实地报告

蒙大纳州岩溪蓝宝石:矿业新时代的开始


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产自新岩溪蓝宝石矿区的精美刻面和原石蓝宝石。 摄影:Andrew Lucas(安德鲁·卢卡斯)/GIA。

 简介

在蒙大纳州发现的所有蓝宝石矿床中,最丰富的是岩溪(宝石山)地区。 在 19 世纪 90 年代至 20 世纪 30 年代间,从该地区采收了超过 65 吨原石蓝宝石,并不断为瑞士制表业提供原材料,直到在 20 世纪 30 年代后期引入合成蓝宝石。

在过去 120 年间,该地区这片含有丰富蓝宝石的土地第一次归单个实体所拥有。 为了见证蒙大纳州蓝宝石矿业新时代纪元的开始并全面了解此次作业,GIA 团队在 8 月初前往参观新岩溪蓝宝石矿。 

蓝宝石矿
GIA(美国宝石研究院)派遣团队参观由 Potentate Mining LLC(统治者矿业有限责任公司)拥有和经营的新建立的岩溪蓝宝石矿。
一群人在山上
岩溪蓝宝石矿的游客和主人。 从左至右依次为:Andrew Lucas(安德鲁·卢卡斯)、Warren Boyd(沃伦·博伊德)、Robert Kane(罗伯特·凯恩)、Keith Barron(基思·巴伦)、Shane McClure(肖恩·麦克卢尔)、Nathan Renfro(南森·伦夫洛)、Tao Hsu(许焘)和 Kevin Schumacher(凯文·舒马赫)。 照片由 Potentate Mining LLC(统治者矿业有限责任公司)友情提供。

简史

蓝宝石最早于 19 世纪末期金矿勘探期间在岩溪地区发现,与蒙大纳州的许多蓝宝石矿床一样 — 当时黄金开采在该地区极受欢迎。 在制表业需求的推动下,蓝宝石开采迎来高潮,当地蓝宝石开采在很大程度上支持了菲利普斯堡以蓝宝石为中心的珠宝行业和付费蓝宝石矿工。  

宝石山蓝宝石矿位置示意图
岩溪地区拥有悠久的蒙大纳州蓝宝石开采传统,现在,全新的商业化运作正在那里展开。

2011 年,现在的矿主,Potentate Mining(统治者矿业),购买了宝石山北侧的尤里卡峡谷地产,并在 2014 年完成了南侧土地的购买。 如今,在这个具有重要历史意义的矿区,该公司拥有 3,000 英亩的蓝宝石生产土地。 

草地上的小木屋
岩溪地区图库

地质学和采矿作业

宝石山地区的蓝宝石矿床均为次生矿床。 虽然从河床中回收了许多原石,但这些原石也包含在泥石流中。 泥石流是指因短期内大量降水造成的快速物质坡移过程。 激烈、快速的侵蚀始终伴随泥石流出现:泥石流沉积物分选差,混合了淤泥、砾岩、有机物质及其他杂质。 尤里卡峡谷的蓝宝石矿床和金矿床明确显示了风化板岩或千枚岩基岩(属于中元古代贝尔特超群)顶部的分选差的泥石流。 大部分蓝宝石区下面是始新世流纹岩熔岩流及相关火山岩(Berg(伯格),2014)。

指向露头上含蓝宝石层的男子
尤里卡峡谷地质学图库

许多岩溪蓝宝石原石的磨砂和凹蚀表面表明,它们是火山爆发期间由岩浆载体带来的捕获晶。 在距离矿区大约 3 英里(5 公里)处发现的露头,其化学成分经证明为碱性玄武岩,被 Potentate(统治者)公司总裁 Keith Barron(基思·巴伦)博士视为潜在载体。 此外,地面磁力仪勘测结果显示,地表以下可能存在镁铁质火成岩。 所有观察和测试结果都让 Barron(巴伦)博士相信,此处仍有大量的蓝宝石。 以前,矿工主要在峡谷工作,因为他们必须以液压方式开采;开采地区越低,就越容易获得足够的水压。 相反,Potentate(统治者)并没有搜寻沟壑和峡谷,而是测试在峡谷和山顶之间的地区进行开采,并看到了颇具价值的生产前景。 

