Peak, El Paso County, Colorado, USA 圖源:Mikael Gonzales

天河石探寶者的名單不勝枚舉——這已超出本文討論的範疇。而兩角礦牀就坐落在這一系列著名出產天河石的採礦場的中間,它位於幾項歷史重大發現的中心。兩角礦牀陡峭的地勢和堅硬的岩石使得大小標本採集者們望而卻步,直到1995年纔有正式的開採活動。

——樹根礦囊(Tree Root Pocket)

1997年年中,在兩角礦場的一次勘探中發現了一處新礦口——礦口D。非常幸運的是,第一天挖掘就挖開了這處絕佳的礦囊。幾塊藍綠色天河石碎片散落在一個多年前被挖過的小坑裏,坑洞與更深處的偉晶岩巖牆接觸,而這塊偉晶岩以25度角向地下延伸2米,而後大致呈水平方向,變寬爲透鏡體。破開該透鏡體時,數以千計的水晶和天河石碎塊傾瀉而出。很明顯,碰到了一個大礦囊。30分鐘後這處礦囊被順利地開了口。最開始,礦囊中只有些品質不怎麼樣的碎塊,也挖到了幾個天河石單晶,但大多破損。但僅僅過了幾個小時,就採到了兩個品質上等的晶簇。第一天結束時就收穫了四枚頂級精品標本。

此時挖到的晶簇雖然形狀很完整,不過表面都被褐鐵礦包裹着,看不出顏色怎麼樣。需要在實驗室進行清理之後才能看到顏色好不好。

被褐鐵礦包裹的天河石

當第二天開採結束後已經挖到1米深了,顯然這是個非常大的礦囊。礦囊幾近完全坍塌,其頂部或許在幾百萬年前就已經塌陷了。挖開的開口位置正好在礦囊頂部的文象花崗岩板與細粒花崗岩母巖的分離處。有些鬆動的母巖支撐不住礦囊頂部的巖板,於是礦囊頂部巖板直接塌落到底部。由此形成了一種“三明治”結構的天河石,即任何一處空隙都填滿了黏土,這給天河石的採集增加了難度。

大型偉晶岩暴露在空氣中,呈拱形並沿着邊緣逐漸變細

而且頂部巖板的塌落損傷了許多標本。若是礦囊沒有塌陷,至少會發現數百件更漂亮的標本。因爲礦囊接近地表,持續的地表降水侵蝕崩解了許多天河石晶體。另外,在漫長的地質年代裏,可能有過千百條樹根沿偉晶岩向下生長插入礦囊,使得礦囊被緩慢破壞。樹根的破壞貫穿整個礦囊,在礦囊的有限空間內,樹根對其中的水晶和天河石晶簇造成了嚴重破壞。

小明:樹根好討厭,要是沒有這些樹根,這裏能產出多少世界級的天河石標本啊。

拾光:樹根固然破壞了礦囊的完整度,但這是一個很普遍的現象,很多老一輩的探寶者都是跟着樹根尋找礦囊的,假如沒有大樹,說不定就沒有了這次偉大的發現。

小明:什麼?!樹根是益蟲!Σ(°△°|||)

樹根沿着偉晶岩的細小裂縫生長蔓延進了礦囊

該礦囊現被命名爲樹根礦囊(Tree Root Pocket),每天能從中挖出四五個絕佳的標本,每個晶簇約由50個破損的晶體組成。不到一週,樹根礦囊就已打開了約2米寬、1.7米深,不過高始終不超過20釐米。樹根礦囊整體呈芸豆形,水平走向。在約8天的開採工作中,每天都能發現比前一天更好的標本。對採集者們來說,這是一次千載難逢的採集經歷。

那麼接下來…(翻書中)就讓我們把視角轉到實驗室吧。

小明:實驗室,我走錯片場了?

由於樹根穿插、頂部塌落,再加上靠近地表這幾個因素,樹根礦囊的大部分礦物都被破壞崩解了。晶簇的分割大多涉及天河石和水晶的分離。在採集現場,礦囊中產出的每塊標本都被仔細分類,並標記其在礦囊中被採出的位置這些標本隨後被送至位於科羅拉多州戈爾登的美國時尚礦物清理實驗室,進行清理和檢查。

美國科羅拉多州時尚礦物清洗實驗室,布萊恩正在檢查從樹根礦囊中採集到的晶體並分類。

並且在修復工作開始前,會對每組礦物進行拍照記錄存檔。而後的清洗和修復中,會再次對每組標本拍照並編成目錄。修復過的標本後部會固定一個寫有編號和"已修復"字樣的標籤。每塊標本的發現區域、有幾處修復以及其他相關信息都在目錄中。

