恩奇瓦宁矿场南非北开普省卡拉哈里锰矿区上篇

2022-03-06 07:25布鲁斯凯恩克劳斯BruceCairncross尼古拉斯贝克斯NicolasBeukes托马斯摩尔ThomasMoore温德尔威尔逊WendellWilson黄怡祯插画葛若雯
宝藏 2022年10期
关键词:凯恩克劳斯矿脉

文/布鲁斯·凯恩克劳斯(Bruce Cairncross)、尼古拉斯·贝克斯(Nicolas Beukes)、托马斯·摩尔(Thomas P. Moore)、温德尔·威尔逊(Wendell E. Wilson)译/黄怡祯 插画/葛若雯

北开普省卡拉哈里锰矿区的恩奇瓦宁矿场I 号、II 号和Ⅲ号矿脉已发现了世界顶级的菱锰矿(Rhodocrhosite)和钙铝矾(Ettringite)矿标,此外还产出了世界顶尖的钙锰矾(Despujolsite)、水钙锰榴石(Henritermierite)、羟铝锰矾(Shigaite)、硅灰石膏(Thaumasite)以及碳硼锰钙石(Gaudefroyite)的样本。本矿区同时也是水羟硅锰石(Nchwaningite)、锰符山石(Manganvesuvianite)、羟硅钙锰石(暂名)(Olmiite)、吉多蒂石(暂名)(Guidottiite)、针钠钙锰石(暂名)(Schizolite)、李璞硅锰石(暂名)(Lipuite)和塔雅锶锰石(暂名)(Taniajacoite)的标准产地。

前 言

卡拉哈里锰矿区的锰矿储藏量占全球已知存量的77%。截至2010 年,此矿区的产量已经达到世界工业级锰矿产量的21.3%。早在1920 年,就开始了以现代化方式大规模开采此处层控、同源的铁锰氧化物矿床;但是本区的名声鹊起,则要追溯到1960 年代早期——著名的霍塔泽尔(Hotazel)矿区出产的精美菱锰矿现身国际市场后,才被矿物收藏界所熟知。恩奇瓦宁I 号矿脉从1972 年开始开采,到1977 年就以产出世界顶级而又独特的菱锰矿而闻名,不久后又产出极为精美的水锰矿(Manganite)、方解石、羟鱼眼石(Hydroxyapophyllite)和其他精品矿物。1981 年,从恩奇瓦宁I 号矿脉竖井的一个支脉发现了恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉,从此恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉开始投入使用,恩奇瓦宁矿物种花名册得以进一步扩大。被称为恩奇瓦宁Ⅲ号的矿脉在2006 年开始营运,又生产了更多丰富的矿物标本。恩奇瓦宁I 号矿脉目前已经停止开采,然而“恩奇瓦宁”之名仍旧深深吸引收藏家的关注。截止到2010 年发现了大约165 种矿物,其中25 种属于世界一流的品质——其中许多甚至算是世界顶级的矿物标本。

卡拉哈里锰矿区的许多其他矿脉——特别是霍塔泽尔和韦斯塞尔斯矿脉,也产出了大量收藏级的矿物标本,但本文只针对恩奇瓦宁I 号、Ⅱ号和Ⅲ号矿脉的产出情况展开陈述,以此来帮助收藏家们分辨出这三个矿脉产出的矿物品种的差异。遗憾的是,许多矿商在标注矿物产地的时候,并不特别指明它是来自几号矿脉,只标注其来自“恩奇瓦宁矿”;更有甚者,虽然标注了具体矿脉,实则全凭自己主观臆测。尽管这三个矿脉距离相近,它们的矿物套系却有一定的差异,比如:在某矿脉的存量微不可察的矿物,在另一个矿脉却可能数量可观;而某些品种的矿物的晶体习性在不同矿脉可能会呈现很大的变异。

1977 年于恩奇瓦宁矿脉发现了第一个大型的菱锰矿,次年2 月该批菱锰矿标本在图森展上亮相。这促使威尔逊(Wilson)和邓恩(Dunn)在1978 年出版了一本专为收藏家写的、关于卡拉哈里锰矿区的矿物书。在13 年之后,冯·贝辛(Von Bezing)等人也写了一篇“更新后的”文章连同上篇一并发表在矿物学纪录期刊内。1997 年,凯恩克劳斯、贝克斯及古兹曼(Gutzmer)出版了一本书——《锰的奇遇:南非锰矿区(The Manganese Adventure: the South African Manganese Field)》,16 年后,凯恩克劳斯和贝克斯出版了这本书的更新版——《卡拉哈里锰矿区:奇遇的延续》(Kalahari Manganese Field: The Adventure Continues)。笔者将这四部作品中的信息汇编在此处,并进行了一些补充和拓展——特别是数年来关于展出的诸多实时报导(总结在2016 年发表的《摩尔的矿物发现纲要》上)。这四部作品所提供的文献,完整地涵盖了关于卡拉哈里锰矿区相关技术报告的调查资料,包括在1978 年以前完成的大量工作;而1997 年和2013 年出版的两本书则提供了关于该矿区的历史、地质和经济方面的全面报导(并附有数以百计矿物精品的照片集)。因此,本文将仅呈现前文提到的文献内完善的材料中关于历史和地质的章节。本文的主要的目的在于介绍由三个恩奇瓦宁矿脉所产出的收藏级的矿物,并对这三个矿脉产出的矿物做出区分。

图1 位置图

位 置

卡拉哈里锰矿区位于南非北开普省北中部的卡拉哈里沙漠,海拔为1000 米。其南缘在卡图镇(Kathu)以北约50 公里处,东缘在较大的库鲁曼镇(Kuruman)西北方50 公里处。矿区南北间距约35 公里,东西间距约15 公里,并与位于库鲁曼南方50 公里外的波斯特马斯堡(Postmasburg)的另外一个锰矿区分隔开。后者开发较早,虽然规模较大,但是矿产并不如卡拉哈里锰矿区丰富。恩奇瓦宁的三个矿脉与卡拉哈里锰矿区北端的韦斯塞尔斯矿脉靠得很近。该矿脉最为富饶,被称为“韦斯塞尔斯型矿床”。

