希望在明年图森展来之前把附近研究下，这样出去转转就有目的地了。
Banner 矿区是Dripping Spring Mountains位于Gila县南部的一片区域。它位于凤凰城西南、图森正北方向，距离两座城市分别约100 km。Dripping Spring Mountains地处亚利桑那过渡区 (Arizona transition zone)，是科罗拉多高原 (Colorado Plateau) 和盆地山岭省 (Basin and Range Province) 之间的过渡区域，海拔600–1400 m。Gila河自东北向西南穿过Dripping Spring Mountains山脚，在Winkelman小镇折向西北流去。Banner矿区的西北是Ray Mine，南边是Mammoth矿区，二者皆是非常有名的铜矿产区。
Banner矿区由大约20个矿场组成，其中最著名的是Christmas Mine和79 Mine。
Christmas mine是个铜矿，发现于1880年，1905年开始大规模开采，1982年因铜价下跌停产至今。在这88年间总计开采了16万吨铜、1.7吨金和66吨银。2020年的报告显示该矿仍有120万吨铜、18吨金和330吨银的储量。
Christmas Mine产出多种高质量的矿物标本，其中最著名的可能是鱼眼石 (apophyllite) 和水硅铜钙石 (kinoite) 的共生。Christmas Mine也是多种稀有铜矿的产地。它们都是铜的硅酸盐，包括dioptase、kinoite、apachite、gilalite、stringhamite 和 whelanite等。
79 Mine是一个铅锌矿，发现于1879年，1919年至1967年间大规模开采，生产了1.5万吨铅、0.14万吨锌、617吨铜、6吨银和94千克金。在这之后大规模开采停止，矿区随之被封闭。然而物理隔断和偶尔的警察巡逻阻挡不了矿物爱好者的热情。爱好者设法进入矿洞，开始了79 Mine矿物标本出产的黄金年代。1976年后79 Mine被转手给矿商，开始了生产矿物标本为目的小规模商业化开采。
79 Mine的主矿道总共有700 ft深，每100 ft设水平巷道。大多数的高质量矿物标本产自第四层至第五层之间的区域，包括绿铜锌矿 (aurichalcite)、砷铅矿 (mimetite)、钼铅矿 (wulfenite)和菱锌矿 (smithsonite)等。稀有矿物还有ramsbeckite和liudongshengite等。
成因
Christmas Mine的地层如下：
- 冲积物，近代
- 岩屑，近代
- 不整合
- Gila砾岩，中中新世至上新世，约12-2百万年前
- 不整合
- Christmas岩株，约65百万年前
- McDonald岩株，约69.8百万年前
- 不整合
- Williamson Canyon火山岩，约76.2百万年前
- Pinkard组，晚白垩世，约97至88百万年前
- 不整合
- Naco石灰岩，宾夕法尼亚世，约323.2至298.9百万年前
- Escabrosa石灰岩，密西西比世，约358.9至323.2百万年前
- Martin组，石灰岩，晚泥盆纪世，约382.7至358.9百万年前
- 不整合
- Abrigo组，页岩和石英岩，寒武纪中晚期
- 不整合
- 辉绿岩，约1050百万年前
- Troy石英岩
- Apache组，约1200至1100百万年前
- 未命名玄武岩
- Mescal石灰岩
- Dripping Spring石英岩
- Barnes砾岩
- Pioneer页岩
- Scanlon砾岩
- 不整合
- Pinal片岩，约1800至1600百万年前
Banner矿区位于亚利桑那铜矿带中部。古生代时期，亚利桑那是一片浅海，累积了数千英尺厚的石灰岩层，志留纪后逐渐露出水面。进入晚白垩世，拉拉米 (Lalamide) 造山运动开始影响这片地区。这场自晚白垩世（约80百万年）至古新世（约50百万年）的造山运动源自法拉龙 (Farallon) 板块对北美板块的俯冲，不仅形成了如今的落基山脉，而且为今天的美国西部带来大量火山活动。亚利桑那乃至美国西部许多金属矿的形成就与这次火山活动有关。