岩石露头
该玄武岩露头距离尤里卡峡谷矿区大约 3 英里(5 公里)。
Keith Barron(基思·巴伦)博士认为,该地区可能存在蓝宝石的源岩。 摄影:
Andrew Lucas(安德鲁·卢卡斯)/GIA。
为小组展示含有蓝宝石的岩石的男子
Keith Barron(基思·巴伦)博士为小组展示了一块在附近赫勒拿收集的含有蓝宝石的岩石。 摄影:Nathan Renfro(南森·伦夫洛)/GIA。

目前,Potentate(统治者)在其地产的两个地点开采:宝石山以北的尤里卡峡谷和南面的蓝宝石峡谷。 蓝宝石峡谷的大量抽样工作于 2014 年完成。 尤里卡峡谷的黄金比蓝宝石更丰富,目前每立方码平均生产价值 88 美元的黄金。 在该矿区,蓝宝石作为副产品零星地采收。 2014 年,出产了大约 22 磅(10 千克)的蓝宝石原石。 

林中小木屋
尤里卡峡谷运营图库

在该地区,许多峡谷在过去已经被开采了。 我们的团队参观了蓝宝石峡谷的丰富矿床,该矿床在 1904 年左右便已开采。 沿着这条峡谷,可以清晰地看见古老的小木屋和大岩石堆。 蓝宝石峡谷矿区位于山顶,再次证明了矿主的理论,即该地区的蓝宝石位于泥石流中。 该矿区安装了一个双层筛分设备。 材料被筛分为三个不同的矿物堆。 目标材料的颗粒尺寸介于 1/8 英寸和 1 英寸(0.3175 厘米和 2.54 厘米)之间。 大于 1 英寸的砾石是废料,而小于 1/8 英寸的材料将保存起来,以后当市场条件成熟后再进行处理。

挖掘机
蓝宝石峡谷运营图库

洗矿厂位于尤里卡峡谷。 从蓝宝石峡谷和尤里卡峡谷开采的材料均在此处理。 为蓝宝石和黄金安装了两组跳汰机和流矿槽。 由于蓝宝石峡谷出产的材料含有一定量的粘土,因此洗矿厂每小时只能处理约 15 至 20 立方码。 另一方面,每小时可洗涤大约 50 至 60 立方码的尤里卡峡谷材料。 

洗矿厂
尤里卡峡谷洗矿厂图库

较大的跳汰机用于通过较深的跳汰床层回收蓝宝石,黄金将落到储槽中,转至较小的跳汰机等待回收。 最后,材料通过流矿槽,以防跳汰机漏掉一些优质黄金。 GIA 团队参与了跳汰机清洗过程,并与矿工一起手动挑选大量蓝宝石原石。 同时也为实验室收集了样本。

从跳汰机中寻找样品的男子
跳汰机清洁图库

地下水用于工厂中的洗涤作业,并通过沉淀池再循环。 水流向池塘后,将保持静止并沉淀至少四个小时,然后再次泵送以进行洗涤。 在此期间,洗矿厂通常完全停止工作。 定期清洁池塘底部,以收集淤泥,并使用这些淤泥来恢复矿区土地。 

指尖上的一粒黄金
淘金图库

环境友好的开采

在参观新岩溪矿期间,矿主认真对待其社会责任,保护土地和环境,这给我们留下了深刻印象。 开采过后,将池塘底部沉积的细粒物质覆盖在土地上,并播撒当地植物和青草的种子。 洒水装置每天工作数小时,以滋润新恢复的土地。 Barron(巴伦)博士告诉我们,几周后,恢复的土地上开始长草,冬天来临时,麋鹿就可以前来享用了。 该工厂的废料卖给县里,用于铺路。

洒水装置在恢复的土地上工作
开采过后,用废料恢复土地。 种植本地植物的种子,并用水灌溉土壤。 在即将到来的冬季,这片已恢复土地上长出的青草将可喂养野生动物。 摄影:Andrew Lucas(安德鲁·卢卡斯)/GIA。

两个采矿场均已应用类似的策略,而且在整个开采和洗矿过程中,完全没有使用任何化学物质。

宝石

在新矿区发现的蓝宝石原石尺寸为 2 毫米至 1 英寸。 已采收的最大宝石约为 30 克拉。 宝石原石非常圆润,具有非常典型的岩浆再吸收表面特征。 大约 13% 至 15% 的蓝宝石峡谷产物带有天然颜色,约 8% 至 12% 为天然彩色。 

