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1、地地道道的金刚石 摘 要：金刚石是经济建设和战略高科技极其重要的矿物原料，天然金刚石在自然界中很稀少, 从金刚石在南非被偶然发现至今，拥有着悠久的历史，其中发现的巨大金刚石晶体也都伴随着一个个传奇的小故事。由于其具有的巨大经济价值，使得很多人疯狂淘矿，在这个过程中，发现了很多特大矿床，在日益完善的找矿方法中，对金刚石的成矿特征和找矿方向有了更加明确的认识。本文主要目的就是对金伯利岩原生金刚石矿床有个初步完整地认识与了解。关键字：金刚石矿床发展史 特大矿床 金伯利岩金刚石矿床 岩体特点 成矿机制 金刚石在自然界非常稀少，找寻金刚石矿床极为困难。目前, 全世界只有27个国家找到具有经济价值的金刚石
2、矿床。因此, 认真研究世界各国金刚石矿床的发现史对于指导我国金刚石矿的普查工作,具有十分重要的现实意义。一、金刚石矿床发展史以及特大矿床世界金刚石发展史：在2800年前，金刚石从最早在印度被发现。1866年在世界金刚石找矿史上曾发生了历史性的变化,在南非联邦第一次发现金刚石。这颗金刚石是由达尼尔雅科布斯的女儿在开普省金伯利城以西的霍普敦附近的奥兰治河阶地上玩卵石时检到的,重21.25克拉, 命名“尤里卡”。1869年又发现一顺重达83.5克拉的宝石级金刚石,命名“南非之星”。此后, 在南非联邦掀起了寻找金刚石的热潮,成千上万想发财的人们成群结队地爬在奥兰治河及其支流瓦尔河的阶地砂砾层上寻觅金刚
3、石。1955年以来,在姆布基玛伊市西南30公里的基布阿地区, 通过航空磁测地面物探和重砂测量等方法,又发现了一批新的富含金刚石的金伯利岩筒。这一系列新的金刚石矿床的发现,在世界上引起了很大的展动。自1953年以来,扎伊尔的金刚石产量超过了南非联邦, 从而成为世界上出产金刚石最多的国家1940年,在坦桑尼亚金刚石找矿史上发生了具有历史意义的重要转折,在辛阳加地区的“维多利亚湖”南部,由加拿大地质学家J威廉森采用重砂测量和物探方法,找到了世界上最大的含金刚石的金伯利岩筒,被命名为“姆瓦杜伊”岩筒, 也称“威廉森”岩筒。该金伯利岩筒占地面积146万平方米,估计储量有500万克拉。1973年在博茨瓦纳
4、的南部又发现了世界著名的大型宝石级金刚石矿山一“杰旺年”岩筒。该岩筒的发现富有传奇色彩。岩筒上夜25米厚的砂砾层,完全是隐伏矿床,靠非洲大妈蚁(它经常要到地下深部几十米处喝水)从深部将金伯利岩物质搬运到地面, 然后采用方格网重砂法将金伯利岩筒找到。“杰旺年”岩筒的主要发现者是杰普宋。截1976一1979年,在西澳的金伯利地块, 采用重砂法、区域地质调查和航空物探等方法,首次突破了世界上新类型的橄榄金云火山岩(亦称钾镁煌斑岩)型金刚石原生矿床。其中,“阿盖尔”岩筒地表面积达46万平方米,品位为680克拉/ 吨,储量为5亿克拉,近几年金刚石的年产达450万克拉,已跃居世界第一位。 中国金刚石矿床的
5、发现史： 据文献记载,中国最早发现金刚石是清朝道光年间(1820一1850),湘西地区的农民在沉水流域淘金时,曾先后在桃源常德一带发现金刚石。大约在同一时期,山东沂沐河中下游的郑城地区, 也陆续发现金刚石。1953年以来,先后在山东湖南、贵州、广西、江苏、辽宁等省、区开展金刚石普查,广大地质工作者发扬艰苦奋斗、开拓创新和无私奉献的精神,引进非洲的找矿经验,经过40多年的艰苦努力, 终于取得了找金刚石的突破。50年代后期,在湖南首次发现了金刚石砂矿,60 年代中期在山东沂蒙山区突破了金伯利岩型金刚石原生矿床,70-80 年代初,在辽宁南部地区找到了比山东规模更大的金刚石原生矿床,金刚石质极佳,以
6、宝石级金刚石为主。自70年代以来,中国金刚石的年产名列亚洲第一,在世界上也占有一定地位。 二、我国金伯利岩金刚石矿床的特点 金伯利岩型金刚石矿床是世界上重要的金刚石矿床类型，也是在我国发现的金刚石原生矿床类型。我国已知金伯利岩分布于辽宁、山东、贵州、湖北、河南、河北、山西及吉林等地，从构造环境来看，我国已知金伯利岩主要分布于华北地台及扬子地台区内。 金刚石是在特定的温、压条件下由独特的地质作用形成的特种矿产，是碳元素在不同地质条件下由不同相结晶形成的。金刚石形成条件的实验研究表明金刚石形成于温度1140，压力4.5GPa以上，中等氧逸度的上地幔环境中，该条件相当于150km以上的地下深处。新鲜