Christmas Mine是一个斑岩铜矿，由石英闪长岩-花岗闪长岩斑岩体Christmas Stock入侵石灰岩层特别是Naco石灰岩形成，在碳酸盐岩中形成大量矽卡岩 (skarn) 矿体，这些接触交代矿体占历史产出的主力。Christmas的稀有矿物大多数形成于矽卡岩交代带的退变质 (retrograde) 阶段。在这一阶段，温度和压力逐渐下降，矿物逐渐结晶出来。
79 Mine的形成时间和相关地层与Christmas Mine类似，也源自Lalamide时期的侵入岩体与Naco石灰岩的矿化作用。
矿物
Christmas Mine
Kinoite最初发现于图森南边Helvetia-Rosemont矿区的一个钻井里。它以神父Eusebio Francisco Kino命名。Kino于17世纪末至18世纪初在亚利桑那南部和相邻的墨西哥索诺拉州传教，在原住民中发展了许多信徒。图森南郊的San Xavier del Bac教堂就由他建立。Kinoite是蓝色晶体，IMA化学式 Ca2Cu2Si3O10·2H2O，属单斜晶系，晶胞参数 a = 6.99 Å, b = 12.88 Å, c = 5.65 Å, β = 96.18°, Z = 2。晶体中硅氧多面体以[Si3O10]8−的形式存在。
Apachite (IMA 1979-022)和 gilalite (IMA 1979-021)以Christmas Mine为模式产地，发现于1979年。Apachite以这片地区的原住民的族名Apache命名，gilalite来源于Christmas Mine所在的Gila县的名字。Apachite的颜色为蓝色，文献对此的描述为 ‘Faience blue’（注：Faience常指产自埃及的彩釉陶器，使用埃及蓝为颜料上色。埃及蓝的化学式是CaCuSi4O10，是用石英砂、石灰石、含铜矿物如孔雀石等和少量碱烧制而成。它在自然界也存在，为矿物cuprorivaite。然而从照片上看cuproviaite和apachite的颜色并不相似）。Gilalite的颜色为绿色，文献描述为硅孔雀石绿，有时带一些淡蓝色。Apachite和gilalite均以球状或纤维放射状存在，莫氏硬度均为2，比重分别为2.80和2.82。Apachite和gilalite的IMA化学式分别为Cu9Si10O29·11H2O和Cu5Si6O17·11H2O，这是由化学分析得到的。粉末X射线衍射得到的晶胞参数为apachite: a = 12.89 Å, b = 6.055 Å, c = 19.11 Å, β = 90.42°; gilalite: a = 13.38 Å, b = 19.16 Å, c = 9.026 Å, β ~ 90°，二者均很有可能为单斜晶系。由于未能获得apachite和gilalite的高质量单晶，至今为止没能确定它们的晶体结构，也无法验证它们的化学式是否正确，甚至它们的比重、晶胞参数和化学式是相互矛盾的（用晶胞参数和比重计算出的gilalite每个晶胞含4.4个化学式，这显然是非常大的误差）。红外和拉曼光谱分析显示其中含有羟基，且硅氧四面体单元不等价。热重分析显示gilalite在92 °C存在一个尖锐的吸热峰，相同温度下apachite有一个平滑的吸热峰。更高温度下二者逐渐脱除水分。Gilalite和apachite在683 °C和688 °C分别有一个尖锐的吸热峰，对应脱去晶体中的羟基生成氧化铜。除此之外，我们对这两种矿物的结构知之甚少。
Stringhamite 和 whelanite 也是硅酸盐矿物，二者的模式产地都是Bawana Mine, UT。Stringhamite是深蓝色的晶体，IMA化学式为CaCu(SiO4)·H2O，属单斜晶系 P21/c 空间群，晶胞参数为 a = 5.030 Å, b = 16.135 Å, c = 5.343 Å, β = 102.96°, Z = 4，whelanite是浅蓝色放射状针状晶体，IMA化学式为Cu2Ca6[Si6O17(OH)](CO3)(OH)3(H2O)2，属正交晶系 Pnn2 空间群，晶胞参数为a = 5.6551 Å, b = 3.683 Å, c = 27.1372 Å, Z = 1。
在Christmas Mine这些铜的硅酸盐矿物产量都不小。然而除了Christmas Mine，kinoite、apachite、gilalite 和 stringhamite 基本没有其他产地规模化地产出。此外，Christmas Mine还是junitoite和ruizite的模式产地，它们也都是硅酸盐矿物。
