金伯利巖金伯利巖(Kimberlite),,一般認(rèn)為是一種堿性或偏堿性的超基性巖。是具斑狀結(jié)構(gòu)和(或)角礫狀構(gòu)造的云母橄欖巖,。1887年發(fā)現(xiàn)于南非的金伯利故名“金伯利巖”,,是產(chǎn)金剛石的最主要火成巖之一。 10 本詞條 無基本信息模塊, 歡迎各位 編輯詞條,,額外獲取10個積分,。 目錄 展開 1 基本簡介 鉆石坑 金伯利巖, 常具斑狀結(jié)構(gòu),、細粒結(jié)構(gòu)和火山碎屑結(jié)構(gòu),。塊狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造。呈斑狀結(jié)構(gòu)的,,斑晶主要為橄欖石和金云母,,橄欖石呈渾圓狀并普遍受到強烈的蛇紋石化和碳酸鹽化蝕變;基質(zhì)呈顯微斑狀結(jié)構(gòu),,由橄欖石,、金云母、磁鐵礦,、鉻鐵礦,、鈦鐵礦、鈣鈦礦,、磷灰石等組成,。呈角礫狀構(gòu)造的,角礫成分復(fù)雜,有來自上地幔的碎塊,,也有來自淺部圍巖的碎塊,。大量角礫的存在反映了金伯利巖巖漿具有爆發(fā)作用的特征。此外,,在中國和世界某些金伯利巖巖筒中,,普遍含金伯利巖巖球,俗稱“鳳凰蛋”,,從櫻桃到雞蛋大小,,是原生金剛石礦床的找礦標(biāo)志之一,。 2 分布情況金伯利巖常呈巖筒、巖墻產(chǎn)出,。有經(jīng)濟價值的原生金剛石礦床產(chǎn)于巖筒中,。巖筒的面積一般不足1萬平方米,少數(shù)達1平方公里,,最大的未超過2 平方公里,,常成群出現(xiàn),著名的南非金伯利巖就是由十多個著名的巖筒組成的巖筒群,。金伯利巖巖墻厚度小,,一般小于2米,但長度大,,最長達65公里,,成群出現(xiàn)則構(gòu)成巖墻群,少數(shù)呈環(huán)狀巖墻,。金伯利巖巖床,、金伯利巖火山口、火山口湖以及火山沉積是少見的,。金伯利巖形成的地質(zhì)時代,,自太古宙延續(xù)至新生代,就世界范圍看,主要形成于中生代晚期,但在一個相當(dāng)規(guī)模的金伯利巖帶或區(qū)域往往是多時代的,。 3 組成成分3.1 化學(xué)成分①屬硅酸不飽和巖石,,與超基性巖平均成分相比,SiO2偏低 (35%),,K2O>Na2O,Al2O3>(K2O+Na2O),。②MgO/SiO2近于1,當(dāng)巖石強烈碳酸鹽化時,Mg(被Ca(替代,,使(MgO+CaO)含量與SiO2近于相等。 ③巖漿富含H2O及CO2,導(dǎo)致巖石強烈蝕變,。 ④在微量元素方面,,含一般超基性巖所共有的以Cr、Ni,、Co為主的相容元素和含Rb,、Cs、Ba,、Sr,、Zr、Nb,、Th,、REE,、P等為主的不相容元素REE主要含在鈣鈦礦和磷灰石中。金伯利巖以LREE很富集的簡單線形REE配分型式和La/Yb比值大部分為80~200為特征,,比大多數(shù)其他幔源鎂鐵質(zhì),、超鎂鐵質(zhì)巖漿巖高,這一特征反映了金伯利巖母巖漿的特征,。 4 形成因素伯利巖成因仍在探索中通過橄欖巖-CO2-H2O系統(tǒng)的高壓高溫實驗研究,,金伯利巖巖漿被認(rèn)為是在富 CO2條件下由金云母、菱鎂礦,、石榴二輝橄欖巖組成的碳化橄欖巖地幔在40~50×10(帕和 1000~1300℃的溫壓條件下的似低共熔作用產(chǎn)生的,。并提出了來自地幔深部的以 C-H-O為主的還原蒸汽的釋放和滲透的底辟模式,使得在260公里上下深度的大陸地盾地溫線切割了橄欖巖-CO2-H2O系統(tǒng)的固相線,從而發(fā)生了部分熔融和熔融底辟體的絕熱上升。由更深部位快速上升的金伯利巖巖漿可能形成攜帶金剛石的金伯利巖,。[1] 對存在 C-O-H流體的地幔橄欖巖的熔化條件(P.T.fO2)已開展研究,這將有助于大陸下的地幔的金伯利巖巖漿和金剛石成因的認(rèn)識,。普遍認(rèn)為,形成金伯利巖并富含金剛石的最有利的大地構(gòu)造環(huán)境,,是具有古老大陸克拉通地殼和其后長期有穩(wěn)定蓋層的地域,。 不是所有的金伯利巖都含金剛石,含金剛石較富的金伯利巖巖體已知為數(shù)不多,。