金伯利岩砸钻石，金伯利钻戒掉钻

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金伯利岩

1.概述

金伯利岩，kimberlites在自然界分布很少，是一种不常见的岩石类型，但是在岩石学学科和国民经济中却占有重要的地位。在学术价值上，金伯利岩是自然界起源最深的岩浆，包含着大量的深部地质记录，如有关深达200km范围内的岩石类型、矿物组成、地球化学特征、温度和应力状态等信息。在经济价值上，金伯利岩与金刚石，钻石资源有着极为密切的联系，是金刚石的母岩，世界上具宝石价值的金刚石绝大多数产于金伯利岩中，如世界上最大的宝石级金刚石“卡利南”，Cullinan就是产于南非“普列米尔”，Premier金伯利岩岩管中。

1870年在南非首次发现了含原生金刚石的杜突依斯潘，Dutoispan金伯利岩岩筒，次年相继发现了金伯利，Kimberley、德彼尔斯，De Beers、巴尔弗坦，Bultfontein等著名的富含金刚石的岩筒，从此揭开了人类研究金伯利岩与原生金刚石矿床的重要历史阶段。我国在1965、1970年发现了山东蒙阴和辽宁复县两个含金刚石的金伯利岩岩区，其中复县50号岩管产出的金刚石质量上等，在国际市场受到广泛的欢迎。

金伯利岩属SiO2不饱和岩类。与橄榄岩类相同之处是它的w，SiO2低，一般小于40%，而微量元素中的相容元素Cr，Ni，Co含量高。与橄榄岩不同之处是K2O，Na2O和不相容元素Rb，Ba，Nb，LREE等含量高，且w，K2O＞w，Na2O。此外，金伯利岩富含挥发分H2O和CO2。

金伯利岩的矿物成分非常复杂，不仅含有由岩浆直接结晶的矿物，如橄榄石、金云母、钛铁矿、尖晶石，铬铁矿、钙钛矿、磷灰石、锆石等，而且还有岩浆自源区和上升途中携带的地幔物质解体后的捕虏晶，外来的矿物，如粗晶橄榄石、镁铝榴石、铬铁矿、金刚石等。此外，由于岩浆富含挥发分，还出现碳酸盐和含水的硅酸盐矿物。

岩石学和地球化学研究表明，金伯利岩并不是单一岩浆结晶的产物，而是由一种充满了晶体，地幔物质解体的捕虏晶的粥状熔浆结晶形成的，由岩浆、地幔物质和挥发分3种组分组成，路凤香等，1992、1996。金伯利岩岩浆是深部150～200km处由石榴子石橄榄岩在含H2O和CO2的条件下经低程度部分熔融形成的。近年来的研究表明，有经济价值的金刚石不是岩浆结晶形成的，而是地幔的捕虏晶，所以金伯利岩中地幔物质，如粗晶橄榄石的含量愈高，含金刚石性就愈好。金伯利岩岩体常以岩脉、岩筒或岩管产出，规模很小，岩管直径仅数百米，形成浅成或超浅成相，也可以溢出地表形成火山口相。世界上的金伯利岩几乎都分布在稳定的地台，克拉通内部。

2.矿物成分

金伯利岩的矿物种类很多，仅就我国复县及蒙阴两个岩区的统计，已经发现了的矿物达到86种。这里仅介绍最主要的矿物类型及其特征。

橄榄石 为金伯利岩中含量最多的矿物，可分为3个世代，最早者为橄榄石粗晶，macrocrystal，成浑圆状或卵圆形，多数为2～4mm，最大可达1cm，成分为镁橄榄石；第二世代为橄榄石斑晶，自形好，具完好的六边形，一般＜2mm，成分也是镁橄榄石，图9-1；基质橄榄石为第三世代，颗粒小，成分为镁橄榄石或钙镁橄榄石。所有的橄榄石都遭受了强烈的自交代作用，形成蛇纹石及碳酸盐矿物的假象。多数人认为，粗晶橄榄石不是岩浆直接结晶的产物，而是地幔的捕虏晶。

