金刚石的成因及其矿床形成背景综述
金刚石的成因,原岩及寄主岩石
金刚石的成因，原岩及寄主岩石姓名：孟宝航学号：200901010426学院：地球科学学院地质学日期：2012-6-9金刚石的成因，原岩及寄主岩石孟宝航200901010426（成都理工大学，地球科学学院）摘要主要介绍下金刚石的主要寄主岩石金伯利岩与钾镁煌斑岩，金刚石的两种源岩橄榄岩型源岩与榴辉岩型源岩，以及金刚石成因中的的幔源成因学说。
关键词金刚石金伯利岩钾镁煌斑岩橄榄岩榴辉岩包体地幔捕虏晶成因幔源岩浆结晶成因（一）金刚石的寄主岩石：金伯利岩与钾镁煌斑岩就目前的资料,金刚石赋存于下列岩石中:金伯利岩,钾镁煌斑岩及它们中的捕掳体(橄榄岩及榴辉岩) ,碱性超基性杂岩(如俄罗斯西伯利亚北部的土库依) ,超基性煌斑岩及碱性煌斑岩(西澳) ,碳酸盐化碧玄岩(叙利亚西北部) ,造山带超镁铁质岩侵入体,超高压榴辉岩和高压片麻岩等。
此外在陨石和陨石坑中也报道有金刚石。
这些都是金刚石的母岩，其中以金伯利岩和钾镁煌斑岩为最重要。
本文主要讨论的就是产出与金伯利岩和钾镁煌斑岩中的金刚石。
70 年代多数人认为金刚石是金伯利岩岩浆结晶的产物,由于金伯利岩岩浆在深部聚集了大量的挥发份,并因此造成了高压状态,当岩浆上升至地壳时,挥发份由于围压降低产生膨胀、爆发,从而造成超高压状态,为金刚石结晶造成有利的环境。
但是后来的研究表明金刚石并不是此种成因，金伯利岩也只是金刚石的一种载体岩石。
有关证据主要有以下几点：（1）时间差异：1977 年Kramers 作了南非Finsch 和Premier 矿山金刚石中的硫化物包裹体的年龄测定,获得了> 2 000 Ma 的模式年龄,而金伯利岩侵位于90 Ma 。
1984 Richardson 测定了Kimberley 和Finsch 金刚石中石榴石包裹体的Rb-Sr 和Sm-Nd 模式年龄, 均为太古代(3 200～3 300 Ma) 结晶产物，而它们的寄主岩侵位于中生代。
这些成果为金刚石属古老地幔结晶成因而岩浆只起了运载工具作用的观点提供了有利的证据,并得到了广泛的认可。
金刚石形成条件及矿床类型
时， 钻石会变成石墨。根据金 刚石 的氮杂质含量和热 、 电、 光学性 质的 刚石结晶。 差异 ， 可将 金刚石分 为 Ｉ 型和 Ⅱ 型两类 ， 并 进一步细分 为 Ｉ ａ 、 Ｉ ｂ 、 １ Ｉ ４ ． 金 刚石 矿 床 的 成 因 ａ 、 Ｉ Ｉ ｂ四个亚类 。 Ｉ型金刚石 ． 特别 是 Ｉ ａ 亚型， 为常见 的普 通金 刚 金刚石成因 目前争论较大 ． 概括起来 。 主要有六 种观点 ： 地幔捕虏 石． 约 占天然金刚石 总量的 ９ ８ ％ Ｉ 型金刚石 均含 有一定数量 的氮 ． 晶成 因学说 ． 地幔岩浆结晶学说 ． 陨石 冲击作用成 因学说 ， 动力变质作 具 有较好 的导热性 、 不 良导 电性和较好 的晶形 。 Ⅱ型金 刚石极 为罕 用成 因学说 ， 油储隐爆成因说 ， 大洋板块俯 冲成 因学说等 。 其 中油储隐 见， 仅 占金 刚石总 量的 １ ％～ ２ ％． 含极 少或 几乎 不含 氮 ． 具 良好 的导 爆学说和大洋板块俯冲成因学说都有待进一 步证实 ． 陨石冲击成因金 热性 、 解理性 和半 导体性等特点 金 刚石按 用途分为两类 ： 质优粒大 刚石 目 前仅见于俄罗斯西伯利亚 ． 其 特征和远景也有待进一步研究 ， 可 用作装 饰品 的称 宝石级金 刚石 ． 质 差粒细用 于工业 的称工 业用金 动 力变质成因金 刚石虽然在西澳大利亚 、 乌克兰和哈萨克斯坦等都有 刚石。 发现 ， 但其粒度很小 ， 尚未发现达到宝石级者。 因此 ， 至今为止 ， 宝石级
金刚石研究文献综述
