本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点。
“这座城镇及其兴衰的历史，谦卑地提醒我们，人类历史的很大一部分都受到了地质过程变幻莫测的影响，这些地质过程塑造了我们居住的土地，形成了我们构建文明的矿物，并产生了我们觊觎的财富。”-朗·艾博特和特里·库克，《北方亚利桑那州的地质足迹》。
当游客们全神贯注地凝视着大峡谷层层叠叠的岩壁中展现的数十亿年历史时，我和母亲会顺道去杰罗姆。在大峡谷，你必须向下攀登数千英尺才能触摸到 20 亿年前的岩石。在杰罗姆，你只需走上街头即可。
那时我们并不了解这些。我们只知道这是一个令人愉快的小镇，到处都是美丽的维多利亚式老房子，艺术家们正在逐渐修复它们。我们在商店和店面之间漫步，感受着西部旧时代与旅游俗 kitsch 的碰撞，就像俯冲带将不同的岩石随意地挤压在一起一样。那里有竹林，在干燥的地区是一种难得的美味，还有龙舌兰在岩石山坡上绽放着一生一次的花朵。你可以站在小镇的边缘，一直看到科罗拉多高原上的旧金山峰。
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但我们心中的圣地是黄金国王矿。采矿设备、岩石、充满过去文明遗迹的老镇建筑、更多的岩石、一座仍在运转的锯木厂和一家出售大量岩石的商店，构成了一个完美的下午探险之旅。
在 17.5 亿年前（美国人说是 17.5 亿年），这里的情况会更加惊险刺激。将成为杰罗姆的那片区域，在新生的北美大陆南部海岸附近忙碌地喷发着。俯冲带至少产生了两个火山岛弧：杰罗姆和普雷斯科特。流纹岩和玄武岩的水下喷发构造了一个海底穹丘。该地区本应让人联想到印度尼西亚。克拉卡托火山的爱好者知道这意味着什么：爆炸。如果您计划建造一台时光机并在未来某天访问该地区，您需要非常非常仔细地安排您的访问时间，因为与即将在这里发生的事情相比，克拉卡托火山简直是小巫见大巫。
在火山活动出现不祥的停顿之后，富含气体的岩浆充满了岩浆房。压力积聚，然后轰隆一声。我不知道您是否能想象海底破火山口喷发。海底突然裂开，沸腾的火山灰云团在水中滚滚而出。如果那时有鱼，它们会非常不方便；而且，还会被煮熟。幸运的是，那时还是鱼类时代之前。当岩浆房排空后，整个结构都坍塌了。巨大的裂缝在一片巨大的、不规则的环形区域内蔓延开来，直径达数英里。海底、海山、火山穹丘、新近就位的克娄巴特拉凝灰岩以及所有一切都落入了岩浆房，岩浆房不久前还空无一物。
因此，这里有一个巨大的凹陷，充满了裂缝、断裂和断层，上面覆盖着海洋。海水渗透过所有这些裂缝，一直深入到其中，并与附近另一个尚未喷发的岩浆房流出的水汇合。这些水被过热：我们谈论的是超过 600 华氏度（316 摄氏度）的温度。它们的热量足以溶解岩石。它们化学蚀变了那些没有溶解的东西。它们穿过破火山口的环形断裂带，携带溶解的矿物质和金属，并从各个地点涌出，成为热液喷口。是的，就像现代的品种一样。
那些黑色的“烟雾”是矿物质和金属在极热的水与冷水相遇时沉淀出来的物质。这就是大约二十亿年前破火山口底部可能的样子，包括由矿物沉积物形成的烟囱。也有“白色喷口”，那里的水温约为 250 华氏度（121 摄氏度），也呈现出温泉的景象。您可以在杰罗姆看到这两种类型的例子。它们与现代的同类惊人地相似，但它们却是地球上发现的最古老的同类之一。
