Kvartsikaivostoiminta

Arkansas on yksi harvoista paikoista maailmassa, joissa on tarpeeksi kvartsikiteitä kaupalliseen kaivostoimintaan. Vaikka osavaltion louhimattoman kvartsin määrää ei vielä tiedetä, Arkansasissa on sekä kooltaan että laadultaan maailmanluokan kvartsiesiintymiä. Kvartsi on yleinen mineraali, joka kiteytyy äärimmäisen geologisen paineen alaisena. Näitä kiteitä on käytetty radioiden oskillaattoreiden, tietokonesirujen ja kellojen valmistukseen. Kvartsikiteitä arvostetaan myös niiden kauneuden vuoksi mineraalinäytteinä ja jalokivinä. Vuonna 1967 yleiskokous hyväksyi kvartsikiteen Arkansasin osavaltion mineraaliksi.

Kvartsin historia Arkansasissa
Garlandin piirikunnassa sijaitsevalta Mount Blakelyn patopaikalta löydettiin kvartsinen nuolenkärki, jonka arvioidaan olevan yli 11 000 vuotta vanha. Ennen vuotta 1000 jKr. Plum Bayoun kansa rakensi Arkansas-joen laaksoon Toltec Mounds -kukkuloita. He tekivät nuolenkärkiä, kaapimia ja veitsiä kirkkaasta kvartsista. Kvartsia oli vaikeampi työstää kuin muita saatavilla olevia kiviä, ja sillä saattoi olla rituaalinen tarkoitus. Vuonna 1541 Hernando de Soton johtamat espanjalaiset tutkimusmatkailijat havaitsivat, että nykyisen Arkansasin alueen intiaanit tekivät nuolenkärkiä kvartsista. Arkeologit eivät ole vielä löytäneet esihistoriallisia kvartsikaivoksia, minkä vuoksi monet uskovat, että intiaanien käyttämä kvartsi löytyi maan pinnalta. Hunter-Dunbarin päiväkirjoissa (noin 1804) viitataan kvartsikristalleihin ja muihin mineraaleihin Little Missouri -joen laaksosta, joka oli varmasti Ouachita-vuoristoa.

Vuonna 1819 luonnontieteilijä ja tutkimusmatkailija Henry Rowe Schoolcraft kirjoitti: ”Yksi tämän mineraalin tunnetuimmista esiintymispaikoista Mississippi-joen länsipuolella on Ouachitan kuumat lähteet Arkansaw territoriossa. Tästä paikasta on löydetty lukuisia kvartsikappaleita, jotka ovat hyvin puhtaita ja läpinäkyviä ja kauniisti kiteytyneitä…..”

Kvartsin ominaisuudet
Kvartsi koostuu piistä ja hapesta, ja se on yleinen kaikkialla maailmassa, vaikka suurin osa siitä ei olekaan kiteytynyt. Kiteytyminen tapahtuu, kun piidioksidia tai piidioksidia kuumennetaan. Lämmön lähteenä voi olla maanalaisista lähteistä peräisin oleva erittäin kuuma vesi, joka täyttää avoimet halkeamat ja luo täyteisiä kvartsisuonia. Arkansasissa tämän reaktion arvioidaan tapahtuneen Ouachita-vuoriston muodostumisen loppuvaiheessa, noin 280-245 miljoonaa vuotta sitten. Jäähtymisen aikana pii ja happi yhdistyivät uudelleen molekyyleiksi, jotka muodostuivat yhdestä piiatomista ja neljästä happiatomista. Kaikilla kiteillä on molekyylirakenteensa vuoksi kuusi sivua tai prismapintaa. Kvartsi on Mohsin kovuusasteikolla seitsemän, timantit kymmenen. Osa kvartsista esiintyy hiekkamuodossa.

Kvartsin käyttötarkoitukset
Kvartsilla on useita ominaisuuksia, jotka tekevät siitä arvokasta. Se kykenee tasaisiin värähtelyihin, joita kutsutaan myös värähtelyiksi ja joita voidaan käyttää sähkövirran säätelyyn. Kvartsisirut valmistetaan synteettisistä kiteistä, jotka leikataan laserin avulla hyvin pieniksi kiekoiksi. Siruja on kelloissa, rannekelloissa, tietokoneissa, stereoissa, televisiossa, tutkissa ja kaikuluotaimissa. Kvartsi on myös ainesosa synteettisissä kivimateriaaleissa, joita voidaan käyttää keittiön työtasoissa. Kiteet voivat muuntaa sähköjännitteen kellojen ja tietokoneiden mekaaniseksi säädöksi. Tämä prosessi voidaan kääntää päinvastaiseksi käyttämällä mekaanista painetta sähköjännitteen tuottamiseksi.

Monet ihmiset uskovat, että kvartsilla on metafyysisiä ominaisuuksia, ja New Age -liikkeen kannattajat katsovat kristalleja niiden väitettyjen parantavien ominaisuuksien vuoksi ja apuvälineenä muuttuneille tietoisuuden tasoille. Hot Springsin timantit ovat kvartsikiteitä, jotka on hiottu timanttien ja muiden jalokivien fasettityyliin.

