金伯利岩的读书报告

1、关于金伯利岩的读书报告摘要：金伯利岩是金刚石的主要含矿母岩，研究价值很高。本文主要通过阅读 大量文献，对金伯利岩的基本概念，结构构造、形成及分布、岩石特征、化学成 分特征以及相关矿产等做了概述，根据对金伯利岩的的研究为开采金刚石做了铺 垫工作。关键词:金刚石、金伯利岩、云母正文：一、金伯利岩的基本概念早在1887年鲁易斯(H. C. Lewis)对南非金伯利地区呈岩筒、岩墙产出，含 金刚石的超基性角砾岩以其产地金伯利城命名为金伯利岩。这种岩石含有橄榄 石、铭异剥辉石，金云母，钙铁矿、镁铝榴石、铭铁矿、碳酸盐等矿物，具斑状 结构。近年来，不同学者对金伯利岩有不同的理解。曾经苏联地质学者，A. H

2、.查 瓦里茨基将金伯利岩看作是云母橄榄岩的喷出相，为玄武岩类的极端产物。现在一般认为金伯利岩是一种偏碱性的铁质超基性岩。是具斑状结构和(或) 角砾状构造的云母橄榄岩，常呈岩筒，岩脉，岩墙、岩床产出。有经济价值的原 生金刚石矿床产于岩筒中。其中以具斑状结构且富含颗粒粗大橄榄石的金伯利岩 含金刚石较富，而呈显微斑状结构，富含金云母的金伯利岩，含金刚石。二、金伯利岩结结构以及构造金伯利岩常见的结构有呈斑状结构卵斑一自基结构、品屑一岩属结构、碎屑 自基结构或碎屑半自基结构、环边结构、假象结构、环带结构等等。.卵斑一自基结构 斑品由橄榄石、金云母、镁铝榴石，铭尖品石等组 成，呈椭圆状、卵圆状，基质为显微

3、斑状结构，含有微品橄榄石、金云母、铭尖 品石、钙钛矿等与斑品的成分相同且自形程度高，因而称之为卵斑一自基结构， 为金伯利岩的特征结构。.假象结构此种结构在金伯利岩中较为发育，它是有一种或几种矿物 组成橄榄石假象，而这几种矿物(碳酸盐、蛇纹石，滑石、绿泥石等)往往呈环 带状分布。金伯利岩常见的构造有角砾状构造、岩球构造块状构造、斑杂构造等构造角砾状构造、局部矿物定向排列的具流动构造。.角砾状构造 金伯利角砾岩一般具此构造，其特点是：呈角砾状构造的， 角砾成分复杂，有来自上地幔的碎块，也有来自浅部围岩的碎块。也就是说角砾 状碎屑物有同源的，异源的，可以是岩屑，也有少量品屑，胶结物为具显微状结 构的

4、金伯利岩物质。大量角砾的存在反映了金伯 利岩岩浆具有爆发作用的特征。.岩球构造 岩球在金伯利岩中常见，呈 椭球体，有人称为“凤凰蛋”。从樱桃到鸡蛋大 小，是原生金刚石矿床的找矿标志之一。其内核 由橄榄石、镁铝榴石、岩屑组成，外壳为细粒金 伯利岩物质组成，大小不等，由12厘米到7 8厘米。困其内核较周围金伯利岩难风化，因此地表风化呈岩球状。岩球构造是金伯利岩的特征构造。三、金伯利岩的形成以及分类金伯利岩的形成，经历了深、中、浅成阶段，有的是爆发阶段，此外还有岩 浆期后热液蚀变和地表风化阶段，各阶段均可形成相应的矿物组合和不同结构类 型。且常含有深源包体、捕掳品和围岩捕掳体，金伯利岩矿物组合很复杂

5、。经研 究，我国各地金伯利岩岩浆期原生矿物组合基本相似，主要矿物橄榄石、金云母 等，次要产物如石榴石、金刚石等，来自上地幔、地壳深处其他岩石或捕虏体的 矿物，如石榴二辉橄榄岩和榴辉岩的橄榄石、斜方辉石、铭尖品石、磁铁矿等， 以及围岩包裹体中的白云石、方解石、榍石、电气石等，蚀变次生矿物如蛇纹石、 磁铁矿、黄铁矿、黑云母、绿泥石和碳酸盐矿物等。但是不同地点，不同岩体中 某些矿物含量均有差别。金伯利岩分类及命名，国外对金伯利岩分类都采用鲁易斯分类法，分为斑状 金伯利岩、金伯利角砾岩，金伯利凝灰岩三大类。六十年代，国内对金伯利岩也采用上述分类命名。如山东分类方案(表1)，,斑状金伯利者斑状金伯利岩-