溶解的金属与硫结合，在喷口场周围留下了巨大的硫化物矿床。金属覆盖了温泉流经的裂缝和管道。它们填满了烟囱。这就是杰罗姆财富的诞生之地：在火与水之中，在海底之下，在北美洲甚至还没有获得这片有利可图的房地产之前。大约在 5000 万年后的大爆炸之后，板块构造逐渐将杰罗姆和普雷斯科特火山弧挤压在一起，然后将它们都贴在了新生的北美洲上。克娄巴特拉凝灰岩没有保持原状，它发生了褶皱。其富含金属的矿床也随之褶皱。流体再次在裂缝和断层中流动，进一步浓缩了珍贵的矿物质。
12 亿年过去了。我们真的不知道发生了什么。侵蚀肯定是有的：那些年没有岩石记录。将成为杰罗姆的地区可能被厚厚的、舒适的沉积毯覆盖，随后被剥离：大峡谷保留了部分记录。我们确实知道，在 5.25 亿年前，杰罗姆是黄金海滨地带。古代海洋海岸的沙滩，可能是酒红色的，变成了塔皮茨砂岩。大陆在跳舞。杰罗姆干涸了，再次被侵蚀，3.75 亿年前再次被淹没。这一次，马丁组的石灰岩在温暖、浅海中沉积下来。红墙石灰岩在 3.4 亿年前紧随其后，当时杰罗姆和弗德河谷地区沐浴在赤道附近。人们开玩笑说亚利桑那州的海滨房产。在它的过去，有很多次这个笑话变成了现实。把你的时光机带回到这些时代，你就可以在热带岛屿上啜饮鸡尾酒，而那里后来会变成非常干燥的地区。在你的躺椅下，等待着难以想象的财富。但它们还没有完全准备好。
从 8000 万年前开始，北美洲与一小块洋壳发生了冲突。这次碰撞开始了长达 4000 多万年的挤压期。这就是拉拉米造山运动，当时山脉隆起，大陆褶皱。这一事件导致了 7000 万年前弗德断层的诞生。而这个断层最终将成为这场剧目的明星。
拉拉米造山运动抬升的山脉做了山脉会做的事情，即被侵蚀。1700 万年前，挤压让位于拉伸，盆岭地区诞生了。玄武岩从变薄的地壳中涌出，留下了 1500 万年前的希基组地层。如果您开始认为亚利桑那州中部经历了有趣的时期，那您就完全正确。而且这还远未结束：弗德断层休眠了一段时间后，在 1000 万年前重新活动。它的杰作就是杰罗姆为何会坐落在山脉一侧的巨大财富之上。
弗德断层抬升了黑山，降低了弗德河谷。它切开了古老的破火山口，整齐地将古老的杰罗姆背斜及其孪生矿体一分为二。它在克娄巴特拉山的一侧暴露了一个矿体的一部分。流体再次在断层中循环，为那些矿石画上了完美的句号。近二十亿年的地质活动准备了一个超出梦想的意外之财。
美洲原住民首先发现了它，从露头收集美丽的富铜矿物。16 世纪的西班牙人知道那里有铜和银，但他们想要的是黄金。直到 1876 年才首次提出采矿权要求。当矿工开始挖掘时，他们发现矿石的平均铜含量超过 10%。那些古老的热液矿床，经过三次浓缩，创造了一个繁荣的城镇。杰罗姆的人口激增：它成为亚利桑那领地第二大城市。矿工们开采了地球上最富有的铜矿床，开采了超过 3700 万吨矿石。
从 1876 年采矿开始到 1953 年最后一座矿山关闭，杰罗姆仅铜就生产了价值 30 亿美元的现代美元，以及另外 10 亿美元的白银、黄金、铅和锌。这座城市变得如此豪华，甚至最终拥有了一座歌剧院。
在他们的木制建筑被烧毁几次后，杰罗姆的居民开始开采塔皮茨组、马丁组和红墙组地层，以获取建筑石材和石灰石来制造混凝土。由于所有那些海洋，这座城镇停止了燃烧——至少在地面上是这样。
杰罗姆的采矿最初是一项地下活动。最大的矿山是联合弗德矿，它开采了弗德断层揭露的矿体。88 英里的矿井竖井被凿入山脉。富矿涌现。