清洗的第一步是簡單沖洗,羅伯特正在將一層覆蓋在天河石和煙晶上的泥土沖洗乾淨

在簡單的沖洗之後,天河石的顏色逐漸顯露出來。

在之後繁複的修復過程中,發現了迄今爲止品質最頂級的幾塊天河石,其濃郁的藍綠色令人耳目一新。不過美中不足的是,雖然光澤尚可,但還不夠完美。以一顆典型晶體爲例,幾個面上有溶蝕痕跡,而另外幾個面平滑而有光澤。從晶體的橫截面可以看到,這種天河石由外到內都是濃郁的藍綠色。

《寶藏》原圖,修復前的照片與修復後

總之,這項工作就是先拍照留樣,然後分類清洗,最後再根據照片把對應的標本重新組裝,同時記錄下修復的位置( ´ ▽ ` )ノ。看似簡單,實際會比講述的複雜很多。

——歷史

跟其他礦物種類一樣,天河石也具有着悠久的歷史。最遠的記錄可以追溯到美索布達米亞區域(兩河流域),當時的古巴比倫人曾利用它來製作印章。

伊西斯哺乳荷魯斯(Isis Nursing Horus)坐像護身符/小雕像 來自埃及

而時間軸稍晚一點的埃及也有跟它的接觸,考古證據表明,它備受古代埃及人的珍視,他們將其雕刻成護身符、珠粒和鑲嵌物。這種寶石在埃及墓穴中發現的珠寶裏有所出現,其中一個最著名的例子就是圖坦卡蒙王的陵墓,其中的部分寶石,尤其是他的面具,便由這種石頭製成。

圖坦卡蒙王的面具,頭巾和領部鑲有天河石,綠松與長石

順便提一嘴有關產地的話,雖然這篇文章只介紹了美國科羅拉多州的天河石產狀和產出情況,但是天河石在世界各地都有產出,知名的產地還有俄羅斯,

Ploskaya Mountain, Western Keivy Massif, Keivy Mountains, Lovozersky District, Murmansk Oblast, Russia 圖源:Rob Lavinsky & MineralAuctions.com

巴西的米納斯吉拉斯,是天河石飾品的原料生產國之一。

與鈉長石共生 Santa Maria de Itabira mine, Santa Maria de Itabira, Minas Gerais, Brazil 圖源:Nicholas J. Rose

中國的新疆阿勒泰地區,雲南文山,福建漳州。

看起來很像祖母綠的天河石 Wenshan, Yunnan, China 圖源: Rob Lavinsky & irocks.com

Zhangzhou, Fujian, China 圖源:MineralCrystal.com

新疆地區的圖片只找到小碎塊,有收集到這類標本的小夥伴可以放在評論區。

想深入瞭解的可以前往http://www.ysxb.ac.cn/article/doi/10.18654/1000-0569/2024.03.13?viewType=HTML(岩石學報2024.3月篇)

還有就是小蛋糕老師發的產自北京的天河石,也很稀有,感興趣可以去翻一下他以前發的文章,這裏不過多贅述了。( ´ ▽ ` )ノ

馬達加斯加

Imalo, Andrembesoa, Betafo District, Vakinankaratra, Madagascar 圖源: sergio varvello

最後,附上我自己的一枚天河石收藏,它來自科羅拉多州。

最後的最後,感謝《寶藏》期刊的作者,因爲大部分內容來自轉載,所以本文非原創。

嗯…還有就是,我常常因爲收集不到有用的礦物種信息而煩惱,mindat上不能直接查看原文,elsevier數據庫也不對外開放,臉書也沒有找到有用的文章。對於我來說,《寶藏》真的像是一個寶藏一樣對我敞開了知識的大門,現在,我也想把這些知識分享給在座的各位,感謝大家的閱讀,我們下期再見。

PS:在我沒有解決如何有效的查找自己想要的資料之前,可能會更新一些寶藏的內容…我也想過在閱讀之後自己手寫,但是科普類文章最怕的就是內容缺失,所以想了一下還是搬運了部分原文,雖然感覺這樣很不好。

當然結尾還是保留我的風格,帶大家欣賞一下我自己拍的圖片吧。(圖片來自上海展)

加拿大紅水晶

摩洛哥釩鉛礦巨型單晶,像一個大樹的圖騰?這讓我想起瘟疫傳說裏主角的家族族徽

黃鐵礦化的菊石化石,產地未知

納米比亞“草莓”水晶(水晶包裹赤鐵礦)摩洛哥藍銅礦(左)哥倫比亞祖母綠(右)

祕魯黃鐵礦

哥倫比亞“芒果”水晶

希臘銅水砷鋅礦,報價3800,感覺自己的收藏庫庫升值誒

梧州的菱錳礦,像一片輕飄飄的花瓣

阿根廷赤鐵礦交代磁鐵礦,有點像外星飛船有沒有

那麼今天的礦物科普小文章就到此結束了,goodbye!

更多遊戲資訊請關註:電玩幫遊戲資訊專區

電玩幫圖文攻略 www.vgover.com