6、翘粒金伯利岩 按结；构斑状金云母金怕利岩（金云母515毋）斑状富金云母金伯利岩（金云母15%）斑状镁铝榴石金云母金伯利岩细粒金伯利岩!细粒金云母金伯利君（金云母5-15%）I甥粒富金云母金伯利咨（金云母15窝）含粗碎屑斑状琵伯利岩（碎屑2mm）（按辟屑大小）JJ含细碎屑斑探金伯利岩（碎屑I含碎屑斑状金伯利昔舍异源粗碎屑斑秋金伯利岩f按碎眉菜瘁）含同源粗碎屑斑扶金伯利岩含异源细碎屑斑扶金伯利岩含同源细碎屑黄愤金伯利岩i金伯利单我份角砾者 |金伯利夏成份角麻岩表1 山东金伯利岩分类命名表但是，随着金伯利岩研究的深入，发现碎屑状金伯利岩中的碎屑物被显微斑 状金伯利岩所胶结的特点，是早期成因的金伯利岩

7、，由于多次爆发被冲碎，又被 多次侵入上升熔浆所胶结而形成。不具喷发岩特征，岩石不具典型的凝灰结构， 所以把金伯利凝灰岩改为凝灰状金伯利岩较好。目前国外又按成因将金伯利岩分为爆发型、侵入型。实际上碎屑金伯利岩是 爆发和侵入相综合的产物。根据我国金伯利岩特点，据其结构、构造、矿物成分， 其分类命名采用山东第七地质队制定的我国金伯利岩分类方案，并作适当修改（表 2）。表2的几点说明：1.岩石类型划分以金云母的含量为标准，划分橄榄石型、 云母型两大类，代替国外分类中玄武岩型、煌斑岩型，既便于对比，又能反映出 两大类型质的变化，亦可作为判断含矿因素的准则，橄榄石型含矿较好，云母型 较差。国外把金云母含量

8、作为划分类型标准各不相同。构 造结构 碎屑含量常橄甚石型 （条7?母小于5睥）金云母型（金云母大于5睥）碎屑状大于2毫米碎屑为主大干时金伯利角砾岩金伯利角砾岩金伯利角砾岩小于2毫米碎屑为主大于弱凝灰状金伯利岩凝灰状金伯利岩凝灰状金伯利岩小于2毫米大于2毫米大于戏小于火占角砾凝灰状金伯利岩含角砾凝灰状金伯利岩小于2毫米大于2毫米小于只大于对含凝灰金伯利角砾岩含凝灰金伯利角砾岩构状大于2毫米碎屑为主斑状金伯利岩含角砾斑状金伯利岩含角砾斑状云母金伯利岩小于2毫米碎屑为主15-50斑状金伯利岩含凝灰斑状金伯利岩含凝灰斑状云母星伯利岩大于2毫米小于2毫米均有斑状金伯利岩含角砾、凝灰斑状金伯 利岩含角砾凝

9、灰斑状云母金伯 利岩斑状斑状金伯利岩斑状金伯利岩斑状云母金伯利岩表2 金伯利岩分类2.大类划分凡碎屑物含量大于50%,角砾大于2毫米以角砾（大于2毫米） 为主称金伯利角砾，金伯利岩岩石分类图解凝灰（2mm）岩；凝灰为主（小于2 毫米）称凝灰状金伯利岩。碎屑物小于50%统属斑状金伯利岩。四、各类金伯利岩岩石特征现将三大类金伯利岩岩石特征简介如下：（一）斑状金伯利岩：在我国最为常见一类，以橄榄石型为主，云母型次之。前者一般呈岩脉、岩 墙产出，也有构成岩管主体部分的，后者多为岩脉，岩床。根据所含矿物种类和 数量不同又可划分如下岩石种属。橄榄石型 橄榄石型中尚有斑状含金云母金伯利岩（金云母515%）、

10、 斑状富金云母金伯利岩（金云母大于15%）、斑状镁铝榴石金伯利岩（镁铝榴石 大于5%）。云母型一般当镁铝榴石大于5%时称斑状镁铝榴石云母金伯利岩。斑状 铭透辉石云母金伯利岩（铭透辉石大于5%）。斑状金伯利岩中矿物成分变化大， 同一类型矿物成分也有较大差异（表3）。现将其中各种主要矿物特征简要描述如下：橄榄石橄榄石是主要造岩矿物，在橄榄石型金伯利岩中含量可达 50 60% .可分三个世代。第一世代为肉眼可见的斑品，呈卵圆形，颗粒直径110%毫米，斑品大小 和椭圆程度各空区各岩体略有差异。第二世代橄榄石粒度0.11毫米，呈显微斑品产出，弱熔蚀，半自形、自 形品。第三世代橄榄石多分布基质中呈微品产出