合成金刚石文献综述1 前言金刚石，俗称钻石，在工业和宝石领域都起着重要的作用，在工业领域主要是作为超硬材料在采掘机械的钻头、切割机的刀具、磨具等，宝石用途主要是作为主镶宝石和陪镶宝石。
随着天然金刚石的日渐稀少，人工合成金刚石成为世界各国晶体学研究的重要对象。
在目前的资料中，金刚石具有最大的原子密度（176atoms/nm3），最大可能的单位原子共价键数目，极强的原子键能（7.6eV），这些为金刚石的特殊性质提供了基础。
金刚石是等轴晶系，立方晶胞，它的晶胞特点使得金刚石成为一种极限功能材料：最高硬度（10400kg/mm2），最高热导率（常温下20W/cm.K），最高传声速度（18.2km/s），最宽透光波段，抗强酸强碱腐蚀，抗辐射，击穿电压高，介电常数小，载流子迁移率大，绝大部分金刚石既是电的绝缘体，又是热的良导体，而掺杂后又可成为卓越的P型或N 型半导体。
金刚石在常温下抗所有酸、碱的腐蚀，即便是在高温下也抗所有酸的腐蚀。
在现代社会中，金刚石被广泛的应用到工业、科技、国防、医疗卫生等很多领域当中[1]。
2 正文2.1金刚石的合成理论金刚石的化学组分为碳，它和石墨同为碳的同质异象体，因此，合成金刚石的原理就是借助于金刚石组分为纯碳的特点，设法将石墨在一定条件下转化为金刚石。
目前人工合成金刚石的主要理论有三种，分别为：溶剂论、催溶论和固相转化论[3]。
其中，溶剂论认为，在金刚石热力学稳定的高温高压条件下，在有触媒（比如金属）存在时，非金刚石型碳（比如石墨）溶解于熔融的金属中而形成一般意义上的化学溶液。
当相对于金刚石的溶解度达到过饱和时，金刚石就会从溶液中成核晶出。
无触媒存在时，则认为是在更高的压力和温度下，石墨熔化解体，温度降低时熔体冷凝而得到金刚石。
总之，无论什么条件下。
金刚石形成的前提是石墨的解体。
有触媒存在时金刚石形成的历程可表示为金刚石是在这中胶体溶液过饱和的情况下析出结晶而成；催化论的核心观点认为，高温高压下，熔融的金属仅仅能溶解碳还不够，还必须具有如下作用：或者是金属的原子有吸引石墨原子的电子，从而使其具有形成碳的正离子的能力，或者是金属的晶格可作为金刚石晶体的结晶基底，从而大大降低金刚石的晶出能量。
金刚石矿床
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一、金伯利岩型 1.南非阿扎尼亚金刚石矿床
➢岩浆喷出时代： 晚白垩世 ➢金伯利岩筒分布： 比勒陀利亚---开 普敦，NE向带状 分布 ➢主要岩筒：普列 米尔、金伯利…
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金伯利岩筒特点：
体积不大,平均 300m*500m，水平 截面多呈不规则椭圆 形，直立剖面呈漏斗 状
2）温压条件
金刚石形成于高温、高压的环境 • 6-7*109Pa，1200-1800℃ • 相当于地下200-300公里处
当温度、压力降低时，将生成十二面体及浑圆状晶体，有
时出现石墨化
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• 当压力不变，温度迅速降低时，金刚石可处于稳 定状态。当温度不变而压力迅速降低时，则金刚 石由稳定状态转化为亚稳定状态，最后转化为石 墨。
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1）金刚石是否金伯利岩岩浆结晶的产物
1984年,Richardson测定了Kimberly金刚石 中石榴石包裹体的同位素年龄，为太古代（3 2003 300Ma）的结晶产物，而其寄主岩侵位于中生代。
因此可以认为： 金刚石不是金伯利岩的副