另外一个被称为“马马特旺(Mamatwan)型矿床”的是一个相对较低品位的矿床,位于锰矿区的东部和南部。格洛里亚(Gloria)、斯马特(Smartt)、马马特旺和其他的矿脉并没有产出收藏等级的矿物标本。距卡拉哈里锰矿区主体东方5 千米的霍塔泽尔、德文(Devon)以及兰登(Langdon)矿脉都是韦斯塞尔斯型的矿床(现在已经采掘殆尽),这些矿脉位于两个地堑构造之间。在地表上,卡拉哈里锰矿区呈平坦状,并被红色的沙漠及钙质结砾岩覆盖,偶尔可见低矮的植被、沙漠草丛以及长满尖刺的金合欢树。流经此地的两条河流大部分时间都是干涸的,唯一突出的地形是一块被称为黑岩的孤立猪背岭(一种两侧陡峭的地形),它是邻近恩奇瓦宁矿脉唯一的出露矿体。但是在地面下,富含铁矿和锰矿的地层则至少超过1,100 平方公里,据说是“迄今地球上锰矿最富集”的地区。如今可通过便捷的铁路及公路将矿运输到1,100 千米外的南非南岸伊丽莎白(Elizabeth)港口以及850 千米外,南非西海岸的萨尔达尼亚(Saldanha)港。伊丽莎白港附近的库哈(Coega)正在兴建一个新的港口,以供南非在未来出口其丰富的锰矿。

图2 恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉井架,凯恩克劳斯拍摄于2011 年

历 史

图3 盖多·萨科,一个具有企业家精神的意大利采矿工程师,在1936 年成立南非锰矿联合有限公司。尔后在1940 年,他取得了黑岩地区包括贝尔格拉维亚(Belgravia)、桑托伊(Santoy)以及恩奇瓦宁矿田的采矿权,开始了卡拉哈里锰矿区的勘探。戴斯蒙德·萨科(Desmond Sacco)拍摄

图4 2016 年10 月,采矿地质师本杰明·鲁佐夫(Benjamin Ruzive)和ASSORE 有限公司主席兼经营总监戴斯蒙德·萨科合影于恩奇瓦宁矿脉前。布鲁斯·凯恩克劳斯拍摄

最早的地质测绘探险是欧洲人在当初英属南非殖民地的格瑞克兰德(Griqualand)西区进行的,由斯托(G.W. Stow)开始于1872 年,并于1874 年发表调查结果。在1905 至1907 年间,好望角地质调查所的罗杰斯(A.W. Rogers)博士制作出了该地区更精细的地质图,并且提到了在被称为“黑岩(Black Rock)”的猪背岭上有锰的露头出现。然而,1920 年底到1940 年初,彼时众人都被波斯特马斯堡锰矿区的显著出露矿体所吸引,因而都在尽全力开采这个矿区,因此当时的卡拉哈里锰矿区并未得到重视。在1927 至1928 年间,一个刚到此地的意大利年轻地质学家盖多·萨科(Guido Sacco)成为了当时正在如火如荼开发中的波斯特马斯堡区的主要带头人。18 世纪30 年代中期,萨科当时正在筹组一个名为阿斯芒(Assmang,南非锰矿联合有限公司)的新公司以经营波斯特马斯堡矿脉;这也使得南非在1937年成为世界第三大锰矿的产出国。在1939 年,二次世界大战开始后,正值波斯特马斯堡区高品质锰矿短缺。于是萨科在1940 年取得了黑岩和邻近卡拉哈里锰矿区土地的采矿权,使黑岩矿脉成为该区最早营运开采锰矿的矿体。在上世纪40 年代及50 年代期间,波斯特马斯堡的锰矿开采仍持续有连续的繁荣与萧条;而在卡拉哈里锰矿区的斯马特、兰登以及德文矿脉则逐渐取代波斯特马斯堡区,占据主要的地位。铁路的修筑使卡拉哈里锰矿区得以迅速发展,而在1959 年该区北边霍塔泽尔矿脉开始探明品质极高的韦斯塞尔斯型矿体。

1963年在霍塔泽尔发现的极好的菱锰矿晶体标本,引起了矿物收藏家的密切关注。在卡拉哈里锰矿区,由于1972 年恩奇瓦宁I 号矿脉以及1973 年韦斯塞尔斯矿脉高品位矿体的开采,该区的采矿业得以持续发展;而这两个矿脉迅速在矿物收藏者中出名。由于新商机的出现以及铁路的兴建,根据凯恩克劳斯和贝克斯 (2013)的说法,到1970 年代晚期,这些发展加上卡拉哈里锰矿区相对简单的地质结构、广泛的蕴藏量以及优越的品质,相对地导致了波斯特马斯堡区锰矿产量的迅速下滑,其严重的程度甚至导致了该矿区在1980 年代中期终止运营。在1977 年末期,恩奇瓦宁I号矿脉钻探到一个富含菱锰矿的晶洞。发现了许多菱锰矿精品,它们被公认为具有代表该矿脉的特征:呈深红色、宝石级偏三角面体、尺寸可达7 厘米高,与水锰矿共生等等。

1981 年,一个深达450 米的倾斜竖井(具有地下矿石粉碎站)、后来称为恩奇瓦宁Ⅱ号的矿脉加入开采,同时也展现出了一处晶体良好矿物标本的蕴藏地。在2006 年,恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉开始全面开采。它具有350 米深的垂直竖井以及一个2.2 千米主升降传送井,并且本身也产出(目前也仍然在生产)许多不同矿物品种的精品标本。

表1. 矿脉营运日期

2004 年,恩奇瓦宁矿管理集团签署一项协议应允私人承包商保罗·巴拉耶(Paul Balayer)监督一群专业采矿人[绝大多数是原本在威特沃特斯兰德(Witwatersrand)金矿区的工人]探寻三个恩奇瓦宁矿脉中的矿物标本,包括当时已停止营运的恩奇瓦宁I号矿脉、仍在营运的恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉以及当时即将营运的恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉。关于巴拉耶原本开采矿物标本的流程的详尽叙述可以参考凯恩克劳斯和贝克斯矿目标采矿路径。直到此时,开采步骤才真正开始。第一个阶段需要钻开或通过爆破打开1.2 米的空间,并且立即将固定插排组紧贴上盘或下盘放置好……下一步即为搜寻矿物夹层的矿囊。一旦该区域被确认安全,就可以开始检查岩壁表面可能表示矿化作用的迹象。

