鉆石成因及分布

鉆石成因及分布第1頁/共45頁b.

特點：內(nèi)容量大、涉及面廣、理論深度較大，實踐要求高。c.

方法：除講課消化外，反復了解→理解→記憶和總結(jié)重視三基：基本概念準確基本理論清晰基本技能熟練證書GIC含義和結(jié)構(gòu)國際品牌證書簡介教材參考書及教學安排。第2頁/共45頁第3頁/共45頁第4頁/共45頁第5頁/共45頁Cha.1鉆石的成因及世界分布

一、鉆石的成分及結(jié)構(gòu)：

1．成分：C,所有寶石中成分最簡單，含少量的B、N、H等雜質(zhì)元素而形成不同的顏色。2．結(jié)構(gòu)：等軸晶系，每個C原子與另四個C原子等距離相聯(lián)，在三維空間發(fā)育成一定形態(tài)的晶體。

第6頁/共45頁二、鉆石的形成及產(chǎn)出

鉆石的形成是通過研究鉆石中的包裹體及實驗室的高P、T模擬實驗獲得的。

1．鉆石中的常見包裹體20余種，包括：原生包裹體、同生包裹體、次生包裹體鉆石中以同生包裹體為主，少量的可能為原生包裹體和次生包裹體。具研究意義的又分為如下兩類：

第7頁/共45頁a．橄欖巖型：橄欖石、頑火輝石、透輝石、鎂鋁榴石、鉻尖晶石、鈦鐵礦、

硫化物（黃鐵礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦）,鋯石、鉆石——與橄欖巖中常出現(xiàn)的礦物類似。

b．榴輝巖型：綠輝石、鎂鋁榴石、鐵鋁榴石、藍晶石、鈦鐵礦、鉻鐵礦、柯石英、金紅石、剛玉、硫化物、鉆石

——與上地幔榴輝巖組合類似

第8頁/共45頁除此以外還有少量的流體相包裹體

c．次生包裹體：蛇紋石、高嶺石、石墨、針鐵礦、赤鐵礦等，存在于鉆石的裂隙中，依保存環(huán)境而不同。

2．鉆石形成及產(chǎn)出

①碳的來源有二：——同位素研究證據(jù)

a．幔源碳——如火山中二氧化碳放出，橄欖巖型鉆石為主;

b．殼源碳——地表碳（碳酸鹽或碳氫化合物）經(jīng)構(gòu)造俯沖帶至上地幔。

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②形成于上地幔的兩種特殊巖石：

a.橄欖巖：屬貧二氧化硅的超鎂鐵

質(zhì)巖石，主要礦物橄欖石、斜方輝石、少量的單斜輝石，鎂鋁榴石及金屬礦物。粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。橄欖石和輝石常蝕變?yōu)樯呒y石、綠泥石、滑石等。因主要礦物含量不同名稱有變化。（地殼：20-70km，地幔：2900km，地核：3500km，地幔再分上地幔、軟流圈和下地幔）

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b．榴輝巖：主要由紅橙的鐵鋁榴石和綠輝石組成，少量的金紅石、蘭晶石、柯石英、硫化物等礦物，粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

鉆石主要結(jié)晶于榴輝巖和橄欖巖中

第11頁/共45頁地球的圈層結(jié)構(gòu)第12頁/共45頁第13頁/共45頁

③鉆石形成的P、T及時間

P型鉆石（橄欖巖型）900-1300℃（±1050℃）

4.5-6×109Pa130-180km

E型鉆石（榴輝巖型）1250℃>6×109Pa

>180km

形成時間：橄欖巖型：最古老33億年（南非）

榴輝巖型：Argyle-15.8億年Orapa-9.9億年

第14頁/共45頁④鉆石產(chǎn)出的兩種母巖——寄主巖

金伯利巖——南非Kimberley1866年發(fā)現(xiàn)

鉀鎂煌斑巖——西澳Argyle1979年發(fā)現(xiàn)

金伯利巖：含鉆石的主要母巖之一，主要礦物為橄欖石，鎂鋁榴石、金云母、輝石、鈣鈦礦、鉻鐵礦、鈦鐵礦等，常見的蝕變交代礦物為蛇紋石及碳酸鹽。細粒狀結(jié)構(gòu)，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀、角礫狀或流動構(gòu)造。巖漿成因為上地幔巖石在流體相及溫度壓力作用下發(fā)生局部融熔再經(jīng)過混染交代作用而形成，常呈巖筒，巖脈產(chǎn)出。

巖漿運移過程中，捕虜含鉆石的原巖或捕虜鉆石。

第15頁/共45頁鉀鎂煌斑巖：為一種富鉀的超基性-基性巖，是一種含有地幔捕虜體及可能含金剛石的淺成相或噴出相巖石。巖石為斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為細晶微晶或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，化學分為高鉀高鎂為特征。常見礦物：橄欖石、金云母、白榴石、鉀堿鎂閃石、透長石、高鉀火山玻璃等，副礦物為：柱紅石、磷灰石、霞石、尖晶石、金剛石等，該巖石主要產(chǎn)于西澳大利亞。產(chǎn)出狀態(tài)：常以巖筒或巖脈形式產(chǎn)出。（巖漿巖的產(chǎn)狀：巖床、巖盆、巖蓋、巖墻、巖脈、巖筒、巖基等）