许多次生铜矿的是原生矿物的在水和氧气作用下氧化、溶解、结晶形成的。Christmas Mine的这些含铜矿物却并非如此，它们与apophyllite的共生就是证据。Apophyllite是一种低温矿物，它在矽卡岩交代带的退变质时期形成。与kinoite模式产地的情况相同，Christmas Mine的kinoite与共生的apophyllite晶体生长在一起，有时还能观察到晶体被apophyllite包夹，或是kinoite晶体刺穿apophyllite晶体的情况。这些足以说明kinoite与apophyllite在同一时期生成，而非原生矿物氧化的结果。Apachite、gilalite、stringhamite、whelanite的的情况与kinoite相同，它们也是在同一时期结晶出来的。
同时存在stringhamite和whelanite的矿在美国总共有四处，分别是Bawana Mine, UT、Crestmore Quarries, CA、Sunrise Copper Prospect, CA和Christmas Mine, AZ。它们的形成原因都是斑岩体入侵石灰岩。这些矿物都发现在矽卡岩矿体的裂隙中，共生类似的矿物：
- Bawana：与kinoite, thaumasite, chrysocolla共生，长在含diopside, garnet (grossular–andradite), goethite, magnetite和tenorite的岩石上；
- Crestmore：与foshagite, ganomalite, thaumasite和plombièrite (tobermorite 14Å)共生，长在含calcite, galena, grossular, vesuvianite和wollastonite的岩石上；
- Sunrise：与apophyllite, lepidocrocite和 thaumasite共生，长在含bornite, calcite, diopside, grossular, and tenorite的岩石上；
- Christmas：与gilalite, ruizite和plombièrite共生，长在含andradite, bornite, calcite, chalcopyrite, quartz, xonotlite和wollastonite的岩石上。
此外，kinoite和stringhamite也在日本的Fuka矿山有发现，它们的形成原因与上面类似。
值得一提的是，kinoite也发现于密歇根的玄武岩中，为方解石和石英的包裹体。共生的矿物可以分为两类：比kinoite先结晶的绿帘石 (epidote)、绿纤石 (pumpellyite)、自然铜、自然银，和后结晶的绿泥石 (chlorite)和二次结晶方解石，这些表明密歇根和亚利桑那或犹他的kinoite形成原因完全不同。上密歇根，特别是Keweenaw半岛是美国的另一个著名的铜矿产区。
79 Mine
Aurichalcite的IMA化学式(Zn,Cu)5(CO3)2(OH)6，为锌矿氧化带的典型次生矿物。化学上，aurichalcite可以通过混合NaHCO3溶液和含有Zn2+和Cu2+的溶液制得。当Zn2+占比小于大约25%时会开始生成rosasite，而Zn2+达到100%时会生成hydrozincite。有意思的是，hydrozincite的化学式是Zn5(CO3)2(OH)6，但它不是aurichalcite的锌端元。它们具有不同的结构。形成aurichalcite和hydrozincite的界限并不清楚，但是应当在Zn2+占比90%以上。Smithsonite的结晶条件比aurichalcite和hydrozincite更酸性一些。在79 Mine，aurichalcite和smithsonite经常共生在一起。
Christmas Mine和79 Mine位于私有土地上，未经许可不能进入。
参考资料/文献
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Copper World 