图9-1 第二世代的自形橄榄石形成显微斑状结构

石榴子石 是金伯利岩中的重要矿物，其中高铬低钙的镁铝石榴子石与金刚石伴生，因此在找矿方面意义重大。石榴子石常呈粗晶及巨晶，megacrystal产出，粗晶为地幔的捕虏晶，巨晶为金伯利岩岩浆早期结晶的产物。粗晶石榴子石常呈浑圆状，经常出现次变边，次变边为褐色、暗绿色至黑色，由单斜辉石、斜方辉石、尖晶石、金云母、蛇纹石及隐晶质组成，被称为次变石榴子石，kelyphite，这是由于来源于地幔的石榴子石一旦从其稳定区迁移出来后发生了分解和反应所致。石榴子石成分主要为镁铝榴石—铁铝榴石—钙铝榴石系列，表现出成分有一定的变化范围。含Cr2O3高CaO低者为紫青色，含MgO高者为粉红色，含FeO高者为橙色或深红色。粗晶多为紫青色—粉红色系列，巨晶为橙色系列。与金刚石密切伴生的是w，CaO＜3%，w，Cr2O3＞4%的紫青色镁铝榴石。

金云母 金伯利岩中有3个世代的金云母，巨晶、斑晶和基质。它们都是岩浆结晶形成的，但结晶的时间不同。巨晶结晶于高压的条件，晶体大可达数厘米，有熔蚀和暗化边，也可发现波状消光的现象；斑晶结晶于岩浆上升的途中；基质金云母结晶于岩体侵位之后。金伯利岩中的金云母有时出现反吸收，即Ng＜Nm＜Np。反吸收出现的原因是云母中Si或Si+Al的含量不足所致，可能伴随有四面体位置上Fe、Ti的增加。

尖晶石 在金伯利岩中呈粗晶和基质产出，虽然数量不多但十分普遍。粗晶尖晶石源于地幔与上升的岩浆不平衡，也常有反应边发育，其主要成分为磁铁矿。粗晶尖晶石一般为0.1～0.5mm，形状浑圆，而基质尖晶石则＜0.08mm，自形好。尖晶石的颜色随Cr2O3含量升高由透明的暗褐红色变为不透明。含Cr2O3高的尖晶石，铬铁矿是寻找金伯利岩的指示矿物。

富钛矿物 包括钛铁矿、钙钛矿、金红石、镁钛铁矿、沂蒙矿［K，Cr，Ti，Fe，Mg12O19］等。前3种为岩浆结晶成因，普遍出现于金伯利岩的基质中；镁钛铁矿为地幔来源的粗晶；沂蒙矿是我国学者在山东蒙阴金伯利岩岩区红旗27号岩脉中首次发现的，粒径在0.5～2mm，黑色，不透明，金属光泽，片状或薄板状，为地幔交代作用的产物，与镁钛铁矿都是寻找金刚石的指示矿物。

蚀变矿物 指受到流体交代形成的矿物。金伯利岩中的蚀变矿物最常见的是蛇纹石、碳酸盐矿物、绿泥石等，它们一般成集合体交代假象，有时可以在显微镜下见到蛇纹石与碳酸盐矿物形成环带状交代橄榄石，暗示交代流体的成分具H2O和CO2交互作用的特征。

除上述矿物外还有磷灰石、锆石、硫化物、自然元素，如自然铁、自然银、自然铜、自然锡、自然硅等、元素互化物，碳化硅、碳化钨、硅铁矿等。后3类矿物的出现反映了极端还原的结晶环境，这与金刚石形成于还原环境的特征相吻合。

3.结构构造

金伯利岩是由地幔物质、岩浆和挥发分3种组分固结形成的岩石，这一特征不仅表现在矿物的类型方面，也表现在结构方面。金伯利岩的成因结构分类见表9-1。现将常见的结构介绍如下：

粗晶斑状结构 是金伯利岩最常见的结构类型。岩浆在源区捕虏地幔橄榄岩解体的橄榄石形成了这种结构，特点是粗粒浑圆状的橄榄石分散在基质中，手标本尺度观察十分清楚。山东蒙阴胜利1号小管粗晶的体积分数高达40%，金刚石的品位也很高，二者具有明显的正相关关系。橄榄石已蛇纹石化。巨晶有时难与粗晶相区别，但巨晶个体更大，一般大于1cm，最大可达数十厘米，在岩石中分布不均匀，且数量很少，因此显示出不等粒结构。

显微斑状结构 在显微镜尺度下观察。自形的斑晶均匀分散于基质之中，斑晶为橄榄石及少量金云母，橄榄石已蛇纹石化。金伯利岩的显微斑状结构与其他浅成相火成岩的这类结构相同，图9-1。

自交代结构 系指橄榄石或石榴子石受到与金伯利岩岩浆活动相关的流体自交代作用，随着交代作用的增强依次形成网环结构，沿裂隙交代、交代残余，交代作用不完全矿物内部仍保留新鲜的、交代环带，交代产物不止一种并形成环带及交代假象，完全交代未见残留结构等。