7、的金伯利岩，呈灰、灰黑、灰蓝、暗绿色，由基质、斑晶、岩石碎块、胶结物等组成。金伯利岩的重要特征之一，是具有强烈的蛇纹石化。重要特征是地表部分极易风化成酥碎的土状。按其风化程度不同，可分为土黄、褐黄色和灰蓝色，通常称之为“黄土”和“蓝土”，是极具特征性的找矿标志。金伯利岩有成群、成带分布的特征。金伯利岩的产状主要为岩管、岩脉和岩床。它们在形态、大小、成分及含金刚石性方面各有其独自的特征：（1） 岩管：它是含金刚石最富、最有工业意义的金伯利岩体。从地表平面图来看，呈圆形、椭圆形和透镜状、哑铃状及不规则状。从剖面上看，多呈漏斗状、筒状。一般来说，金伯利岩管向深处变为岩脉，但岩管向深处延伸的深度各不相
8、同。我国山东胜利号岩管向下300多米变为岩脉，山东西峪地区岩管群向下600多米才变为岩脉。岩管的岩石种类多，由各种金伯利岩类及捕虏体组成。岩相变化明显和杂乱，结构构造不均一。（2） 岩脉从含金刚石的情况来看，与同一岩带的岩管相比，岩脉含量低。从平面上来看，金伯利岩脉窄而长，剖面上呈墙状、扁豆状。其长和宽差别较大， 长者可达几公里，短者十几米。宽者可达十几米，窄者仅几厘米。一般岩脉越长，向深处延伸越深。岩脉一般沿断裂成群、成带产出，组成平行的、半平行的、雁行状或分枝状的岩脉群，沿一定方向展布。组成岩脉的岩石类型较简单，结构和构造较均一，主要由块状构造的斑状金伯利岩组成，岩石中含深源包体及围岩碎少
9、。（3） 岩床不含或很少含金刚石。一般呈似层状、透镜状和饼状，产于盖层发育区的层间构造中，或沿层间分布。长为几十米至几百米，个别达23km，厚由几厘米至几米，个别达几十米。 原生金刚石矿床成矿机制（1）上地慢隆起或幔坡区，熔融流体物质不停的活动并与周围物质产生交代作用，逐渐富集不相容元素和挥发份(主要为H2O和CO2)，产生硅酸盐一碳酸盐熔融体，是一种碳酸盐金伯利岩浆源。金伯利岩与碳酸盐岩共生就是此种成因。（2）古地盾或大陆地台下存在二辉橄榄岩层，由于上地幔热能、放射性能、构造动力能等都可使二辉橄榄岩层发生部分熔融，并富集挥发份，因而产生强碱性霞石质和金伯利岩质岩浆，这就是形成金刚石矿床与碱性
10、杂岩，碱性玄武岩伴生关系的原因。（3）地幔的流体，从下地幔上升，在它运移、渗透、贯穿到上地慢的过程中，使上地幔的橄榄岩质熔浆富集了H2O和CO2、不相容元素，这些物质逐渐聚集成地幔流体柱，如同地热点下的地幔柱。在稳定大陆区，地热梯度小，压力梯度大的条件下，地幔流体柱沿深切地慢断裂上涌。金刚石分散在金伯利岩中，呈斑晶产出，晶体大小不等，直径一般为数毫米。金刚石的晶体以阶梯状的八面体和曲面的菱角十二面体为主，晶形常呈破碎状，表面有被溶蚀的现象。晶体内包裹石墨等矿物。与金刚石密切共生的矿物主要有富铬镁铝石榴子石、富镁铬铁矿、铬透辉石、镁钛矿、镁橄榄石和铬铁矿等结束语： 我国已发现的金伯利岩型金刚石原
11、生矿床主要分布在辽宁南部地区和山东沂蒙山区，此外，在山西北部、吉林南部和辽宁北部、东部地区也已发现了含金刚石的金伯利岩。上述金刚石原生矿床和含金刚石的金伯利岩均分布在华北太古代克拉通，受分布地区的区域隐伏深断裂控制，与金伯利岩相伴产生的基性岩有辉绿岩、煌斑岩和橄榄玄武岩等。迄今，我国尚未发现具有经济价值的钾镁煌斑岩型金刚石原生矿床，仅在湖南和贵州发现了含金刚石的钾镁煌斑岩。参考文献：1 张培元.世界金刚石市场形势分析及发展趋势.中国宝石.19952 李家珍.宝石及中国宝石资源开发 钻石矿产与地质.19943 白文吉.国际交流学术论文集.北京地质出版社.4 涂怀奎.金刚石矿床成矿特征和找矿方向讨论5 张培元.世界金刚石矿床发展史.建材地质.1997 6 董振信.我国金伯利岩型金刚石矿床的若干地质特征及其标志. 中国地质博物馆7 董振洁.我国金伯利岩及其他岩类中的镁铝榴石矿物报.19818 邸冬爽.周树礼.我国金刚石矿床产出的基本特征.大众科技 9 朱连兴.中国东部原生金刚石矿床成因与找矿J.长春地质 学院学报,1991,21(1):57-59. 10 路凤香.金伯利岩与金刚石J.自然杂志,30(2):63-67. 11 董振信.我国金伯利岩型金刚石矿床的若干地质特征及其 找矿标志矿床地质J.1991m10(3):256-264.