蓝宝石原石
岩溪蓝宝石原石图库

随着 20 世纪 80 年代末期和 90 年代初期热处理工艺的完善,岩溪蓝宝石的潜力越来越大,宝石经过由 Emmett(埃米特)和 Douthit(都斯特)研发的热处理后,效果非常理想。 GIA 团队在现场看到了不同颜色的刻面蓝宝石。 

蓝宝石原石和刻面宝石
岩溪蓝宝石图库

新生成和发展

2015 年开采季节大获成功,蓝宝石原石生产和销售额非常可观。 宝石切割厂是 Potentate Mining(统治者矿业)的重要客户。 一些切割厂将蓝宝石原石转变为精美的刻面宝石。 Earth’s Treasury(大地珍宝)的 Jeffrey Hapeman(杰弗里·海皮曼)运用一些特殊的切割风格,如以蒙大纳州首府命名的“Helena Oval”(赫勒拿椭圆),对从 Potentate(统治者)购买的一些岩溪蓝宝石进行雕琢。 许多宝石带有典型的柔和彩色。 Americut Gems(Americut 宝石公司)的 Rachel Abel(瑞秋·阿贝尔)正在对 Potentate(统治者)开采的蓝宝石进行精密切割和热处理。 她使用机器人切割系统,对尺寸为 2.5 至 4.5 毫米的岩溪蓝宝石进行精密雕琢。 宝石经过雕琢,形成改良的圆形明亮式,并展示一些钻石中的“八心八箭 (hearts and arrows)”效果。

多种颜色的刻面蓝宝石
新产品图库

岩溪的新开采季刚刚开始。 据 Potentate Mining(统治者矿业)表示,到目前为止,已出产大约 7 千克的蓝宝石原石,并且已采收数块大于 20 克拉 的宝石。 矿区和洗矿厂正在进行进一步升级。

营销和长期目标

Potentate(统治者)营销总监 Warren Boyd(沃伦·博伊德)先生表示,岩溪矿的蓝宝石原石仅出售给一些特定客户。 产物的多样性确保矿区可以为不同级别的客户供应原材料,无论是珠宝零售商还是大规模生产的商家。 2.5 至 6.0 毫米的小宝石非常适合于精密切割厂,而许多大于 1 克拉的宝石适合于更加专业的切割厂。 

拿着蓝宝石的男子
Keith Barron(基思·巴伦)博士对岩溪蓝宝石矿的未来充满信心。 在这里
他为 GIA 团队展示矿区内一些最优质的宝石。 摄影:Andrew Lucas(安德鲁·卢卡斯)/GIA。

岩溪蓝宝石矿的一些亮点包括责任采购和稳定供应,以及美国出产的事实。 完全拥有土地和采矿设施,这是 Potentate(统治者)与许多其他生产商相比所具备的优势。 Barron(巴伦)博士告诉我们,Potentate(统治者)希望成为美国最大的有色宝石供应商,并在全球蓝宝石市场占有一定份额。 蓝宝石峡谷的大量抽样和尤里卡峡谷的积极开采均获得了非常可喜的成果,该公司期待在 2016 年迎来另一个成功的开采季。 

 

Tao Hsu(许焘)博士是《宝石与宝石学》(Gems & Gemology) 的技术编辑。 Andrew Lucas(安德鲁·卢卡斯)是实地宝石学教育经理,Shane McClure(沙恩·麦克卢尔)是有色宝石服务全球总监,Nathan Renfro(南森·伦夫洛)是宝石鉴定部门的分析经理兼内含物研究部门的分析显微镜学家,Kevin Schumacher(凯文·舒马赫)是卡尔斯巴德 GIA 的数字资源专家。

作者要感谢 Potentate Mining(统治者矿业)的 Keith Barron(基思·巴伦)博士和 Warren Boyd(沃伦·博伊德)先生安排我们参观。

Berg, Richard B.(理查德·B.·伯格) (2014) Sapphires in the southwestern part of the Rock Creek sapphire district.(《岩溪蓝宝石区西南部的蓝宝石》)。 蒙大纳州格拉尼特县:蒙大纳矿业与地质局,公告 135。