矿物，而只是捕虏晶。
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金刚石中的镁铝榴石 包裹体
• 如果金伯利岩浆迅速上升，温度、压力迅速降低， 则金刚石可处于亚稳定状态得以保留。
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第三节 金刚石砂矿
常林钻石 31.7572g，淡 黄色，八面体和菱形十二 面体的聚形
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我国金刚石成矿远景区
1）辽东-吉南区 华北地台、郯庐断裂
2）鲁西、苏北、皖北区 华北地台、郯庐断裂
3）晋、豫、冀区 华北地台、紫荆关断 裂
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3）金伯利岩有成群、 成带分布的特点
如：山东蒙阴金刚石矿 床分三个带：常马、西 峪、坡里三个带
中国原生金刚石形成条件及找矿思考
注：本文为中国地质调 查 局 地 质 调 查 工 作 项 目 （编 号 １２１２０１１４０５４２０１、１２１２０１１４０１６８０１）和 中 央 高 校 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 （编 号 ＣＵＧＣＪ１７０９）联 合 资 助 的 成 果 。 收 稿 日 期 ：２０２００４２８；改 回 日 期 ：２０２００６１２；网 络 发 表 日 期 ：２０２００７２９；责 任 编 辑 ：周 健 。 作者简介：向璐，男，１９８９年生，博士，矿物学、岩石学、矿床学专业。通讯作者：郑建 平，男，１９６４ 年 生，教 授，博 士 生 导 师，主 要 从 事 岩 石 学 方 面 的 教 学 和 科 研 工 作 。Ｅｍａｉｌ：ｊｐｚｈｅｎｇ＠ｃｕｇ．ｅｄｕ．ｃｎ。
关 键 词 ：原 生 金 刚 石 ；形 成 条 件 ；金 伯 利 岩 ；钾 镁 煌 斑 岩 ；“多 期 叠 加 的 蘑 菇 生 长 ”模 式
由于绝大多数 的 金 刚 石 形 成 于 地 幔 之 中，金 刚 石被视 为 深 部 地 幔 研 究 的 “窗 口 ”（Ｓｔａｃｈｅｌｅｔａｌ．， ２００５；Ｌｕ Ｆｅｎｇｘｉａｎｇ，２００８，２０１０ａ； Ｔａｐｐｅｒｔ ｅｔ ａｌ．，２０１１）。金刚石本 身 及 其 不 同 生 长 阶 段 所 捕 虏 的 （固 体 的 、流 体 的 及 充 填 晶 格 缺 陷 的 ）不 纯 净 组 分 ， 能 够 保 存 深 部 地 幔 流 体 性 质 、起 源 、演 化 及 地 幔 交 代 作用 等 地 质 过 程 的 宝 贵 信 息 （ＺｈｅｎｇＪｉａｎｐｉｎｇｅｔ ａｌ．，１９９４，１９９５，１９９６ｂ，１９９８ａ）。 同 时，金 刚 石 是 地球上罕 见 的 天 然 的 单 质 碳，研 究 金 刚 石 的 结 晶 机 理 以 及 不 同 类 型 金 刚 石 的 分 布 ，能 够 为 认 识 深 部 地 幔 碳循 环 提 供 关 键 证 据 （Ｚｈａｎｇ Ｚｈｏｕｅｔａｌ．，２０１１； Ｓｈｉｒｅｙｅｔａｌ．，２０１３；Ｔｉｍｍｅｒｍａｎｅｔａｌ．，２０１７；Ｈｏｗｅｌｌ ｅｔａｌ．，２０２０）。具 有 经 济 价 值 的 金 刚 石 主 要 是 来 源 于陆下岩石圈地幔（深度 ＞１５０ｋｍ），特 别 是 克 拉 通 岩 石 圈 地 幔 （如 南 非 的 卡 普 瓦 尔 克 拉 通 、俄 罗 斯 的 西 伯利亚克拉通、中 国 的 华 北 克 拉 通 等），一 直 以 来 都 是研究原生金刚石的形成环境与成矿地质条件所要 重 点 关 注 的 地 幔 区 域 （Ｈａｇｇｅｒｔｙ，１９８６；Ｚｈｅｎｇ Ｊｉａｎｐｉｎｇｅｔａｌ．，１９９６ａ，１９９７ａ，１９９８ａ；ＬｕＦｅｎｇｘｉａｎｇ ｅｔａｌ．，１９９７；Ｇｒｉｆｆｉｎｅｔａｌ．，１９９８，２０１９；Ｃａｒｔｉｇｎｙ，