11、，粒度小于0.1毫米，常因蚀变形 态不清楚。三个世代橄榄石形态、大小是渐变的，后二个世代过渡关系更明显，故可将 其归为一个世代。一般第一世代橄榄石F。9589的镁一责橄榄石，第二世代橄 榄石为F0 9582的镁一贵橄榄石，成分的变化反映金伯利岩结品条件的变化， 橄榄石是在岩浆沿深大断裂上升过程中生成的。橄榄石大部蚀变为蛇纹石、滑石， 有时可被金云母交代，或具钙镁橄榄石反应边，橄榄石可包于镁铝榴石和金刚石 中，有时与镁铝榴石、铭透辉石生成连品。橄榄石蚀变后均成假象，由蛇纹石、 磁铁矿组成网格状结构。橄榄石光性特征：Ng= 1.6801.699, Nm= 1.6621.669, Np=1.6461

12、.664, 光性有正负之分，但大部分为正光性，2V= 84-88。橄榄石化学成分如表4。从表4中可看出金伯利岩中橄榄石，其铁橄榄石分子为Fa= 5.514%，多 属镁橄榄石，少数为贵橄榄石，而捕掳体中橄榄石Fa=7.5-9.5%与金伯利岩中橄 榄石接近。金刚石包体中橄榄石化学成分含铁低，且无三价铁。一般基性超基性 岩中橄榄石具含铁高的特点。玻基纯橄榄岩仍以镁橄榄石为主，橄榄辉长岩中大 部分为贵橄榄石，少部分为透铁橄榄石。金云母 也是主要造岩矿物。在橄榄石型金伯利岩中，其含量小于50%；云 母型斑状金伯利岩中可高达5070%。金云母呈灰白、黄绿、淡黄、棕黄等色。 均遭受不同程度的蚀变，新鲜者少见

13、。金云母从岩浆期到热液期均可晶出。岩浆 期金云母有多世代特点，多者三个世代，少者二个世代。弛区岩体号产状岩性数%金云母矿铁 属含物 金磷灰石基质备注山东红旗1号脉细粒金伯利岩1714.74.122.34.654.3红旗1号脉斑状金伯利岩2550.41.68.8i-s38.7胜利1号管斑状镁铝榴石 金伯利岩1052.42.67.88.931.9红旗6号管斑忧金云母金 宿利岩1032.113.2T1.236.98脉斑状富金云母 圣伯利岩1529.5636. 6为3.623.8226.33辽5.7号脉纽粒金伯利岩243-17.749金属矿物族灰石含 钛矿物弃人基质中5.7号脉斑状金伯利岩369.58

14、.929.4金属矿物磷灰石含 钛矿物并人基质中1号管斑状金云母金 伯利岩424.79.8金属矿 物3.82.158.9含钛矿物并入2号管斑状富金云母 圣伯利岩316.827.2金属矿 物6.51.145.1含钛矿物并入 基质中贵州明号等岩床斑状云母金伯1利岩5-205 0-705-152-1510-3 0镁铝榴石5*苏联管玄武岩型斑状 崟循利岩14个岩体39.63.315.444.1管煌斑岩型斑状 圣循利岩4个岩体31.733.28.426.7表3不同地区斑状金伯利岩中-矿物含量(%)第一世代金云母为肉眼可见粗大斑品，颗粒13毫米，大的510毫米， 个别可达10厘米，常被溶蚀成圆饼状，边缘有粉

15、粒状磁铁矿析出，少数具环带 构造，内外环带成分不一致，一般内带正吸收，外带为反吸收性，也有相反现象。第二世代金云母在基质中呈显微斑品产出，呈自形半自形片状，鳞片0.11 毫米，在基质中呈定向或半定向排列。该世代金云母最发育，含量变化也大，也 可具环带构造，在含矿较贫的金伯和岩中，可见中心为黑云母边缘为金云母。第 三世代金云母分布基质中呈显微鳞片状，鳞片小于0.1毫米，与第二世代金云母 多呈过渡。接触交代形成的金云母见于含围岩碎屑的斑状金伯利岩中，含量高， 品形规则、颜色红棕、淡棕色多数为反吸收性。产状金副石中金伯利岩中金伯利岩的超基性岩捕 虏体中基性超基性岩中产弛岩筒山东II1特 董区 苏雅弛