图5 由黑岩的山丘顶向东的鸟瞰图:韦斯塞尔斯矿脉在左边,恩奇瓦宁I 号和Ⅱ号矿脉在中央右方;而恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉在右方。布鲁斯·凯恩克劳斯拍摄

图6 具有2,200 米倾斜竖坑的恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉外头壮观的大门。布鲁斯·凯恩克劳斯拍摄

并不是每一次爆破都会有好结果。有时候要经过好几次爆破面的开通,才有机会碰到矿物。由于爆破,岩石破片被抛开到离工作面数米的地方,这种松散的岩砾可能会带有矿物。这些岩砾将会被仔细检查,但是通常如果有矿物标本,往往也是遭受到破坏而不会被收集起来。最好的标本必须要在现场从岩石内的孔隙经过施工移取出来,并且施工的环境并不是很舒适。尽管有通风的设备,温度和湿度都很高,并且工作的场所处于不平坦的地面,往往需要扭曲着身子到艰难的位置,同时还要尝试去采集没有被破坏的晶体。一旦样本被采集,就要经过临时性的清理和检视。次品(2013)的文章,其中过程包括:

图7 恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯拍摄

在恩奇瓦宁Ⅱ号和Ⅲ号矿脉以房柱式采矿法开采锰矿体到地表下400 米的深度。在高品位韦斯塞尔斯型矿体的蚀变带中,以及沿着下盘和上盘之间的孔隙、断裂和晶洞赋存的矿物标本等等。一旦探明到潜在的矿物赋存,即进行详尽的测绘工作,以规划可能出现就留置在地底下,被选定的样品就被包裹起来摆置在PVS 箱子里,并且在地底下密封。所有的样品都被堆放在工作面附近,直到它们经由倾斜的矿井被运送到地表。一旦被运送到地表,样品就被放置在一个安全、可被锁起的场所内。之后这些样品要再次经过矿场主管检视和评估,并在清理后从矿区移送出去。

巴拉耶主要的成就包括在2005 年,于恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉发现新矿物羟硅钙锰石(暂名)的精美标本;在2006 年,于恩奇瓦宁I 号矿脉发现世界顶级羟铝锰矾;在2009 年,于恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉发现顶级羟基鱼眼石标本;在2009 年和2010 年,于恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉发现精美的天青石;还有许多其他的种种矿物标本。恩奇瓦宁矿脉今日之所以能跻身地球上产出矿物精品最著名的矿区之一,大部分要归功于巴拉耶的奉献,当然也是凭着他巩固合约的能力,以及过人的敏锐洞察力和管理矿场的远见卓识。在1992 年,盖多·萨科由他长期掌控的南非锰矿联合有限公司(Assmang)技术总监职位退休下来。Assmang 目前股份的50%由ASSORE 矿业有限公司掌握,这是盖多·萨科在1928年成立的公司。盖多的儿子戴斯蒙德担任ASSORE 有限公司的主席兼经营总监。与本文主题息息相关的是,戴斯蒙德·萨科深爱矿物,就如同他的父亲一样。在1977 年,戴斯蒙德亲自采集了许多恩奇瓦宁I 号矿脉中著名的精美菱锰矿标本。戴斯蒙德·萨科采集自南非的矿物收藏是同业界里面最好的收藏;里面包括大量来自卡拉哈里锰矿区的矿物,还有许多其他个人收集的矿物等等。详见凯恩克劳斯(2000)的书:《戴斯蒙德·萨科收藏品:聚焦南非》;以及基思里奇(Kieslich)等人(2014)的著作:《戴斯蒙德·萨科:一些非洲人的最爱》,是一本136 页的、由矿物学纪录(Mineralogical Record)出版社发行的书。

地 质

图8 2007 年六月,保罗·巴拉耶在恩奇瓦宁I 号矿脉采集羟铝锰矾。布鲁斯·凯恩克劳斯拍摄

图9 2016 年九月,艾利西亚·欧普曼(Alicia Opperman)(保罗·巴拉耶的采矿队成员之一)在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉收集羟硅钙锰石。晶洞区里含有无数的羟硅钙锰石,呈现各种有趣的习性。布鲁斯·凯恩克劳斯拍摄

在卡拉哈里锰矿区北部高品质的韦斯塞尔斯型矿体,含有45 到60 重量百分比的锰金属,开采自恩奇瓦宁II 号和Ⅲ号 矿脉以及邻近的韦斯塞尔斯矿脉。这种同源锰矿床生成于在非常缓和倾斜的沉积岩层内,与富含铁的岩层互层;二者均属于霍塔泽尔层,为波斯特马斯堡群里的岩段,而波斯特马斯堡群又属于德兰士瓦(Transvaal)超群的一个岩层群。这些沉积岩和火成岩层的序按照原先间歇性地淹没卡普瓦尔(Kaapvaal)克拉通(craton)的浅海形成次序来的。卡普瓦尔克拉通是早期生成的原大陆,其年代可以追溯到大约36 亿年前;而霍塔泽尔层本身大约是22 亿年前生成的。今日,含矿体的地层被厚厚的较年轻地层单位所覆盖,除了上文提到的黑岩猪背岭之外;它是局部逆冲断层所造成的地质现象。为了接触到矿体,恩奇瓦宁矿脉的竖井必须首先穿过卡拉哈里地层的砂岩和钙质结砾、接着穿过奥利芬霍克(Olifantshoek)群的页岩和石英岩,再到达垂直深度介于约300 米到500 米的霍塔泽尔层;这个深度取决于板块位移造成的差异。霍塔泽尔层曾经经历过几次间歇性的断层、抬升、侵蚀和蚀变作用;此外还有化学变质作用将大约3%的低品质马马特旺型矿体转变为比较富集的韦斯塞尔斯型矿体,如今在恩奇瓦宁矿脉中被采集。这种将原本相当简单、品种单一的沉积岩层转变为富含各种奇异又美丽的矿物的过程,对矿物收藏家而言当然是相当重要的。发生在12 亿5 千万年前的所谓韦斯塞尔斯事件,就是矿体发生热液蚀变的主要时期;矿物溶液沿着形成于7 亿年前的正断层面上升而造成蚀变作用。在锰矿区迄今已知的大约165 种的矿物中,有115种是在韦斯塞尔斯事件期间形成的。凯恩克劳斯和贝克斯(2013)写到:

图10 恩奇瓦宁I 号矿脉内的破裂岩块中,显示菱锰矿衬底的孔隙。布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

在仔细分析介于马马特旺型矿体和韦斯塞尔斯型矿体之间沿着正断层的原生沉积过渡带之后,数据显示由低品位到高品位的转变牵涉到原生沉积锰碳酸盐的缺失、数量可观的硅、钙及镁元素的浸出、以及铁、锰、钡和硼元素的局部重新分配。铁和少量的钠和钾元素被热液流体引入。来自原生矿体的某些元素的重新分配以及其他元素的加入导致了异常多且丰富的变种产生自韦斯塞尔斯型的矿体中,包含钙—锰—羟基—硅酸盐、钙—羟基—硅酸盐和硼酸岩矿物等。也正是这些矿物的存在,使得卡拉哈里锰矿区成为了矿物收藏家所钟爱的地点。

渴望更进一步了解卡拉哈里锰矿区的地质和地球化学史的读者,可以参阅凯恩克劳斯等人(1997)以及凯恩克劳斯和贝克斯(2013)的文章中,长达数十页的详尽讨论(包括其提供的详尽图表及地质图),以及这两篇文章所引用的文献中的专业研究。在下文中,则将详述收集者对三个恩奇瓦宁矿区内产出的矿物中,尤为感兴趣的63 个矿物品种。

图11 恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉里,角砾状锰矿中填充的菱锰矿。布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图12 1940 年,波德曼(Boardman)所绘制的黑岩山丘地质图(在1941 年发表),在恩查恩(N’Chane)地区的三个矿田:恩奇瓦宁、贝尔格拉维亚和桑托伊

图13 穿过黑岩、恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉、恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉和恩奇瓦宁I 号矿脉的东西向地质剖面。断层为南北走向;恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉座落在韦斯塞尔斯—恩奇瓦宁地堑上(下移地块)

矿 物

下文将只叙述在恩奇瓦宁I 号、Ⅱ号和Ⅲ号矿脉内发现,并且矿物收藏家感兴趣的矿物,有些矿物也会在下文中顺带提到。许多有趣的品种来自卡拉哈里锰矿区的其他矿区,特别是来自韦斯塞尔斯矿脉的一些矿物,例如钠沸石、水硅锰钙石、闪锌矿、硅铜钡石、冯贝辛石、莫扎尔石以及最近被认知的拉文斯基石(暂名)等等,并不被列在此处讨论,因为它们都是韦斯塞尔斯矿脉的品种,迄今并没有在恩奇瓦宁的任何一个矿脉中被发现。

图14 钙铁榴石包覆赤铁矿晶体,3.1 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

表2. 首次在恩奇瓦宁矿脉发现的矿物

一、霓石(Aegirine) NaFe3+Si2O6

绝大多数卡拉哈里锰矿区的霓石样本都来自黑岩以及韦斯塞尔斯矿脉;然而在2011 年后期,黑色自形晶体的霓石晶体和方解石、羟鱼眼石及针钠钙锰石(暂名)共生的矿标在韦斯塞尔斯矿脉以及恩奇瓦宁的其中一个矿脉中被发现,至于是哪一个矿脉则并没有具体说明(凯恩克劳斯和贝克斯, 2013)。

二、柱硅钙石(Afwillite) Ca3(SiO3OH)2·2H2O

在1989 年,世界上最好的柱硅钙石标本,4.5 厘米的晶体在韦斯塞尔斯矿脉的一次开采中被发现。但是曾经在恩奇瓦宁II 号矿脉的一个硼铁钙矾标本上发现过小晶体的柱硅钙石 (冯·贝辛等人,1991)。

三、钙铁榴石(Andradite) Ca3Fe32+Si3O12

图15 钙铁榴石假像 ,11 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。罗布·拉文斯基(Rob Lavinsky)阿肯石通(The Arkenstone)标本;乔·布德(Joe Budd)摄影

图16 钙铁榴石外附同态体,14.5 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。罗布·拉文斯基标本; 乔·布德摄影

图17 钙铁榴石外附同态体背面被黑锰矿晶体覆盖,周缘附生碳硼锰钙石晶体,9.5 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉;在1996 年中收藏。保罗·博萨(Paul Botha)采样;布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图18 钙铁榴石外附体,在赤铁矿上,8.9 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。2 毫米大小的碳硼锰钙石晶体散布在周缘。斯特雷奇(Stretch)和林恩·杨(Lynn Young)收藏;乔·布德摄影

图19 恩奇瓦宁I 号矿脉的一个晶洞内,有文石大晶体互生。视野范围大约80 厘米。布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

钙铁榴石是在黑岩、韦斯塞尔斯和所有三个恩奇瓦宁矿脉内最常见到的脉石矿物。具有简单的十二面体特征,大小由1 毫米到2 厘米(个例),光泽由晦暗到明亮;其颜色则由褐色至红褐色、红色、橙色至黄色。常见共生矿物包括方解石、褐锰矿、天青石、重晶石、碳硼锰钙石、 黑锰矿及赤铁矿。冯·贝辛等人(1991)曾提到产自恩奇瓦宁II 号矿脉有小而透明的钙铁榴石长在无色方解石晶体上;也有钙铁榴石微晶附生在硼铁钙矾晶体上,伴随集合体状方解石和赤铁矿。1996 年7 月在恩奇瓦宁II 号矿脉采集的标本呈现有光彩、暗红色的钙铁榴石集合体,覆盖可达30 厘米 (凯恩克劳斯等人,1997);同一个地方采集的标本则有9 厘米高,是明锐的钙铁榴石假象矿物,取代某种的板状、双晶晶体的未知矿物;外缘被细小、明亮的黑色碳硼锰钙石晶体包覆。2010 年2 月,在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉里,保罗·巴拉耶敲开一个小矿囊,发现里面含有明亮的红色和橙色的钙铁榴石晶簇,伴随着假象菱形十二面体的赤铁矿(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