金刚石的成因及其矿床形成背景综述
金刚石的成因及其矿床形成背景综述摘要:金刚石既是一种昂贵的、永恒的宝石资源,又是现代工业和国防建设中不可缺少的矿物原料,它是在特定的温、压条件下,由独特的地质作用形成的特种矿产。
尽管他可能存在着多种成因和原生矿床,但捕虏晶成因迄今仍占主导地位,而具有工业价值的原生金刚石矿床则主要是金伯利岩型和钾镁煌斑岩型,其主要产出的地理分布基本遵循克利福德定律。
关键词:金刚石成因矿床1 前言金刚石是一种昂贵的、永恒的宝石资源,又是现代工业和国防建设不可缺少的矿物原料p2 成因对于金刚石的成因,历史上曾有多种不同的看法,总体可概括为如下两种[3]:上个世纪八十年代以前居于主导地位的岩浆成因,其认为金刚石是在金伯利岩或钾镁煌斑岩中结晶形成的;上个世纪八十年代初期以来居于主导地位的捕虏晶成因,其相关理论依据主要有:(1)金刚石与寄主岩石间的时间差,即:金刚石包体的铷、锶同位素测年确定金刚石的结晶年龄为32~34亿年,而金刚石寄主岩的侵入年龄往往低于16亿年[4]。
两者形成时间的巨大差异表明,后期形成的金刚石寄主岩只是将早期已结晶形成的金刚石运移至地表。
(2)在原生矿床中发现了含金刚石的榴辉岩和方辉橄榄岩捕虏体,这说明金刚石在地幔中形成和被两种地幔岩捕获,携带金刚石包裹体的地幔岩被金伯利岩带到了地表,其直接证明了寄主岩中的金刚石属于捕虏晶成因。
(3)全世界不同地区的产出的金刚石,其内部包裹体矿物基本相似。
(4)金刚石表面往往具熔蚀、再生、变形纹等,这说明金刚石在上地幔中已经形成并在后期被运到地表的过程中经历了变质变形作用及再生加大作用。
金刚石的“捕虏晶”成因说虽然占据主导地位,但它并不排除金刚石还可能存在其它的成因。
基于球粒陨石中普遍存在有金刚石,有人提出了金刚石源于“宇宙成因”。
此外,也有人提出了金刚石源于“变质成因”、金刚石的“二次形成说”以及火山口炸裂的过程中聚结形成等观点。
3 成矿背景金伯利岩中的金刚石矿床的开采已有着悠久的历史,而金伯利岩岩浆活动则主要限于大陆克拉通地区,多数金伯利岩型金刚石矿床分布于太古宙克拉通上[3]。
金刚石的成因,原岩及寄主岩石
金刚石的成因，原岩及寄主岩石姓名：孟宝航学号：200901010426学院：地球科学学院地质学日期：2012-6-9金刚石的成因，原岩及寄主岩石孟宝航200901010426（成都理工大学，地球科学学院）摘要主要介绍下金刚石的主要寄主岩石金伯利岩与钾镁煌斑岩，金刚石的两种源岩橄榄岩型源岩与榴辉岩型源岩，以及金刚石成因中的的幔源成因学说。
关键词金刚石金伯利岩钾镁煌斑岩橄榄岩榴辉岩包体地幔捕虏晶成因幔源岩浆结晶成因（一）金刚石的寄主岩石：金伯利岩与钾镁煌斑岩就目前的资料,金刚石赋存于下列岩石中:金伯利岩,钾镁煌斑岩及它们中的捕掳体(橄榄岩及榴辉岩) ,碱性超基性杂岩(如俄罗斯西伯利亚北部的土库依) ,超基性煌斑岩及碱性煌斑岩(西澳) ,碳酸盐化碧玄岩(叙利亚西北部) ,造山带超镁铁质岩侵入体,超高压榴辉岩和高压片麻岩等。
此外在陨石和陨石坑中也报道有金刚石。
这些都是金刚石的母岩，其中以金伯利岩和钾镁煌斑岩为最重要。
本文主要讨论的就是产出与金伯利岩和钾镁煌斑岩中的金刚石。
70 年代多数人认为金刚石是金伯利岩岩浆结晶的产物,由于金伯利岩岩浆在深部聚集了大量的挥发份,并因此造成了高压状态,当岩浆上升至地壳时,挥发份由于围压降低产生膨胀、爆发,从而造成超高压状态,为金刚石结晶造成有利的环境。