Kvartsikaivostoiminta Arkansasissa
Ouachita-vuoriston ytimen läpi Oklahomaan asti kulkee ”kvartsivyöhyke”, jonka leveys on kolmestakymmenestä neljäänkymmeneen kilometriä. Garlandin, Perryn, Montgomeryn ja Salinen piirikunnat ovat osavaltion muita tärkeimpiä kvartsiesiintymien esiintymispaikkoja, vaikka kvartsia esiintyy myös Hot Springin, Piken, Popen, Pulaskin, Sevierin ja Yellin piirikunnissa. Mount Idassa (Montgomeryn piirikunnassa) Ocus Stanley aloitti kvartsin nykyaikaisen louhinnan vuonna 1930. Alueella on louhittu kvartsia jo 1800-luvun alusta lähtien. Stanley uskoi, että osavaltion kvartsikaivostoiminnan historiassa vain noin neljä prosenttia Ouachita-vuoriston kiteistä oli poistettu. Hänellä oli pisin kaivosvuokrasopimus Ouachitan kansallismetsässä, hän avasi Mount Idan ensimmäisen kivikaupan, ja hänen katsotaan auttaneen muiden kvartsikauppojen käynnistämisessä. Häntä on kutsuttu ”Arkansasin kvartsin kiistattomaksi grand old maniksi.”

Toisen maailmansodan aikana Arkansasin kvartsille oli kysyntää armeijan radio-oskillaattoreissa. Blocker Lead No. 4 -kvartsikaivos, joka tunnetaan nykyään nimellä Old Coleman Mine Jessievillessä (Garlandin piirikunnassa), joutui liittovaltion valvontaan. Myös Salinen piirikunnassa sijaitseva Willisin kaivos oli merkittävä sodanaikainen toiminto. Kvartsin kysyntä väheni sodan päätyttyä ja valkoisesta kvartsista johdettujen synteettisten kiteiden kehittymisen myötä.

1960-luvulla elektroniikkateollisuuden laajentuessa japanilainen yritys osti Blocker Lead No. 4 -kvartsikaivoksen vuokrasopimuksen Weyerhaeuser Companyltä. He olivat kiinnostuneita käyttämään valkoista kvartsia ainesosana synteettisten kiteiden kasvatusprosessissa. Myöhemmin kaivoksen osti ensin länsisaksalainen ja sitten kanadalainen yritys. Vuodesta 1987 lähtien Ron Coleman on omistanut Blocker Lead No. 4:n kaivoksen. Colemanin perhe on kaivanut siellä 1930-luvulta lähtien. Mike Howard arvioi, että tällä hetkellä siellä on kaksikymmentä-kaksikymmentäviisi kaivosta, jotka toimivat näytteille ja turistikeräilijöille.

Suurin osa kvartsista louhitaan avolouhoksista. Joskus käytetään räjähteitä kvartsitaskujen paljastamiseksi. Maan alla ollut kristalli voi vaurioitua, jos sen irrottaminen aiheuttaa äkillisen lämpötilan muutoksen. Ouachitasissa on erilaisia kaivoksia, jotka ovat maksua vastaan avoinna yleisölle. Ouachitan kansallismetsä on avoinna myös kaivosmiehille, joilla on metsäpalvelun lupa louhia kaupallisesti käsityökaluja käyttäen, sekä ”rockhoundeille”, jotka poimivat pieniä määriä kvartsia maan pinnalta henkilökohtaiseen käyttöön. Noin 5 000 ihmistä vierailee tällä liittovaltion kvartsivarannolla vuodessa. Kaivamiseen on saatava lupa metsäviranomaiselta. Unimin Corporation louhii tällä hetkellä kiteytymätöntä kvartsia hiekan muodossa maan alla Guionissa (Izard County).

Lisätietoa:
Cox, Dorothy. ”Kristallikuume tarttuu”. Arkansas Gazette, 1. lokakuuta 1987, s. B1.

Howard, Darcy ja Mike Howard. Kristallien kerääminen: Kvartsiopas Arkansasissa. Little Rock: A&I Studio Press, 2000.

—. Rockhounding Arkansas. http://www.rockhoundingar.com (accessed November 19, 2020).

Leveritt, Mara. ”Good Vibrations.” Arkansas Times, huhtikuu 1986, s. 45.

Lotz, Kelly. ”Kaivostoiminta perheen suonissa”. Arkansas Democrat-Gazette, 22. heinäkuuta 2001, s. B1.

Montgomery County Historical Society. Montgomeryn piirikunta: Our Heritage. 2 vols. Mount Ida, AR: Montgomery County Historical Society, 1987, 1990.

Peacock, Leslie Newell. ”Quartz Crystal Clear.” Arkansas Times, tammikuu 2020, s. 26-34. Online at https://arktimes.com/news/2019/12/23/arkansass-buried-treasure-quartz-crystal-rocking-the-art-world (accessed November 19, 2020).

Smith, Arthur E., Jr. Arkansasin mineraalien kerääminen: A Reference and Guide. Little Rock: Ream Publications, 1996.

Thompson, Paula J. ”From Doorstops to Microprocessors”. Arkansas Democrat Magazine, 31. toukokuuta 1987, s. 16.

Viimeksi päivitetty: 11/19/2020