第16頁/共45頁第17頁/共45頁第18頁/共45頁第19頁/共45頁金伯利巖巖管示意第20頁/共45頁鉆石幾種稀少成因

a．產(chǎn)于石榴石-輝石-云母片麻巖、片巖等變質(zhì)巖中，常作為石榴石、鋯石中的包裹體出現(xiàn)。

b.形成于隕石中，鉆石及六方鉆石

六方鉆石：具有六方對稱，與鉆石相同的成分、相近的折射率和比重，發(fā)現(xiàn)于隕石中以著名的結(jié)晶學家Lansdale命名或稱郎斯代爾礦。

c．其他深部來源巖石：如：輝石巖、橄欖巖，均不構(gòu)成經(jīng)濟型礦床。

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三、鉆石的分布

1．全球分布：

商業(yè)性生產(chǎn)鉆石國家約20余個，

世界年產(chǎn)量約1—1.1億克拉。

歷史上世界產(chǎn)鉆石前五名的國家：澳大利亞、剛果、博茨瓦納、俄羅斯、南非共和國。

整個非洲產(chǎn)量約占世界的一半，其中中非南非約占非洲的80%.

自上世紀九十年代至今，在加拿大西北部PointLake地區(qū)發(fā)現(xiàn)100多個巖管，估計占全球鉆石產(chǎn)量的15--20%，可占世界產(chǎn)量的前五位。

第22頁/共45頁第23頁/共45頁第24頁/共45頁其他國家：南美:巴西、委內(nèi)瑞拉、圭亞那等;亞洲:中國、印度、印尼等。

重點掌握前五名國家及納米比亞情況，以及南非重要礦區(qū)。

第25頁/共45頁全球分布：克拉通（CRATON，或稱地臺區(qū)）：大陸上形成歷史久遠的穩(wěn)定的厚的地質(zhì)塊體，目前無大規(guī)模巖漿活動及造山運動，其深部有適宜于鉆石生長結(jié)晶的條件。在所有的地臺區(qū)均發(fā)現(xiàn)有鉆石。

如：南非地臺、澳大利亞地臺、西伯利亞地臺、加拿大地臺中國的華北地臺、揚子地臺塔里木地臺等。第26頁/共45頁第27頁/共45頁第28頁/共45頁第29頁/共45頁2．中國鉆石產(chǎn)出及分布

①遼寧——瓦房店金伯利巖原生礦，曾經(jīng)開采出高品質(zhì)鉆石，產(chǎn)量較大，開采、回收控制嚴密（50號巖管開采結(jié)束、42號管開采工作因故暫停）。

②山東——蒙陰金伯利巖原生礦，近期產(chǎn)量約每月萬余克拉，寶石級含量低；現(xiàn)開采勝利1號、2號管。該地區(qū)常產(chǎn)大鉆石，如常林鉆石；（158.786ct，臨沭縣常林村、發(fā)現(xiàn)，1977.12.21）③湖南沅江流域中、下游，砂礦，常德607礦

品位不高，品質(zhì)變化大，現(xiàn)多民間開采。

第30頁/共45頁世界著名重要礦區(qū)及名鉆：

南非共和國：金伯利地區(qū)Premier礦（總理或普雷米爾礦）Finsch礦（芬什礦）

Dutoitspan、Wesselton、Bultfontein、DeBeers等礦（已停止生產(chǎn)）

博茨瓦納：Orapa（奧拉帕）Jewneng(杰旺年)

澳大利亞：Argyle(阿蓋爾)東部Weleington

俄羅斯：西伯利亞：YAkutia雅庫特地區(qū)

“和平號”“成功號”“艾哈爾”等著名巖管

加拿大：阿卡提（Ekati）巖管等。第31頁/共45頁第32頁/共45頁第33頁/共45頁第34頁/共45頁第35頁/共45頁第36頁/共45頁大洞（Bighole）：南非金伯利礦（1871-1914）巖管停止開采后，留下的深175米、直徑約450米的環(huán)形坑。第37頁/共45頁世界名鉆鉆石顆粒大，品質(zhì)高；鉆石顏色罕見；有傳奇的經(jīng)歷或曲折的歷史；與重大歷史事件或皇親國戚有關。第38頁/共45頁1986年發(fā)現(xiàn)于南非普雷米爾礦，原石重755.50克拉，成品重545.65克拉，金黃色，火玫瑰坐墊型，泰國人民為慶祝國王50周年加冕典禮而送給他的，準備鑲在泰國王的權(quán)杖上。第39頁/共45頁1986年發(fā)現(xiàn)于南非普雷米爾礦，原石重599克拉，成品重273.85克拉，D色級，內(nèi)無瑕，改型的心形琢型，共247個刻面，1988年戴比爾斯聯(lián)合礦業(yè)有限公司在慶祝成立100周年晚宴上首次將這顆原石展出。第40頁/共45頁1867/1868年南非首次發(fā)現(xiàn)的鉆石，準確日期不祥，原石重21.25克拉，成品重10.73克拉，具黃色調(diào)，坐墊琢型。第41頁/共45頁鉆石