但是后来的研究表明金刚石并不是此种成因，金伯利岩也只是金刚石的一种载体岩石。
有关证据主要有以下几点：（1）时间差异：1977 年Kramers 作了南非Finsch 和Premier 矿山金刚石中的硫化物包裹体的年龄测定,获得了> 2 000 Ma 的模式年龄,而金伯利岩侵位于90 Ma 。
1984 Richardson 测定了Kimberley 和Finsch 金刚石中石榴石包裹体的Rb-Sr 和Sm-Nd 模式年龄, 均为太古代(3 200～3 300 Ma) 结晶产物，而它们的寄主岩侵位于中生代。
这些成果为金刚石属古老地幔结晶成因而岩浆只起了运载工具作用的观点提供了有利的证据,并得到了广泛的认可。
瓦房店金刚石矿床总结
瓦房店金刚石矿床1.矿床的地理位置：位于辽宁省瓦房店市。
处于中朝准地台北缘，胶辽台隆复州台陷复州—大连凹陷区内的郯庐断裂的东侧，北北东向金州断裂的上盘。
2.矿床的规模：是中国最大规模的原生金刚石矿，探明储量1200万克拉，金刚石储量占全国总储量的54％。
目前，瓦房店地区已发现裸露金伯利岩体111处，其中，岩管22处，岩脉89条，呈三个金伯利岩带。
70年代中期，地质队找到了最富的50号金伯利岩管（储量300万克拉）和最大的42号金伯利岩管(储量400万克拉）。
3.矿床的成因及类型：矿床的成因类型为火山暴发角砾岩型，属火山通道下部或根部相产物。
中国瓦房店金刚石矿床中金刚石年龄(Ma)为3265，围岩年龄（Ma)为465，由此说明，金刚石很古老，比携带它们至地表的金伯利岩和钾镁煌斑岩形成时代早得多；金刚石在被携带到地表以前,通常在地球深部存贮了很长时间，金刚石的成因与金伯利岩和钾镁煌斑岩没有联系。
早已形成的金刚石在地幔中如何保持稳定？又如何被稳定地带出？是金刚石成因中另两个必须考虑的问题。
地质学研究表明，克拉通是从较小的和分散的陆核开始，然后逐步发展增生的，总的趋势是从活动到稳定（朱夏，1986）。
因此，克拉通将随地质构造演化的进行将变得越来越稳定，因而其下地幔中金刚石的稳定较易保持。
但在金刚石随岩浆从地幔向地表迁移的过程中，温度和压力将会发生突变。
从金刚石-石墨的形成相图可知,这种突变会使金刚石发生相变而使之全部或部分转变成石墨。
因此金刚石的迁移机制是金刚石能否保存下来的关键（廖宗廷等，1996）。
一种途径是要求岩浆从地幔到地表的整个过程在瞬时间内完成,即要求上升速度极快，其速度要在70公里/小时以上。
但从地质构造分析，要造成这种条件是比较困难的。
基于许多金刚石矿床的形成，不但是产于稳定克拉通内，而且是在克拉通有较厚的沉积盖层并其下隐伏规模较大深断裂的部位。
世界许多金刚石矿床以及我国辽宁瓦房店金刚石矿就产于这样的背景之下。
金刚石的形成和特征
金刚石的形成和特征黑金刚石（黑钻）金刚石俗称"金刚钻"。
也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是自然界由单质元素组成的粒子物质，是碳同素异形体(金刚石，石墨烯，富勒烯，碳纳米管，蓝丝黛尔石等)。
金刚石是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质，同时金刚石不是只有在地球才有产出，现发现在天体陨落的陨石中也有金刚石的生成态相。
金刚石的用途非常广泛，例如:工艺品和工业中的切割工具。
石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石，也是贵重宝石。
中国也拥有制造金刚石的技术。
需要注意，石墨与金刚石物理性质完全不同。