图20 旧恩奇瓦宁I 号矿脉洞顶的景象。密布各式各样的钟乳石状文石,可达20 厘米,在过去30 年间慢慢地沉淀。布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图21 旧恩奇瓦宁I 号矿脉内,文石的石笋形成幕帘沿着岩石面流下。地下水渗透上覆的白云岩,将碳酸盐淋滤后沉淀成文石,这个过程已经持续超过30 年了。侧边的矿灯作为比例尺。布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

四、文石(Aragonite) CaCO3

文石在卡拉哈里锰矿区里属于罕见矿物,但偶尔可以被发现到,在恩奇瓦宁I 号和Ⅱ号矿脉内,大抵以钟乳石状的集合体出现。含锶的、呈浅粉红至紫色、长达12 厘米的文石晶体曾经一度在恩奇瓦宁I 号矿脉被发现 (冯·贝辛等人,1991)。

五、(锰)斧石(Axinite-(Mn))Ca2Mn2+Al2BO(OH)(Si2O7)2

在1999 年或2000 年间,据称在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉内的矿囊内总共找到八个漂亮的小型“廷斧石”标本。它们呈板状晶簇、光泽极好、亮橙色,长达1.5 厘米的晶体堆聚在透明无色的方解石晶体上:见凯恩克劳斯和贝克斯(2013)版图上的四个矿晶(一篇文字将他错误的归为韦斯塞尔斯矿脉),同时也参见《矿物学纪录》2007 年7 至8 月版的封面照片。这些所谓的廷斧石,如果是真的话,那在当时将会是世界上最顶尖的廷斧石标本。诚如所知的,2000 年在非洲兰特(Rand Afrikaans)大学(现在的约翰内斯堡大学)的电子微型探测仪分析显示锰含量的值太低而不能将此矿物归属于廷斧石;后续的研究将此标本判定为锰斧石(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

六、重晶石 (Barite) BaSO4

重晶石的优质矿标通常与其他矿物品种形成吸引人的共生现象,在卡拉哈里锰矿区几乎所有的矿脉内都有发现。恩奇瓦宁I 号和Ⅱ号矿脉中,锐利、有光泽、板状的重晶石,棱的长度可达10 厘米;它们大部分为无色、白色至浅蓝色,但内含物可以导致其产生色带。在1999 年至2000 年间,恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉产出了许多吸引人的矿标,它们表现为个头小、雪白至无色且透明的重晶石晶体和发散、矛形晶体晶簇,某些晶体则生长在黄铁矿的晶簇上(凯恩克劳斯,2001;凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

图22 斧石(Mn),3.4 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。由布鲁斯·凯恩克劳斯提供标本及照片

图23 斧石(Mn),3.2 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。乌利·巴赫曼(Uli Bahmann)采集,布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图24 来自恩奇瓦宁I 号矿脉的重晶石晶体在菱锰矿晶簇上,伴随羟铝锰矾;8.6 厘米。盖尔(Gail)和吉姆·斯潘(Jim Spann)收藏;汤姆·斯潘(Tom Spann)摄影

图25 重晶石晶体,2 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

图26 方铁锰矿,3.5 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉,在2010 年底或2011 年初发现。罗伯·拉文斯基(The Arkenstone) 收藏;Joe Budd 摄影

图27 方铁锰矿,1.8 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。罗伯·拉文斯基收藏及摄影

图28 方铁锰矿,5.8厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。赫尔伯特·豪格(Herbert Haug)收藏;布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

七、方铁锰矿(Bixbyite) (Mn3+,Fe3+)2O3

方铁锰矿在整个卡拉哈里锰矿区都是主要的含锰矿物,早期整个波斯特马斯堡矿区也是。在1980 年之前,晶体达3 厘米的极品收藏标本曾在几个波斯特马斯堡的矿脉中发现。在恩奇瓦宁矿脉里,一般的方铁锰矿晶体不超过0.5 毫米;但极个别发现过一些顶级的标本。1980 年早期,在恩奇瓦宁I 号矿脉内,一个矿囊里产出了一些上佳的方铁锰矿标本。它们为边缘锐利、光泽度高。晶体可达1.5 厘米,分布在块状含锰氧化物上。2000 年末,恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉产出了极好光泽的黑色立方体的方铁锰矿晶体,这些晶体棱长可达1厘米,并与同样光泽、数毫米大小的黑锰矿晶体、褐锰矿以及方解石共生。2010 年至2011 年晚些时候,恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉里发现了明亮的方铁锰矿晶体的晶簇,这些标本与钙铝矾、方解石和黑锰矿共生,在此种产状下的方铁锰矿晶体为5 毫米,但在极为罕见的情况下可以达到3.5 厘米(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

八、褐锰矿(Braunite)Mn2+Mn63+SiO12

褐锰矿首次被报导是来自德国的产地,而其名称则来自威廉·冯·博朗(Wilhelm von Braun) ,而其多形体褐锰矿-Ⅱ的报导,最早描述是在1945 年来自波斯特马斯堡矿区的黑岩矿脉,经由德维·利尔斯(De Villiers)证实其结构与褐锰矿不同,但两者都是来自卡拉哈里锰矿区的含锰矿物。Mindat 将这两个矿物都列在褐锰矿族里;但是国际矿物协会(IMA)则暂未批准褐锰矿-Ⅱ是一个矿物新种。由于在卡拉哈里锰矿区里,这两种矿物都以良好的晶体标本出现,在本文中将对它们分别进行介绍。在2009 年和2010 年,恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉曾经采集到可能是褐锰矿(而非褐锰矿-Ⅱ)的优质标本。独立的假立方的、明亮黑色晶体聚集成群,与微晶的钙铝矾和方解石晶体共生;大多数褐锰矿的单晶棱边均小于4 毫米,但极为优秀的标本则可达4 厘米(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

图29 褐锰矿—Ⅱ晶体,3.1 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。保罗·博萨收藏;布鲁斯·凯恩克劳斯摄影。