尚未解決的一個問題是金剛石是由富 CO2的金伯利巖巖漿直接晶出的還是混入金伯利巖中的上地幔捕虜晶,,還是兩種情況都存在。已知上地幔石榴二輝橄欖巖和榴輝巖中賦存有金剛石,。 雖然尚有不同的看法,,但人們對含金剛石的貧與富常有以下經(jīng)驗性或統(tǒng)計的規(guī)律: ①具火山碎屑結(jié)構(gòu)的金伯利巖,若富含鎂鋁榴石二輝橄欖巖,、方輝橄欖巖和純橄巖等上地幔包體或其礦物包體,,則金剛石富且質(zhì)量好,含地殼圍巖碎屑多的,則較貧。 ②具斑狀結(jié)構(gòu)的金伯利巖含金剛石較富,,呈顯微斑狀結(jié)構(gòu)的較貧,。 ③富含橄欖石且顆粒粗大的金伯利巖,含金剛石富,而富含金云母的金伯利巖,含金剛石貧。 ④橄欖石含Mg和Cr越高,含金剛石也越富,鉻鐵礦含量高和鉻鐵礦中Cr/(Cr+Al)>90%,,金剛石含量高,,富Cr貧Al的透輝石(Cr2O3>1.2%)含量較多以及鎂鋁榴石含Cr高(Cr2O3>2.5%),金剛石含量也高,。 5 發(fā)現(xiàn)歷程1866年,,世界金剛石的找礦史發(fā)生了歷史性的變化,在南非第一次發(fā)現(xiàn)金剛石,。到1870年直接參加找金剛石的人數(shù)達到5萬多人,。先后在奧蘭治河及其支流發(fā)現(xiàn)了規(guī)模大、品位高的金剛石砂礦。 1870年,,首次發(fā)現(xiàn)了含金剛石的金伯利巖巖筒“亞赫斯豐坦”巖筒和“杜托依茨潘”巖筒,。1871年在金伯利城附近又發(fā)現(xiàn)了世界著名的“金伯利”、“德比爾斯”和“伯特豐坦”3個巖筒,,并由此產(chǎn)生了“金伯利巖”的命名,。 在1870年以前,世界各國發(fā)現(xiàn)的金剛石都產(chǎn)自砂礦,。南非一個最大的“普列米爾”金伯利巖巖筒發(fā)現(xiàn)于1902年,,該巖筒1903年投產(chǎn)以來,截止上世紀(jì)70年代末已采出金剛石7800萬克拉,。該巖筒還產(chǎn)出了許多著名的大金剛石,,如最大的寶石金剛石“庫利南”等。該巖筒金剛石種類也十分豐富,,達1000多種,,且金剛石質(zhì)量很好,寶石級金剛石約占55%,。19世紀(jì)中葉以來,,南非就取代了巴西,成為世界上金剛石的主要產(chǎn)地,。 1907年,,美國地質(zhì)學(xué)家賈諾特(Janot)在扎伊爾普查金礦時在奇米尼納河的沖積物中偶然發(fā)現(xiàn)一顆重量0.1克拉的金剛石。此后,,人們用類似淘金的方法又找到許多金剛石砂礦,。經(jīng)過30多年的勘查工作,不僅找到了世界上最豐富的殘坡積和沖積砂礦,,并于1946年在姆布吉瑪伊市附近發(fā)現(xiàn)了第一批金伯利巖巖筒群,。此后不久,在姆布吉瑪伊市西南30km處的基布阿地區(qū)又找到了新的金伯利巖巖筒群,。自1953年以后,,扎伊爾的金剛石產(chǎn)量超過了南非,一躍成為世界上產(chǎn)出金剛石最多的國家,。 納米比亞 1908年在納米比亞(西南非洲)發(fā)現(xiàn)了金伯利巖巖筒。后來的勘查工作證明,,這里蘊藏著世界上最大的濱海金剛石砂礦,,金剛石的質(zhì)量也最好,寶石級金剛石約占95%,。 非洲 20世紀(jì)以來,,在非洲許多國家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了金剛石。1910年在利比利亞,1912年在安哥拉,,1913年在坦桑尼亞和中非共和國,,1919年在加納,1929年在象牙海岸,,1930年在塞拉利昂,,1955年在馬里,1967年在博茨瓦納等國家都找到了金剛石,。這些國家發(fā)現(xiàn)的主要都是金剛石砂礦,,只有少數(shù)是金伯利巖原生礦床。 坦桑尼亞 在1913年就發(fā)現(xiàn)金剛石,。此后近30年時間內(nèi)雖找到200多個金伯利巖巖體,,但大多不含有金剛石。直到1940年,,在辛陽加地區(qū)由加拿大地質(zhì)學(xué)家J.T.威廉森采用重砂追索法找到了世界上最大的含金剛石的金伯利巖巖筒,,命名為姆瓦杜伊巖筒,該巖筒地表面積146萬平方米,, 估計金剛石儲量約有5000萬克拉,。 