金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。
它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明，也可以是纳米金刚石。
许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。
金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。
金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。
金伯利岩等是它们的母岩，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。
金刚石一般为粒状。
如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨和二氧化碳气体。
黑金刚石(Carbonado)，是一种发现在中非共和国及巴西冲积矿床的天然多晶金刚石。
它的自然颜色是黑色或暗灰色，比其它钻石有更多孔隙，加工后的成品黑钻石已经成为上流社会最流行的装饰品之一。
在各种颜色的钻石中，黑钻石更因其数量稀少而显得尤为珍贵。
相对于宝石学意义更重的黑钻，黑金刚石一般特指自然产出的黑色金刚石原石。
其宝石级品质的个体经切割后就是黑钻。
黑色黄金是如何形成的：黑钻石又称黑金刚石，呈黑色多孔结构，硬度与其他钻石相当，只存在于巴西和中非共和国。
黑钻石多以不规则的或圆形的碎片形式存在，所以更多是在工业上的应用。
随着时代发展，黑钻石也被用于珠宝领域，且由于数量稀少，价值也相当昂贵。
金刚石成因及原生矿床形成的地质环境分析
论 。 概况 起 来 ，主要 有 两种 观 点 ： 生矿中的幔源岩体。
勘查工作的风险高 ，一旦发现金刚 因 。 石 、浅绿 色透 辉石 、铬铁 矿 、蓝 晶 石矿床 ，不言而喻回报率相当高 ， 通过诸多金刚石专家的研究 ， 石 、金红石、柯石英等。这些金刚 另 外 ，金 刚石 勘查 较 其 它矿 种 勘查 金刚石幔源成因主要证据有 ： 石 的 包 体 矿 物 ，均 为 幔 源 岩 石 矿 的周 期 长 。要 想 在金 刚 石勘 查 工作 （１ ）通 过 地 质 专 家 对 金 伯 利 物 ，进 一 步说 明金 刚 石是 在上 地 幔 上 有 所 突破 ，首先 必 须对 金 刚石成 岩和 金 云火 山岩 （ 钾镁 煌 斑 岩 ）金 形 成 的 。
一
各 种 聚 晶 ，都 是 熔 解 而 形 成 的 。
是 岩 浆 结 晶 成 因 ，二 是 幔 源 成
（ ２）南 非 的Ｊ ． Ｊ ． 格 尼 、美 国 的 这 也说 明金 刚石早 在 上地 幔 中 已形
因。２ ０ 世纪６ ０ 年代 以前 ，人们一致 Ｏ－ Ａ ． 梅耶尔 、英 国的Ｊ ． Ｗ． 哈瑞斯和 成 ，当金 刚石从 上 地 幔运移 地 表 的 认 为 金 伯 利 岩 是 金 刚 石 形 成 的 母 我 国的 刘观 亮 等金 刚 石专 家 研 究表 过 程 中 ，金 刚 石在 金伯 利 岩浆 或金 岩 ，金 刚石 是 在金 伯 利 岩 岩浆 在 上 明 ，世 界各 金 刚石 内 的包 体 矿 物是 云 火 山岩 （ 钾镁 煌 斑 岩 ）浆 中受 到 升爆发过程 中结 晶出来的。２ ０ 世纪 基 本 相 似 的 。按矿 物 特征 ，主 要有 熔蚀
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金刚石的成因及其矿床形成背景综述
摘要:金刚石既是一种昂贵的、永恒的宝石资源,又是现代工业和国防建设中不可缺少的矿