图31 褐锰矿,3 毫米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。奇安弗兰科·奇科利尼(Gianfranco Ciccolini)收藏并摄影

九、褐锰矿-II(Braunite-II)Ca(Mn3+,Fe3+)14SiO24

褐锰矿-II 在卡拉哈里锰矿区的所有矿脉里都可以找到;呈现褐色至黑色、可达2 厘米的双锥体晶体 (1995年,在韦斯塞尔斯矿脉出现了更大的晶体),与锰白云石、硼铁钙矾和方解石共生。在恩奇瓦宁 II 号矿脉内出现发育良好的褐锰矿-Ⅱ晶体—在凯恩克劳斯和贝克斯(2013)的文章中有照片显示恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉产出过4厘米的褐锰矿-Ⅱ单晶标本,它与钙铁榴石共生。

图30 褐锰矿—Ⅱ晶体与钙铁榴石,5 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。保罗·博萨收藏;布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图32 水镁石,2.4 厘米宽,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

十、水镁石(Brucite) Mg(OH)2

图33 水镁石与方解石和一个硼铁钙矾晶体,3 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

图34 水镁石,2 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。麦克·澳赛克(Mike Ausec)收藏;艾伦·杨(Allan Young)摄影

极佳的水镁石标本来自恩奇瓦宁矿脉。在1991 年以前,恩奇瓦宁I 号和Ⅱ号矿脉至少有七个矿囊产出过富锰的水镁石;它们呈半透明、浅蓝色绿色至浅褐色、叶面状及葡萄状块体、具珍珠光泽;另外还有直径达到3 厘米的六方板状水镁石标本(冯·贝辛等人,1991)。在2000 年后期,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉出现方解石和含锰氧化物围岩上的“完全对称球体”以及此类球体的葡萄状集合体水镁石;这种水镁石从银白色到浅褐色到橙色。在2005 年五月,恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉发现了令人赞叹的水镁石和水镁石/硼铁钙矾矿标,但是到了六月份,这样的标本就已经开采殆尽。此处的水镁石外观具光泽、呈宝蓝色球状和半球状,有些显现黄色光彩,直径可达4.5 厘米。大多数的球体都是浮生的,但有些标本是在块状黑色的黑锰矿上,共生有光泽度高的亮黄色硼铁钙矾晶体,晶体可达3 毫米【格德斯·波隆(Gerdus Bronn)个人通讯,2005;坡里提卡(Polityka),2006】。

图35 水镁石,6.8 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。艾伦·弗雷泽(Allan Fraser)收藏;布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图36 氟硅钙石 (针状)与天青石(放射状)以及水硅硼钙石(小球体),4.5 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

十一、氟硅钙石(Bultfonteinite)Ca4[SiO3(OH)]2F2·2H2O

图37 氟硅钙石假象方解石晶体,3.6 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

图38 橙色氟硅钙石,3.6 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉(1985)。达米安·克斯利格(Damian Kislig)收藏。布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图39 方解石双晶,11.5 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

图40 方解石晶体晶簇,4.5 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

在超过25 年的探勘历程中,恩奇瓦宁II 号矿脉出产了各种吸引人的矿物标本,包括全球最好的稀有矿物品种——氟硅钙石,产出的标本也具有许多不同的习性。在1985 年,在恩奇瓦宁II 号 号矿脉发现的氟硅钙石呈现橙红色至桃色的葡萄状集合体,可达30 厘米宽,有些标本的部分被纤维状的白色水硅硼钙石所包覆,但是很容易被冲洗掉 (冯·贝辛等人,1991;凯恩克劳斯等人,1997)。2005 年底,在恩奇瓦宁 II号矿区里的羟硅钙锰石(暂名)带(见下文有关羟硅钙锰石的叙述)内发现的氟硅钙石呈现易碎、放射状的晶簇组成的球体,就像印度产的水硅钙石“蓬松球”,不同之处在于白色氟硅钙石球体具有橙色的核心。来自同一带的其他标本含有羟硅钙锰石(暂名)晶体的晶簇,上面覆盖了球状以及纯白色针状的氟硅钙石。在2009 年,在羟硅钙锰石(暂名)产出区另外发现了球状集合体的粉红色和白色氟硅钙石,这些球状集合体直径为数厘米(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。2006 年5 月,在恩奇瓦宁II 号矿脉内发现氟硅钙石假象方解石的标本,它们表现为1到3厘米的假立方晶体,与未被取代的方解石晶体共生。在2010 年,自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉产出过一批锐利、浅粉红色的氟硅钙石,它们结壳假象羟鱼眼石形成约1 厘米假立方晶体;这些标本其中几件曾在2010 年的慕尼黑展展出[尼德梅尔(Niedermayr)等人,2011]。

十二、锰硅灰石(Bustamite) Ca3(Mn,Ca)3(Si3O9)2

锰硅灰石的自形晶体来自韦斯塞尔斯矿脉,但是却从未在恩奇瓦宁I 号或Ⅲ号矿脉内出现。它只表现为粉红色的晶体;在某些情况下恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉可产出半透明的、可供宝石雕琢用的集合状块体。

十三、方解石(Calcite) CaCO3

三个恩奇瓦宁矿脉都出产美观的方解石矿标;它们以不同的方式表现出美学特征,例如粉红色的包壳;富锰的方解石都是典型特征。在70 年代末,那时候只有恩奇瓦宁I 号矿脉在被开采,威尔逊和邓恩注意到某些由该矿脉产出的一些粉红色方解石样品的成分介于菱锰矿和方解石之间,Mn:Ca 比值落在3:1 (富钙菱锰矿)和1:3 (富锰方解石)。许多来自恩奇瓦宁I 号矿脉,以及后继来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉的许多粉红色方解石在长波紫外线和短波紫外线的照射下,都会发出粉红色的荧光;它们有时会被误认为是锰白云石,但是后者却不会产生荧光(冯·贝辛等人,1991)。一般而言,根据凯恩克劳斯和贝克斯(2013)的说法:

“方解石以各种形式的习性、颜色及大小出现:从小的假立方和简单菱面体到延长偏三角面体;大的晶体可以达到30 厘米。颜色由无色至白色、乳白色、浅蓝色、黄色、棕色、粉红色及红色等。从矿物共生的角度上看,方解石源自几次影响卡拉哈里锰矿区的地质蚀变事件。”