如果黄铁矿在 1905 年没有着火，联合弗德矿本可以愉快地继续挖掘隧道。易燃的愚人金燃烧了整整二十年。联合弗德矿被滚烫的岩石切断了通往富矿隧道的道路，试图封锁燃烧的部分。六名矿工在蒸汽爆炸中丧生，爆炸是由地下水渗入闷烧的石头引起的，到 1917 年，大火迫使联合弗德矿挖掘了一个 300 英尺深的矿坑，以到达未受影响的隧道。您仍然可以看到这个矿坑，以及将矿工送入隧道的井架，这些隧道向下延伸 4,200 英尺。这个矿坑也暴露了古老的火山岩。
令人难以置信，不是吗？矿坑的大部分区域是辉长岩，玄武岩在地下冷却而没有喷发，它已经有超过 17 亿年的历史。这些岩石真的经历了磨难：被断层运动剪切，被热水烹煮，被挤压和碾碎，然后被人类挖掘出来。
联合弗德矿并不是镇上唯一的矿山。一位名叫生皮吉米·道格拉斯的家伙，因为地质学而产生了一个绝妙的想法：如果弗德断层切开了联合弗德矿的矿体，那么剩下的部分会不会最终落到山下？他在 1912 年在东坡下部的一个地点提出了采矿权要求。他的矿工们穿过断层下沉的年轻的希基玄武岩挖掘隧道。他们向下挖掘到下面的较老岩石中，但没有发现任何有用的东西，看来生皮吉米错了。但在两年和 1000 英尺之后，他们发现了铜。非常富有的铜。铜矿石的铜含量高达 45%。如果 10% 可以被认为是杰出的，那么这已经超出了意外之财的范畴。然而，吉米对他的地质学完全错了。弗德断层并没有将矿体一分为二：他只是发现了来自环形断裂带的第二个矿体。他并不知道，也不在乎。他正坐在联合弗德延伸矿上，他的小雏菊矿上，他成了一个非常富有的人。
杰罗姆的财富是有代价的。请记住，古老热液泉的矿物质和金属与硫结合在一起。冶炼将古代的硫以二氧化硫气体的形式释放出来。当杰罗姆下雨时，下的是硫酸雨：那些没有被砍伐作为燃料和建筑材料的树木死于酸雨。随着矿工们移走数吨山体，山坡变得不稳定，山体滑坡，再加上矿工炸毁岩石时的震荡，导致杰罗姆的部分地区开始向下滑动。幸运的是，当 1953 年采矿停止时，滑坡也停止了。但矿山排水仍然影响着该地区，将一些溪流染成鲜艳的蓝色和橙色。巨大的尾矿池仍然留在弗德河的漫滩上。它们充满了重金属，如果防渗措施失效，将造成无法估量的环境破坏。
杰罗姆是那些地质影响感受深刻的地方之一。弗德断层抬升了山脉，使杰罗姆狭窄陡峭的街道对旧金山的街道嗤之以鼻；古老的破火山口喷发和由此产生的热液喷口场奠定了其巨大财富的基础。年轻和古老山脉的骨骼穿透了其山坡上稀薄的植被覆盖层。浅海的海底和古代海滩的沙滩构成了它的墙壁。很少有城镇可以借鉴二十亿年的地质历史。在这里，它耸立在城市上方、下方和周围，每一步都在提醒您，文明依赖于地质学，并邀请您探索它提供的财富。旧矿山可能已经枯竭，但仍然有大量的地质宝藏，等待您去认领。
参考文献:
艾博特，朗和库克，特里（2007）：北方亚利桑那州的地质足迹。米苏拉，MT：山地出版社。
兰尼，韦恩（2010）：穿越时间的塞多纳。弗拉格斯塔夫，亚利桑那州：韦恩·兰尼。
（这篇文章是为 增生楔撰写的，这是一个每月一次的地质学博客嘉年华。这是一场地质学的盛会，围绕一个可能深刻、发人深省或只是纯粹有趣的 themes。本月，增生楔由 Knowledge Flocs 的 Cat 主持，主题是“地质学、生命和文明。”我想是时候向 Rosetta Stones 的读者介绍增生楔，并暂时离开太平洋西北地区了。因此，就有了杰罗姆，我的勇敢的同伴 Cujo359 和我在 2009 年再次访问了那里。写这篇文章让我非常想家。我很高兴几天后回到圣海伦斯山，但我希望您喜欢这次前往亚利桑那州最佳目的地之一的旅行，对于那些喜欢地质学、矿山、历史、古老建筑和俗 kitsch 的人来说。）