常见构造 块状构造、角砾状构造和岩球构造，图9-2等。角砾状构造的角砾成分有围岩的，也有地幔来源的，它们不均匀地分布于金伯利岩中形成这种构造。岩球构造是指在岩石中有金伯利岩成分的球体，球体大小变化于2mm～10cm，球体的核心为矿物碎屑，外围为细粒金伯利岩，这些球体又被粗晶金伯利岩所胶结。

图9-2 金伯利岩的岩球构造

表9-1 金伯利岩的成因结构分类

4.化学成分

金伯利岩的化学成分见表9-2。我国山东的金伯利岩与南非的十分相似，但MgO含量高，富H2O和CO2、SiO2，而Al2O3含量低。

表9-2 金伯利岩及钾镁煌斑岩主元素成分表，wB/%

5.金伯利岩的产状及类型

根据在南非开采金刚石的过程中对金伯利岩的揭露，Skinner和Cemennt，1979、1985，Clement，1982，Mitchell，1987提出了金伯利岩岩浆侵位的理想模式，图9-3，即自下而上划分出了根部相，包括浅成的岩墙、岩床、火山通道相，火山颈和火山口相，不同的相出现的岩石类型不同。常见的有粗晶斑状金伯利岩，浅成相、细粒金伯利岩，浅成相、金伯利凝灰岩，火山通道相、岩球金伯利岩及金伯利角砾岩，火山通道相。若金云母体积分数＞5%，可在名称前冠以金云母。

图9-3 金伯利岩岩浆侵位的理想模式

钻石是怎么出来的？

所有的钻石均是在地壳深处经高温高压条件形成的，经火山喷发带至地表。

钻石在地下160—480千米处形成。大部分钻石被发现位于一种称作“金伯利岩”的火山岩中，这种岩石埋藏于火山活动依然活跃的地带。其他任何被直接发现的钻石，都是经其他作用而直接从原始的金伯利岩中分离出来的。

世界上产钻石的国家有20个。南非是第五大钻石生产国，前四位依次是：澳大利亚、刚果民主共和国、博茨瓦纳共和国和俄罗斯。

钻石由纯碳组成，石墨也是。铅笔中的铅芯就是由石墨制成的，然而，钻石和石墨的原子内部排列并不相同。钻石是地球上天然存在的最硬的物质之一，摩氏硬度值为10。石墨则恰恰相反，是地球上天然存在的最软的物质之一，摩氏硬度值为1.5，仅比滑石粉硬一些。

火山爆发会有钻石！钻石的母岩金伯利岩在火山里形成，爆发后被带出地

首先,钻石是在高温高压的条件下,才能形成的,故而由于火山喷发时,没有这个条件,所以钻石不是在火山喷发时形成的.

但是,因为钻石形成后,会随着岩浆被带到火山管道中,当岩浆冷凝后,就形成了含有钻石的金伯利岩,所以,当火山喷发时,含有钻石的母岩会被带出来,而由于水流的作用,钻石的母岩会破碎,而形成钻石的沉积沙矿,而这些沙矿通常在火山活动的范围内,因此就会形成”钻石是火山喷发是形成的”这一假象啦!

金伯利岩的发现和开采

金伯利是南非的小镇，1867年世人首次在那里发现蕴藏金刚石的母岩，于是将这种岩石命名为金伯利岩，其中含金刚石的占20%～30%，具工业价值的不足5%。具有工业意义的含金刚石金伯利岩体，主要分布在南非、博茨瓦纳、扎伊尔、澳大利亚、俄罗斯和中国等国。中国的金刚石的地质勘查工作始于20世纪50年代，已发现金伯利岩脉有400余条，分布于辽宁、山东、新疆3省，虽部分含金刚石，但具工业价值的极少。

1866年，世界金刚石的找矿史发生了历史性的变化，在南非第一次发现金刚石。到1870年直接参加找金刚石的人数达到5万多人。 先后在奥兰治河及其支流发现了规模大、品位高的金刚石砂矿。1870年首次发现了含金刚石的金伯利岩岩筒“亚赫斯丰坦”岩筒和“杜托依茨潘”岩筒。1871年在金伯利城附近又发现了世界著名的“金伯利”、“德比尔斯”和“伯特丰坦”3个岩筒，并由此产生了“金伯利岩”的命名。