图41 方解石晶体与钙铁榴石和赤铁矿在围岩上,6.5 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。盖尔和吉姆·斯潘收藏;汤姆·斯潘摄影

在1987 年,某些产自“恩奇瓦宁矿脉”的标本流入市场;至于产自I 号矿脉或是Ⅱ号矿脉则并未明确说明。有些无色透明的方解石晶体展现出极端的延长性,它们同时具有扁平的形状,以至于它们看起来很像石膏[罗宾逊(Robinson)和金恩(King),1987]。浅粉红色偏三角面体晶体,单个可长达5 厘米,成群可达25 厘米;同时在1990 年的时候,市场上出现了一些来自恩奇瓦宁 II 号矿脉的样品——有着长达10 厘米、受铁质矿浸染的偏三角面体方解石在带状赤铁矿/碧玉围岩上(凯恩克劳斯,1990;罗宾逊和金恩,1991)。在1998 年,在恩奇瓦宁 II 号矿脉的孔隙底部发现了一些标本,有着极好光泽、长柱状的浅蓝色方解石晶簇,组成了黄色钙铝矾晶体的围岩(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。在2000 年末,恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉产出了“蝴蝶状”双晶、无色而透明的方解石晶体,由拇指大小到20 厘米长 (凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。2008年, 在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉,保罗·巴拉耶采集到了一些精美的矿标,它们是方解石晶体与天青石晶体共生;此外还有大约250 件标本是具有光泽、桃粉色球状和束状的羟硅钙锰石(暂名)伴生可长达6 厘米乳白色至无色透明的偏三角面体方解石。这只是对一批由个人开采的产出进行抽样得出的结论,在凯恩克劳斯和贝克斯(2013)文中,长达15 页精美而多样的方解石照片里,只有一个不是来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。

图43 方解石,7.6 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

图44 方解石双晶,2 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

图45 天青石,10.1 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉。卡拉哈里矿物企业所有;杰夫·斯科维尔 (Jeff Scovil)摄影

十四、肾硅锰矿(Caryopilite)(Mn2+,Mg)3Si2O5(OH)4

在恩奇瓦宁矿脉里相对常见,但是从未出现吸引人的矿标。肾硅锰矿呈橙棕色、细粒结晶质包覆体以及簇状集合体,大小约为1 毫米左右,生长在红硅钙锰矿、方解石、重晶石和菱锰矿上。

十五、天青石(Celestine) SrSO4

在所有的三个恩奇瓦宁矿脉(以及韦斯塞尔斯矿脉)里,时不时会找到非常精美的天青石标本。恩奇瓦宁I 号矿脉里,富钡天青石以约1.5 厘米的块状、浅蓝色成簇的晶体在方解石上出现(冯·贝辛等人,1991)。2000 年代早期,在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉里,出现了拇指大小的、曲面光滑、具丝绸光泽的蓝色球形集合体天青石矿标,天青石直径可达3 厘米(凯恩克劳斯,2001;凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉也产出过放射状扇形的蓝白色天青石晶体共生钙铝矾、硼铁钙矾和黑锰矿;也产出过无色透明柱状、高达4 厘米的与肾硅锰矿共生的天青石晶体(凯恩克劳斯等人,1997)。2008 年,在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉里,保罗·巴拉耶挖出了极为优秀的样品,它表现为块状、高光泽、半透、浅蓝色至正蓝色,约2 厘米的天青石晶体,并与粉红色方解石晶簇共生在黑色基底上;这批标本中的十个左右出现在当年的慕尼黑展上(摩尔,2009)。2009 年七月,在刚开始营运的恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉里,保罗·巴拉耶从一个矿囊内采集到橱窗级的绝佳天青石:清澈、有光泽的放射状棱柱

晶体、乳白至无色且透明、最长约10 厘米的天青石坐落在土质棕黑色围岩上(摩尔,2010a)。然而,凯恩克劳斯和贝克斯(2013)写道:

图46 天青石晶体在围岩上,6.5厘米,来自恩奇瓦宁I 号矿脉。汤姆·鲁密斯(Tom Loomis)提供和摄影

图47 天青石,6.6 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。戴斯蒙德·萨科收藏;布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图48 水硼铝钙矾,6.3 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。丹·魏因里希(Dan Weinrich)收藏并摄影

“目前为止,在卡拉哈里锰矿区所采到的最好的天青石是保罗·巴拉耶于2010 年2 月在恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉发现的。标本是浅蓝色、延长形的晶体,可达15 厘米长。只收集到少量单晶,因为大多数的标本呈放射状集合体;有些晶体彼此交错。带围岩的天青石标本被收藏,它们可以说是南非最好的天青石的标本。一个有趣现象是一些天青石晶体,当它们在地底下被采集的时候是无色的,但是一旦暴露在阳光下,它们在几分钟内就会转变为蓝色。这种颜色的变化是不可逆的。”

十六、水硼铝钙矾(Charlesite)Ca6(Al,Si)2(SO4)2B(OH)4(OH,O)12·26H2O

详见下文对于钙铝矾—硼铁钙矾—硫碳钙锰石(Jouravskite)—水硼铝钙矾的相关性叙述。

十七、辰砂(Cinnabar) HgS

图49 方解石和辰砂包裹体,2 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。布鲁斯·凯恩克劳斯收藏并摄影

20 世纪90 年代晚期在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉发现鲜红色微晶质的辰砂,伴生针状黑锰矿。最近在同一个矿脉内,发现了一些含有树枝状的鲜红色辰砂包体的无色透明方解石晶体。(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

十八、自然铜(Copper) Cu

2000 年末,在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉开采出不到十个、大拇指大小的自然铜矿标,它们的大部分为结晶铜的板状集合体,伴生有小的方解石晶体。2010 年,在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉里,保罗·巴拉耶采集到“不到5 个”树枝状的自然铜,它们都不超过1.5 厘米(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

十九、氟铝石膏(Creedite)

Ca3Al2(SO4)(OH)2F8·2H2O

曾经在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉的裂隙内发现过微小的(小于0.5 毫米)白色、似云母状的氟铝石膏晶体,它们与海绿石、黄铁矿、重晶石和方解石共生。(冯·贝辛等人,1991)。