物原料,它是在特定的温、压条件下,由独特的地质作用形成的特种矿产。
尽管他可能存在
着多种成因和原生矿床,但捕虏晶成因迄今仍占主导地位,而具有工业价值的原生金刚石矿
床则主要是金伯利岩型和钾镁煌斑岩型,其主要产出的地理分布基本遵循克利福德定律。
关键词:金刚石成因矿床
1 前言
金刚石是一种昂贵的、永恒的宝石资源,又是现代工业和国防建设不可缺少的矿物原料p
2 成因
对于金刚石的成因,历史上曾有多种不同的看法,总体可概括为如下两种[3]:上个世纪八十年代以前居于主导地位的岩浆成因,其认为金刚石是在金伯利岩或钾镁煌斑岩中结晶形成的;上个世纪八十年代初期以来居于主导地位的捕虏晶成因,其相关理论依据主要有:
(1)金刚石与寄主岩石间的时间差,即:金刚石包体的铷、锶同位素测年确定金刚石的结晶年龄为32~34亿年,而金刚石寄主岩的侵入年龄往往低于16亿年[4]。
两者形成时间的巨大差异表明,后期形成的金刚石寄主岩只是将早期已结晶形成的金刚石运移至地表。
(2)在原生矿床中发现了含金刚石的榴辉岩和方辉橄榄岩捕虏体,这说明金刚石在地幔中形成和被两种地幔岩捕获,携带金刚石包裹体的地幔岩被金伯利岩带到了地表,其直接证明了寄主岩中的金刚石属于捕虏晶成因。
(3)全世界不同地区的产出的金刚石,其内部包裹体矿物基本相似。
(4)金刚石表面往往具熔蚀、再生、变形纹等,这说明金刚石在上地幔中已经形成并在后期被运到地表的过程中经历了变质变形作用及再生加大作用。
金刚石的“捕虏晶”成因说虽然占据主导地位,但它并不排除金刚石还可能存在其它的成因。
基于球粒陨石中普遍存在有金刚石,有人提出了金刚石源于“宇宙成因”。
此外,也有人提出了金刚石源于“变质成因”、金刚石的“二次形成说”以及火山口炸裂的过程中聚结形成等观点。
3 成矿背景
金伯利岩中的金刚石矿床的开采已有着悠久的历史,而金伯利岩岩浆活动则主要限于大陆克拉通地区,多数金伯利岩型金刚石矿床分布于太古宙克拉通上[3]。
Clifford最早认识到,金伯利岩岩浆的活动局限于古老克拉通地区内。
金伯利岩的形成时代较广,从元古宙(l950Ma)直至新生代(20-30Ma)都有。
从世界范围来看,晚侏罗世-白垩纪是金伯利岩岩浆活动的主要时期。
通常,产生金伯利岩的克拉通地区内有一个很老的太古宙地核(>2400Ma),并镶嵌在比较年轻的元古宙造山带的边缘(>1000Ma),其中:有经济价值的含金刚石金伯利岩则往往分布在具有太古宙(>2400Ma)基底的克拉通内。
从全球构造来看,含金刚石的金伯利岩和钾镁煌斑岩的地理分布基本遵循克利福德(Clifford)定律,即:仅分布于古老稳定的克拉通内[3]。
在p
钻石是指能到达宝石级的金刚石,“宝石之王”的地位决定了其价值非常巨大。
未达宝石级的金刚石同样具有特别重要的意义,其坚硬无比的特点决定了它可以作为一种极好的超硬材料,可以用以制作特殊的切削刀具、磨具以及钻头等。
尽管金刚石的原生矿床种类可能会有很多,但迄今所知的具有工业价值的原生金刚石矿床主要是金伯利岩和钾镁煌斑岩,其主要产出的地理分布基本遵循克利福德定律,即:仅分布于古老稳定的克拉通内。
参考文献
[1] 梅建明,邹洁涟.世界金刚石资源与钻石市场[J].上海地质,2000.
[2] 黄宣镇.世界金刚石矿产分布概况[J].中国非金属矿工业导刊,2002.
[3] 徐向珍.新疆和田西北部金刚石成矿地质条件分析(硕士学位论文,导师:赵磊)[D]. 2006.
[4] 涂怀奎.金刚石矿床成矿特征和找矿方向讨论[J].建材地质,1997.
第一作者简介:谢惠媚(1982-), 女, 广东河源人, 助理工程师, 主要从事资
源勘查、矿山设计及地质环境等领域的工作及研究,。