博茨瓦納 從1955年開始用重砂法進行金剛石普查找礦,經(jīng)過10多年的大量工作,,直到1967年才發(fā)現(xiàn)世界第二大金伯利巖巖筒“歐拉帕”巖筒,。1973年又發(fā)現(xiàn)了富含寶石級金剛石的杰旺年巖筒。從此,,博茨瓦納成為世界上最重要的金剛石生產(chǎn)國,。 俄羅斯和前蘇聯(lián) 找尋和發(fā)現(xiàn)金剛石礦床,更經(jīng)歷了漫長而曲折的歷史過程,。俄羅斯第一顆金剛石是1829年在烏拉爾的含金,、鉑砂礦中發(fā)現(xiàn)的。此后,,在一個多世紀(jì)的漫長歲月中,,一直圍繞烏拉爾這個地區(qū)普查和尋找金剛石,除發(fā)現(xiàn)少量金剛石砂礦外,,始終沒有找到金剛石原生礦床1937年,,著名地質(zhì)學(xué)家B.C.索波列夫?qū)?a target="_blank" >西伯利亞地臺和盛產(chǎn)金剛石的南非地臺對比,發(fā)現(xiàn)二者地質(zhì)特征十分相似,,據(jù)此推測在西伯利亞地臺可能存在有金伯利巖型原生金剛石礦床,。從1945年開始,蘇聯(lián)在西伯利亞地臺進行金剛石普查找礦,,經(jīng)過10年的工作,,直到1954年沿達爾登河用鎂鋁榴石作為標(biāo)志礦物進行重砂追索,才發(fā)現(xiàn)第一個金伯利巖巖筒——閃光巖筒。1955年以后,,該區(qū)又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多金伯利巖巖筒,。這樣,到1971年以后,,蘇聯(lián)的金剛石產(chǎn)量就超過南非,,僅次于扎伊爾,躍居為世界第二位,。 澳大利亞 1851年在東南部的新南威爾士用采金船開采黃金和錫石砂礦時首次發(fā)現(xiàn)金剛石,。經(jīng)歷一個多世紀(jì)以后,直到20世紀(jì)70年代才將金剛石找礦的重點地區(qū)由東部轉(zhuǎn)移到西北部,,在西澳的金伯利地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一批含金剛石的金伯利巖巖筒,。其中最大一個巖筒地表面積84萬平方米,金剛石含量較高,,質(zhì)量也較好,。特別是1979年又發(fā)現(xiàn)了金剛石原生礦床的新類型-鉀鎂煌斑巖型金剛石原生礦床,使澳大利亞一躍成為世界上最重要的金剛石產(chǎn)地,。澳大利亞“阿蓋爾”巖管中含有一定數(shù)量的色澤鮮艷的玫瑰色和粉紅色的寶石級金剛石,,屬稀世珍寶,平均每克拉金剛石售價超過3000美元,。其中一顆重3.5克拉的玫瑰色高凈度優(yōu)質(zhì)寶石級金剛石銷售價達到350萬美元,。此外,還發(fā)現(xiàn)數(shù)量極少的藍色寶石級金剛石,。 中國 山東沂蒙山區(qū)是中國金剛石的重要產(chǎn)區(qū),,也是中國最早發(fā)現(xiàn)金伯利巖型金剛石原生礦床的地區(qū),此外,,在郯城地區(qū)還分布有金剛石砂礦,。沂蒙山區(qū)原生礦中主要是工業(yè)級金剛石,寶石級金剛石僅占15%,。目前在原生礦中已發(fā)現(xiàn)的最大寶石級金剛石重量為119克拉,,呈淡黃色,命名為“蒙山一號”金剛石,。郯城地區(qū)砂礦中的金剛石,,質(zhì)量也較差,以產(chǎn)大金剛石聞名于世,,如“棟家埠一號,、2號和3號”金剛石等。 1942年發(fā)現(xiàn)一顆重量為437.50克拉的淡黃色寶石級大金剛石,,命名為“金雞鉆石”。 1977年12月21日在山東省臨沭縣常林村農(nóng)田中發(fā)現(xiàn)一顆重量158.7860克拉,晶瑩透明,,呈淡藍色的鉆石,,命名為“常林鉆石”。 2011年初,,遼寧省地礦局工程人員在瓦房店地區(qū)地下860米處發(fā)現(xiàn)了厚度達130米的金伯利巖層,。該巖層含有超過100萬克拉金剛石。其中每立方米金伯利巖含有2.89克拉鉆石,,讓這一礦藏成為名副其實的“富礦”,。
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