钻石矿床
摘要:本文针对金刚石阐述了包括钻石矿床成因、产地、基本特征、鉴别等。
描述了全球主要的一些钻石矿区和案例。
对各地所产钻石的特征进行了介绍。
关键词:钻石矿床原生矿次生矿金伯利岩型钻石矿床钾镁煌斑岩型钻石矿床成矿期岩筒
钻石是一种矿物,早在公元前1000年,人们就发现并知道金刚石很硬,"金刚石"的英文名diamond,源于阿拉伯字“almas”(“最坚硬的”)。
长期以来,金刚石无论是在科学家还是在普通老百姓心目中都占据着十分重要地位。
精美华丽的钻石不仅是富贵的象征,更是权利和地位的象征,所以,钻石的价值早已超出了它的实际价格。
自从2000多年前印度发现金刚石矿床以来,相继在27个国家发现金刚石矿床。
金刚石主要产自澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、苏联。
但钻石主要的产区是南非。
据美国矿业局1979年估计,潜在金刚石 6.8亿克拉。
世界上金刚石产出总量1.5亿克拉,其中南非占40%
在了解矿区分布之前我们必须了解钻石矿床的成因。
具有经济价值的钻石矿床有两大成因类型: 钻石原生矿和钻石砂矿。
前者在世界范围内有广泛分布, 但所产的钻石极其有限, 约占钻石总产量的1/ 4; 后者提供3/ 4 的钻石产量, 并有大量的宝石级钻石产出。
事实上, 钻石不仅在金伯利岩、钾镁煌斑岩中发现, 还在陨石( 1880 年)、碱性玄武岩(1979 年)、蛇绿岩( 1978~1979 年) 和安山岩中出现。
这些发现进一步拓展了钻石成因类型的研究途径。
一、钻石原生矿
1905 年以前, 几乎所有的钻石都来自砂矿。
后来在南非及前苏联等国相继发现5000多个金伯利岩岩体, 其中含钻石岩筒近1 000 个, 具经济意义的只有5%~10%。
长期以来, 人们认为钻石原生矿只有一个类型, 即金伯利岩型, 但是1979 年在西澳大利亚发现钾镁煌斑岩中也含有钻石, 到目前为止, 已开采的钾镁煌斑岩型钻石矿仅10~15 个。
现根据赋矿岩石特征, 将钻石原生矿大致分为两种: 金伯利岩型和钾镁煌斑岩型。
(一) 金伯利岩型钻石矿床
世界上绝大多数原生钻石矿床属此类型。
如南非的阿扎尼亚、俄罗斯西伯利亚雅库特、中非的扎伊尔钻石矿床及中国山东蒙阴、辽宁瓦房店钻石矿床都是该类矿床的典型实例。
1. 南非钻石矿床
南非阿扎尼亚是钻石的最大原生矿区, 发现有世界上最大的金伯利岩岩筒———普列米尔岩筒, 并在此发现世界上最大的钻石———“库利南”。
矿区著名的岩筒还有金伯利、伯特丰坦、亚赫斯丰坦、杜特斯本、戴比尔斯、温塞尔顿、芬契。
所有的岩筒, 都具有封闭的外形, 体积不大, 截面面积平均为300 m×150 m; 水平截面的形状近圆形或椭圆形; 埋深290~822 m, 岩筒均分布在隐伏断裂带上或分布在隐伏断裂交叉处, 这些断裂在深部彼此相连。
岩筒多呈漏斗状, 在深部变为岩墙或岩脉。
岩筒中的岩石为金伯利岩, 岩浆喷发时代是晚白垩纪。
金
伯利岩中含有二辉橄榄岩、橄榄岩、榴辉岩等幔源包体。
阿扎尼亚矿区钻石储量2. 5×108 ct , 品位0. 34~3 ct/ m3 。
其中, 普列米尔岩筒的钻石质量最好, 宝石级金刚石(钻坯) 占55% , 并且也是Ⅱ型钻石的主要产地。
(二) 钾镁煌斑岩型钻石矿床
含钻石钾镁煌斑岩, 又称超钾金云火山岩。
这是一种钻石原生矿床的新类型。
1979年发现于澳大利亚的金伯利地区。
它与金伯利岩无论在岩性方面, 还是在形成的构造环境和岩筒结构等方面均不相同。
典型矿床为阿盖尔钻石矿。
含钻石的钾镁煌斑岩是一种超钾质碱性岩类, 岩石化学特征是K2 O > Na2 O, 高MgO。
西澳金伯利地区含钻石钾镁煌斑岩体位于元古宙金伯利地块( 西澳地台的一部分)的西南缘, 岩体侵入到King Leopold 活动带, 喷出时代是早中新世。
100 多个岩体产在3 个主要矿田中。
大多数钾镁煌斑岩受构造控制, 主要是NWW 向断裂控制。
其特点是: 火山口直径很大, 而岩管通道极为狭窄; 火山口一般充填有凝灰岩; 岩层倾角很缓, 向岩管中心倾斜; 上覆凝灰岩一般较粗, 层理不清, 几乎不含外来物质; 而最下层的凝灰岩含有很大比例的崩解的富石英围岩, 层理很好, 并具交错层, 凝灰角砾岩和侵入同源角砾岩常见; 在许多岩管中, 凝灰岩被晚期岩体所超覆或侵入, 岩浆侵入相和火山口相岩石紧密共生。
这些特征在金伯利岩火山通道中是少有的。
二、钻石砂矿
钻石砂矿是世界上钻石的主要来源。
世界各国砂矿中钻石储量约8. 5×108 ct , 占世界钻石总储量的40% , 但产量却占总数的75%。
如俄罗斯乌拉尔的钻石矿, 西非、巴西和委内瑞拉的冲积砂矿, 纳米比亚滨海砂矿许多原生矿的发现都是由砂矿追溯的。
钻石砂矿的成矿期:
具有工业价值的钻石砂矿主要分布在古老地台上, 仅有少量产于地槽区或褶皱带。
砂矿主要分布在扎伊尔、南非(阿扎尼亚) 、纳米比亚、安哥拉、加纳、塞拉利昂等国。
钻石砂矿的主要成矿期是前寒武纪和新生代。
晚古生代、中生代也有产出。
前寒武纪含钻石砾岩具有较大工业价值, 占世界钻石产量的12%。
著名的南非维特瓦特斯兰德含钻石砾岩, 几内亚—利比亚、印度、南美、西澳等地的钻石砂矿都属前寒武纪。
晚古生代的砂矿, 主要是指西伯利亚地台区的砂矿。
中生代钻石砂矿主要发育在非洲—阿拉伯地台和南美地台。
中非刚果河流域(白垩纪含钻石砾岩) 和扎伊尔的开赛河流域都是世界有名的钻石产区。
新生代钻石砂矿分布也十分广泛。
第四纪砂矿价值较大的是河流冲积矿、残积砂矿和滨海砂矿。
较有名的是南非普列米尔岩筒上部的残积砂矿。
该砂矿由含钻石的“黄土”和“蓝土”组成, 厚达56 m, 钻石平均品位2 ct/ m3 , 储量4. 2×106 ct。
博茨瓦纳的奥拉帕岩筒上部残积砂矿及南非罗伯茨- 维克多岩筒残积砂矿都有丰富的钻石资源。
参考文献:
宝玉石矿床地质,1974
张元培等,世界金刚石矿床的形成和分布规律,地质出版社,1982
09宝石2班杜海
杜海
09宝石二班。