分析金刚石矿床

概述原生

石矿床石砂矿2石的基本特征石的物理化学性质钻石的颜色分类钻石的质量要求发展历史3石的物理化学性质主要化学组分为C，含0.05-0.2%的其他微量元素分类：I型和Ⅱ型

石晶体结构、常见晶形（一）概述4钻石的颜色分类7颜色B、N、H进入钻石的晶体结构晶体塑性变形而产生位错、缺陷无色、黄色、粉色、褐色、绿色、黑色8Graff在2006年的珠宝展上展出的嫩黄色钻石，100

ct，估价2100万蒂夫妮的“镇家之宝”，1878年发现于南非金伯利矿，287.42

ct→128.5

ct钻石的质量评价ColorClarityCutCarat

Weight9发展历史1304年，世界上最古老的钻石发现于

的

康地区；自2500年前至18世纪初唯一产出钻石的地方，但目前克里希纳河、彭纳河及其支流是世界的钻石产量很小19世纪以前巴西是世界上最大的钻石生产国1979年，世界1996年，世界石储量6.8亿克拉石储量19

亿克拉目前，世界上已探明

石储量25

亿克拉钻石开采出的只有20%达到宝石级，80%用于工业；5ct宝石级钻石-100

吨矿石1011迄今为止，世界上发现的大钻石(单粒超过100克拉)不足2000粒，其中：超过100ct：1901粒超过200ct：259粒超过500ct：20粒超过1000ct：3粒发现于南非比勒陀利亚地区的“普列米尔”（

）金伯利岩筒中，重量3106

ct，是迄今世界上已发现的最大宝石级

石。被切割、加工和琢磨成105块钻石，其中9块钻石闻名于世。12530.2

ct13其他著名钻石：Excelsior发现于南非奥伦杰自治州的“亚赫斯丰坦”金伯利岩管中，重995.20ct，又名“高贵无比”石。经过精心设计，被切割、加工和琢磨成21块钻石，其中著名的有11块钻石。Excelsior-1被镶嵌在维多利亚

的项链上（69.68

ct）14其他著名钻石：）“百年”（Centenary）599.00

ct→273.85ct金色的50755.5

ct→545.67

ct“泰勒-伯顿”（Taylor-Burton240.80

ct

→

69.42ct15其他著名钻石：威廉姆森（Williamson）155

ct→54.5ct希望（Hope）45.5

ct16Star

of

Serra

Leone发现于西非塞拉里昂的科诺（Kono）地区河流冲积砂矿中，重968.90

ct，是世界第三大宝石级金刚石。17Great

Mognl最古老的

石1304年在古

的

康达地区的

石砂矿中被发现，重793.50

ct，这是迄今已发现的世界上第四大宝石级金刚石。1849年，莫卧尔大帝石给英国，几经周折，后献。18Argyle

Pink

Jubilee，12.76

ct澳大利亚Argyle

矿区近20年来发现的最大的粉色钻石19GRAFF格拉夫2010年7-8月在摩纳哥的蒙特卡洛高级珠宝展上呈现的两颗惊世巨钻，118.08克拉的 方形艳彩（FancyVivid）黄钻“德拉里日出之石”TheDelaire

Sunrise和102.79克拉的圆形明亮式切割D色无瑕IF级白钻“格拉夫星座之石”The

Graff

Cons

lation！2021岩浆岩型金伯利岩型钾镁煌斑岩型变质岩型…………222.1.1金伯利岩特征——超基性、偏碱性且富钾、富含挥发份的浅成-超浅成岩凝灰状斑状金伯利岩-博茨瓦纳细脉状金伯利岩-山东蒙阴23项目金伯利岩型钾镁煌斑岩型岩性斑状碱性橄榄岩、金云母金伯利岩、蛇纹金伯利岩、方解石金伯利岩、钙镁橄榄石金伯利岩硅酸不饱和富Mg富K煌斑岩、金云母榴响岩、透辉金云白榴岩元素特征高CaO,Al2O3,

K2O,P2O5,Cr,Ni,Co等我国含矿金伯利岩一般Cr2O3>2.5%,Al2O3<21%高K2O(一般2.7%-7.74%)，高MgO(一般14%-27%)，TiO2>1%，Al2O3>7%特征矿物铬透辉石、高铬低钙镁铝榴石、镁橄榄石。 石含量与富Cr的镁铝榴石含量呈正比，与含Ti副矿物及金云母含量成反消长关系富钛金云母（含TiO2

4%-8%），富钾玻璃。白榴石、镁红钠闪石、红柱石大地构造环境稳定克拉通中次级构造交接带引张区，成带分布，与隐伏断裂有关，地台需有沉积盖层。主要分布在地台隆起区超钾岩区、克拉通化活动区及老克拉通边缘盆地物性异常地形通常为负地形；磁性，目标区局部磁力高；重力，岩筒上部局部负异常；电阻，与围岩比为异电体通常为正地形；磁力反应一般；重力局部异常；与围岩比为异电体形成时代地台基底形成在太古代、元古代，岩体喷出多在白垩纪地台基底形成在太古代或元古代，西澳钾镁煌斑岩喷出在早中新世242.1.2