二十、硅硼钙石(Datolite) CaBSiO4(OH)

卡拉哈里锰矿区最好的硅硼钙石矿物标本在20 世纪80 年代发现于韦斯塞尔斯矿脉。但是1999 年,在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉中曾采集到美观的矿标,它是黑色、宝塔形的黑锰矿晶体,并坐落在宝石级的粉红色硅硼钙石晶体上。来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉的羟硅钙锰石(暂名)产出一些无色透明的硅硼钙石带微小的羟硅钙锰石晶体 (凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

图51 钙锰矾,1 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。史帝夫·史密斯收藏;杰夫·斯科维尔摄影

图52 硅硼钙石晶体群,2.8 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。丹·魏因里希矿标及摄影

图53 钙锰矾,1.2 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。罗伯·拉文斯基[阿肯石通(The Arkenstone)]提供矿标;乔·布德摄影

图54 钙锰矾晶体在基底上,2.3 厘米,来自恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉。威廉·平奇(William Pinch)收藏,杰夫·斯科维尔摄影

二十一、钙锰矾(Despujolsite)Ca3Mn4+(SO4)2(OH)6·3H2O

钙锰矾是一种非常罕见的矿物,最早是在1968 年摩洛哥(Morocco)的一个产地发现的。但是2000 年恩奇瓦宁发现了世界上最好的钙锰矾标本。独立的钙锰矾晶体,晶体大小从数毫米到接近2 厘米,颜色从黄绿色至橄榄绿色,有一些甚至可达到宝石级。它们以两种习性出现,一种是非常薄的片状,另一种更厚而更长的;这两种都具有六角形的外观 (即便它们是斜方晶系的矿物)。钙锰矾首次出现在市场是在2011年的图森矿物展。当时据说它们来自恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉的一个独立的矿囊中(摩尔,2011)。然而实际上它们却是在2005 年或2006 年,早在恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉正式营运之前,在恩奇瓦宁Ⅱ号矿脉中发现的。(凯恩克劳斯和贝克斯,2013)。

二十二、钙铝矾(Ettringite)Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O

钙铝矾、硼铁钙矾、硫碳钙锰石以及水硼铝钙矾等,这几个矿物标本均来自卡拉哈里锰矿区的矿脉;但如何区分它们始终是矿物销售商和收藏家的大问题。凯恩克劳斯等人(1997)以及凯恩克劳斯和贝克斯(2013)提到:

用肉眼判定“这些矿物种”简直是不可能的事,虽然收藏家倾向称呼琥珀色晶体为硼铁钙矾;柱状黄色晶体为钙铝矾;粒状黄色晶体为硫碳钙锰石;而奶黄色者为水硼铝钙矾;但是这样的认知实在是太简化了。有些关键的地球化学因素,可以用来区分这些矿物,例如二氧化硅的存在与否;还有铁或硼的存在与否等等。硼存在于水硼铝钙矾和硼铁钙矾;而铁只在硼铁钙矾中存在。这四种矿物都是硫酸盐,而且都是高度水合的。某些矿物种的成分组成会导致它的分解和变色,虽然这并不是绝对性的。颜色可以从金丝雀黄、浅黄、柠檬黄、桃红、琥珀色和棕色到无色。许多晶体显示不同矿物带造成的色带,包括夹层的石膏。

来自本矿区的美丽矿物,在某些情况下甚至可以称为是壮观的、金丝雀黄、柱状晶体,通常会被称为是钙铝矾。独立又分散而有时候呈现双端的六方柱晶体可达15 厘米;当钙铝矾晶体和白色方解石或黑色水锰矿共存的时候,会因为颜色对比度高而显得特别漂亮。

在1980 年代早期,钙铝矾、硼铁钙矾晶体曾在恩奇瓦宁II 号矿脉里出现过;在1983 年,有人发现长达15 厘米、宝石级的黄色、柱状钙铝矾晶体 (威尔逊,1983);从那时候起,优质而又极佳的钙铝矾标本每隔一阵子就会在恩奇瓦宁II 号矿脉内出现。令人瞩目的发现是在2009 年,在恩奇瓦宁II 号矿脉,或者是恩奇瓦宁Ⅲ号矿脉发现一个矿囊,里面有亮黄色、略呈圆形、柱状的钙铝矾晶体长达12 厘米,晶簇可以由10到25 厘米宽。测试结果发现,这些晶体只有外面的部分是钙铝矾,而其内部则是由透明、浅黄色的水硼铝钙矾所组成。这批矿晶在2010 年的图森矿物展中上市(摩尔,2010b)。【待续】

图55 钙铝矾晶体与方解石(左4 厘米;中3.8 厘米; 右4 厘米),来自恩奇瓦宁II 号矿脉。帕特里克·梅耶(Patrick Mayer)收藏品;杰夫·斯科维尔摄影

图56 钙铝矾,3.5 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。安东·瓦兹尔(Anton Watzl)收藏及摄影

图57 钙铝矾与水锰矿,7.2厘米,来自恩奇瓦宁II号矿脉。戴斯蒙德·萨科收藏;布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图58 钙铝矾, 4.5 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。贝鲁特(Beirut)矿物博物馆(Mim Mineralogical Museum)收藏,第382 号;亚利桑德罗·克莱门扎(Alessandro Clemenza)摄影

图59 钙铝矾,4.5 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。斯科特·鲁道夫(Scott Rudolph)收藏,之前为马克·威尔(Marc Weill)收藏;杰夫·斯科维尔摄影

图60 钙铝矾与碳硼锰钙石, 6.1 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。戴斯蒙德·萨科采集; 布鲁斯·凯恩克劳斯摄影

图61 钙铝矾与方解石, 3.2 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。帕特里克·梅耶采集; 杰夫·斯科维尔摄影

图62 钙铝矾, 9.1 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉; 柯南·巴克(Conan Barker)收藏;杰夫·斯科维尔摄影

图63 钙铝矾晶体, 8.3 厘米,来自恩奇瓦宁II 号矿脉。马丁·津恩(Martin Zinn)收藏;杰夫·斯科维尔摄影

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