在1870年以前，世界各国发现的金刚石都产自砂矿。南非一个最大的“普列米尔”金伯利岩岩筒发现于1902年，该岩筒1903年投产以来，截止上世纪70年代末巳采出金刚石7800万克拉。该岩筒还产出了许多著名的大金刚石，如最大的宝石金刚石“库利南”等。该岩筒金刚石种类也十分丰富，达1000多种，且金刚石质量很好， 宝石级金刚石约占55%。19世纪中叶以来，南非就取代了巴西，成为世界上金刚石的主要产地。

1907年，美国地质学家贾诺特(Janot)在扎伊尔普查金矿时在奇米尼纳河的冲积物中偶然发现一颗重量0.1克拉的金刚石。 此后，人们用类似淘金的方法又找到许多金刚石砂矿。经过30多年的勘查工作，不仅找到了世界上最丰富的残坡积和冲积砂矿，并于1946年在姆布吉玛伊市附近发现了第一批金伯利岩岩筒群。 此后不久，在姆布吉玛伊市西南30km处的基布阿地区又找到了新的金伯利岩岩筒群。自1953年以后，扎伊尔的金刚石产量超过了南非，一跃成为世界上产出金刚石最多的国家。

1908年在纳米比亚(西南非洲)发现了金伯利岩岩筒。后来的勘查工作证明，这里蕴藏着世界上最大的滨海金刚石砂矿，金刚石的质量也最好，宝石级金刚石约占95%。

20世纪以来，在非洲许多国家陆续发现了金刚石。1910年在利比利亚，1912年在安哥拉，1913年在坦桑尼亚和中非共和国，1919年在加纳，1929年在象牙海岸，1930年在塞拉利昂，1955年在马里，1967年在博茨瓦纳等国家都找到了金刚石。这些国家发现的主要都是金刚石砂矿，只有少数是金伯利岩原生矿床。

坦桑尼亚在1913年就发现金刚石。 此后近30年时间内虽找到200多个金伯利岩岩体，但大多不含有金刚石。直到1940年，在辛阳加地区由加拿大地质学家J.T.威廉森采用重砂追索法找到了世界上最大的含金刚石的金伯利岩岩筒， 命名为“姆瓦杜伊”岩筒， 该岩筒地表面积146万平方米， 估计金刚石储量约有5000万克拉。

博茨瓦纳从1955年开始用重砂法进行金刚石普查找矿，经过10多年的大量工作，直到1967年才发现世界第二大金伯利岩岩筒“欧拉帕”岩筒。1973年又发现了富含宝石级金刚石的“杰旺年”岩筒。从此，博茨瓦纳成为世界上最重要的金刚石生产国。

俄罗斯和前苏联找寻和发现金刚石矿床， 更经历了漫长而曲折的历史过程。 俄罗斯第一颗金刚石是1829年在乌拉尔的含金、铂砂矿中发现的。此后，在一个多世纪的漫长岁月中，一直围绕乌拉尔这个地区普查和寻找金刚石， 除发现少量金刚石砂矿外， 始终没有找到金刚石原生矿床。1937年，著名地质学家B.C.索波列夫将西伯利亚地台和盛产金刚石的南非地台对比，发现二者地质特征十分相似，据此推测在西伯利亚地台可能存在有金伯利岩型原生金刚石矿床。从1945年开始，苏朕在西伯利亚地台进行金刚石普查找矿，经过10年的工作，直到1954年沿达尔登河用镁铝榴石作为标志矿物进行重砂追索，才发现第一个金伯利岩岩筒-“闪光”岩筒。 1955年以后，该区又陆续发现许多金伯利岩岩筒。这样，到1971年以后，苏联的金刚石产量就超过南非，仅次于扎伊尔，跃居为世界第二位。

澳大利亚1851年在东南部的新南威尔士用采金船开采黄金和锡石砂矿时首次发现金刚石。经历一个多世纪以后，直到20世纪70年代才将金刚石找矿的重点地区由东部转移到西北部，在西澳的金伯利地区发现了一批含金刚石的金伯利岩岩筒。其中最大一个岩筒地表面积84万平方米，金刚石含量较高，质量也较好。特别是1979年又发现了金刚石原生矿床的新类型-钾镁煌斑岩型金刚石原生矿床， 使澳大利亚一跃成为世界上最重要的金刚石产地。值得指出的是，澳大利亚“阿盖尔”岩管中含有一定数量的色泽鲜艳的玫瑰色和粉红色的宝 石级金刚石，属稀世珍宝，平均每克拉金刚石售价超过3000美元。其中一颗重3.5克拉的玫瑰色高净度优质宝石级金刚石销售价达到350万美元。此外，还发现数量极少的蓝色宝石级金刚石。