岩浆岩型石形成条件物质来源由于作为

石主要成分的碳分布很广，在地壳中的平均丰度为0.02%；地幔中为0.07%，而且还可以通过核聚变形式产生，因而在任何条件形成石都有丰富的碳的物质来源。252.1.2

岩浆岩型石形成条件物理化学条件①

高温高压：温度900-1400

℃，压力45-80

kbar，相当于地球-200公里的深度；但Moore等(1985)的认为，有些

石是在超过300公里的深度形成的。②适当的氧化还原环境，特别是氧逸度(fO2)。石将被氧化成，C＋O2石将与氢发生作用而形成甲烷，C在过氧化环境下，＝CO2；若氧逸度过低，＋2H2＝CH4。26体，因而，可以确定在物理化学条件由于在

石中发现有菱镁矿橄榄石石形成过程中存在下列反应式：Mg2SiO4+C+O2＝MgSiO3+MgCO3按照这个反应式，可以确定

石形成时氧逸度的估计式为：lg(fO2)＝7.61-2.3872/T＋0.064(P-1)/T式中T是温度，单位是K；P是压力，单位是Pa。由上式看出，形成

石时所要求的氧逸度实际上也是温度和压力的函数。因此，影响

石形成最重要的物理化学条件是温度和压力。2728由图所示，在C存在的前提下，

石形成的关键条件是高压：在常温条件下其形成压力必须在（15-20）x108

Pa以上，随环境温度升高其形成压力也必须升高。由于地质环境中压

要来自上覆静岩压力和构造压力。按静岩压力、地热梯度推算和按金伯利岩及钾镁煌斑岩岩浆携带

石的事实推理：自然环境中有利于

石的形成温度应在1200

℃以上，相应的压力则约应在35x108

Pa以上（约相当于120

km以下深处的压力）。石在常压条件下温度必须在1200

℃以下才能保存。即表

温高压环境中形成的

石在向近地表低压环境转变过程中温度也必须快速下降才能得到保存。29地质构造条件：+

研究发现宝石级

石都产于具有稳定结晶基底的古老克拉通地区。这些地区是在地史上曾发育过岩石圈厚度大于150公里的地域。①

满足深度条件，这种地区也易于达到形成

石的深度条件，即比造山带要求深度要小得多；②

与活动的造山带相比,稳定古老克拉通下的地幔相对要冷一些,等温点的连线(等温线)是向下凹的，③

另一方面，

石-石墨平衡线是上凸的。这种地区是挥发组分(包括形成

石的碳)大量

的有利部位，有利于

石形成；+

克拉通是形成

石最有利的部位，因而是世界上绝大多数金刚石都产在这样地质构造环境中。3031石成因地幔岩浆成因说金钾镁煌斑岩型陨石成因说动力变质成因说油储

成因说大洋板块俯冲成因说目前仅见于俄罗斯西北利亚，其特征和远景也有待进一步研究，虽然在西澳大利亚、

和哈萨克斯坦等都有发现，但其粒度很小，尚末发现达到宝石级者。有待进一步证实①石与主岩的关系：*有成因关系：在主岩内结晶*无成因关系：捕虏体32矿区石年龄(Ma)围岩（Ma)矿区石年龄(Ma)围岩(Ma)南非金伯利大于3300110南非芬什大于3300110博茨瓦纳奥拉帕990100中国瓦房店32654652.1.3岩浆岩型石成因33①石的成因与金伯利岩和钾镁煌斑岩没有联系：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；

石在被携带到地表以前,

在地球深部存贮了很长时间。石成因中另两个必须考虑的问题：②早已形成的石在地幔中如何保持稳定？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。因此，克拉通将随地质构造演化的进行将变得越来越稳定，因而其下地幔中石的稳定较易保持。③

如何被稳定地带出？在

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

石-石墨的形成相图可知,

这种突变会使

石发生相变而使之全部或部分转变成石墨。因此

石的迁移机制是能否保存下来的关键。34迁移机制：①

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，要形成这种条件是比较

的。②石新的带出机制:克拉通有较厚沉积盖层下有隐伏深断裂；世界许多

石矿床以及我国辽宁瓦房店

石矿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。即由于深断裂深达地幔，构成岩浆上升的通道，含

石的岩浆就沿着这种断裂发生底辟；上覆的沉积盖层造成的封闭条件使岩浆在上升过程中的温度和压力保持不变而使

石捕虏晶继续保持稳定。–

底辟的高温高压岩浆若受如断裂走滑等形式构造作用的影响，就可爆发形成漏斗状或蘑茹状含

石岩筒，从而形成含宝石级

石的

石原生矿床。2.1.3

岩浆岩型

石成因353738全球最大的钻石坑：位于俄罗斯西伯利亚冻土带雅库蒂亚市附近，那儿是世界上最寒冷的地区之一，冬季的温度低至零下50摄氏度。直径大约1600米，深度达533上看，它就