16、迪斯 南华矿山东II1特 董区 苏雅弛南非.莱索托整纯橄岩辉 南榄岩 籍长样品数11411118239Si0241 . 40m .7240.5540.2740.8940.3540.9836.3949.86Troz0.030.020.022.070.55AlzOs0. 020.170. 390.210.210.034.6614. 60CF2830.060.980.028.140.010.19FezOa0.841 . 202.210.311.081 .375.882.13FpO6.06.777.537.148 . . 877.176.934.018.26MnO0.110.050.100.090.0

17、90.050.110.17NiO0.340. 3920.210. 18o _iiMgO52.9050.0149.5748.6148. 9649.8350.902L 7911 . 05CaO0.040.300.110,680.240.096.4910.83Na200.020. 0750. 0-10.020.030.060.142.40K200.1020.020.020.030. 40.0. 42.H2 8+10.36P2810.77C023.51合计108.89100. 5599. 7198 . 2.3100.2199.6499. 7399.89100.27Fa董化范围5.5-147.5-9.

18、512-36Fa宰均措6.07.09.09.59.58.58.5Na2O，Al2O3（K2O+Na2O）MgO/SiO2近于1,当岩石强烈碳酸盐化时,MgO被CaO替代，使（MgO+CaO） 含量与SiO2近于相等。当岩石遭受风化蚀变时，比值会变化。富含H2O及CO2,导致岩石强烈蚀变。在岩浆后期，K2O参与形成金云母。在微量元素方面，含一般超基性岩所共有的以 Cr、Ni、Co为主的相容元素和含Rb、Cs、Ba、Sr、Zr、Nb、Th、REE、P等为主的不相容元素REE 主要含在钙钛矿和磷灰石中。金伯利岩以LREE很富集的简单线形REE配分型式和La/Yb比值大部分为80200为特征，比大多数

19、其他幔源镁铁 质、超镁铁质岩浆岩高，这一特征反映了金伯利岩母岩浆的特征。另外，金伯利岩化学成分变化较大（表5）。这是由于大量异源碎屑的加入， 造成同化混染的结果，同时金伯利岩岩浆还会有微弱的奇异现象，使某些组份富 集（如细粒金伯利岩中TiO2达6.96%，P2O5达2.903%）。金伯利岩成岩后又遭受不同程度的风化作用和不同种类的蚀变作用，所有这 些都是造成成分变化的原因。因而对金伯利岩岩石化学进行研究时，应取新鲜斑 状金伯利岩，才有代表性。表5列出了我国相对新鲜部分金伯利岩岩石化学数据， 并摘引部分国外资料进行对比。我国其它地区金伯利岩化学成分与国外金伯利岩成分也相近（表5）。氧化物一般斑状

20、金伯利岩相对新鲜斑状金伯利岩戴里金伯利岩平均值变化范围平均值Sio2 Tio2 A12o3 CF2o3 Fe2o3 Feo Nio Mno Mqo Cao K2o Na2o P205 H2o+ H20- Co2 Nb2o5 TazOSV2o15.70-74.52 0.47:6.38 0.95-13.04 0.00-0.77 0.91-22.72 0.00-5.71 0.025-0.28 0.02-1.02 0.91-35.10 1 .15-38.31 0.04-2.85 0.00-1.29 0.05-6. 47 0.98-25.30 0.30-9.66 0.06-28.73 0.002-0.1

21、0 0.00-0.0063 0.003-0.08722. 68-46. 960.95-4.46 0.14-0.39 3.22-13.98 0.75-4.01 0.09-0.18 0.045-0.29 22.17-35.10 2.16-16.39 0. 04-2.78 0.01-0.22 0.06-3.712 2. 77-12.79 0.58-2.09 0.21-16.30 0.0144-0.044 0.00-0.004 0.003-0. 08733.16（62 个） 1 .77（62 个） 2.45（62 个） 8.264（5 2个） 6.81（62 个） 2.025（62 个） 0.140（

22、46） 0.10（62 个） 28.00（62 个） 8.35（62 个） 0.673（62 个） 0.102（62 个） 0.70（62 个） 7.00（62 个） 1 .23（36 个） 4.85（59 个） 0.0299（434） 0.0015（23 个）34.73 1 .62 2.886.10 3.1531 .41 5.791 .17 0.331.06 9.202.50表5 金伯利岩化学成分平均值与戴里金伯利岩平均值对比六、金伯利岩的产地及相关矿产洲、中国山东、辽宁、河北，澳大利亚昆士兰州与北领地地区等很多地 区均有产出金伯利岩，金伯利岩中的矿产如橄榄石、金云母、镁铝榴石、 钛铁矿、磷灰石、金红石、金刚石等。下面介绍金伯利岩中最重要的矿产 金刚石。金伯利岩与金刚石成矿关系：并不是所有的金伯利岩都含金刚石，含 金刚