新疆省和田地区墨玉县发现金刚石 1945年,墨玉县出土了一颗重0.5克拉的金刚石,被一个苏联人收购,存放在苏联莫斯科展览馆内。1963年为我国驻苏大使馆发现,将此事转告国家地质部,地质部又责成新疆地质局调查,调查任务交给驻和田第寸’地质大队。经过二十多年的访问调查,终于在1984年证实了这一事实。{日出土地点不是原来所记载的波朋村,而是在吐斯阿克其。吐斯阿克其距和田65公里,距墨玉县城40公里。 1984年10月17目,墨玉县前进公社二管理区三大队二小队社员买卖提奴尔麻木提在吐斯阿克其发现第二颗金刚石。这颗金刚石重O.2028克拉,主晶形为八而体,晶棱弯曲呈弧形,略带黄棕色,透明。在紫外线下不发光;x射线下发天蓝色,经自治区地质局鉴定,确为金刚石。 1985年7月6日,吐斯阿克里再传喜讯,墨玉县金矿职工王峻青在该地距地面2.5米深处,发现～颗重O.221克拉的金刚石。这样,吐斯阿克其先后出土金刚石三颗。金刚石是碳在高温度高压下形成的结晶体,为自然界最硬的矿物,硬度lO,～-般川作高级研磨切割材料,亦用作首饰。孕育于地球深处人们常说百炼成钢，钻石的形成条件，要比其苛刻严酷何止千倍！早在亿万年前，地球诞生之初， 距地表150—200公里的地幔深处，存在着高达1000度至1300度的高温，约4500——60000个大气压。在这样的高温、极高气压及还原，缺氧环境下，碳原子才结晶成为珍贵的钻石。这种条件极其罕见，地球数十亿年形成的钻石也极其珍贵有限。

她在地球深处沉睡了亿万年，一直等待着来到人间的机会。剧烈火山的爆发，让这一切变成可能。 火山喷发形成了独特的金伯利岩管，让岩浆像一台升降机一样，携带着150公里深处的钻石及其他岩石和矿物，一起向上穿过地幔，冲破地壳，来到地表。他们以钻石毛坯，原石形式，被人类所发现和开采 。

历经千切万磨 终现美丽光芒

并不是所有的钻石原石，都能成为首饰级钻石。在开采出的金刚石中，平均只有百分之二十达到宝 石级，而其他百分之八十只能用于工业。要得到1克拉钻石的原石，需要250吨的金伯利岩，而且最终也只能打磨出大约20至50分的钻石成品。从大量原矿中被精心遴选出钻石毛坯，被运往美国、印度、以色列、比利时等钻石加工切割基地。在这里，她们要完成从钻石毛坯，原石到稀世珍宝的蜕变。历经上千次的切割、打磨和抛光，钻石的克拉数在不断损失，但其洁净度日臻完美，颜色和光泽也日渐晶莹剔透、熠熠生辉。无数个光洁如镜的切面，让钻石折射出耀眼夺目、令人陶醉的美丽光芒。

“疯狂石头”造就南非千米钻石坑，石头为何能成就钻石？

“疯狂石头”造就南非千米钻石坑，其实是指因为意外发现的有价值石头，而出现了当地疯狂的开采。南非当地的千米钻石坑是用来5年多的时间开采出来的，现在还成为了南非当地的特色景点，见证着曾经的钻石历史故事。

一、南非千米钻石坑，因为发现石头而进行疯狂的开采

谈及非洲就会想起这个伟大的钻石大国，自然也会想到南非千米钻石坑。这个钻石坑见证南非钻石历史的宏伟，这个因挖钻石形成的“巨洞”深达千米，仿佛在诉说着人类为了活得更多财富而所疯狂的遗迹。

才历史可以了解到，人类为了钻石真的是疯狂了，直到1914年挖最后一铲泥土才停止，不得不说这是见证南非钻石历史的重要地方。

二、南非千米钻石坑，见证着南非钻石历史的发展

最初的这里开采结束后变成了旅游景点，旅客还可以到当地感受曾经挖钻石的环境以及生活，只可以由于年代很久很多设备都无法使用，现在我们只能远远地观摩一下这宏伟的千米钻石坑，隔着空气去感受曾经伟大的钻石采矿氛围。

或许你真心想看看钻石的模样，可以到钻石坑附近的纪念馆看看复制品，但这里已经没有真正的钻石了，毕竟这些钻石早已经散布世界各地成为了独特的饰物或者收藏品。

南非千米钻石坑确实因为一个石头而疯狂，也见证了当年采矿的宏伟历史。

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