钻石的成因产状

钻石的成因产状

一、钻石的成因产状

1.形成条件和环境

钻石中包裹体研究表明:橄榄岩型(P型)钻石形成温度为900～1 300℃，压力为4.5×10⁹～6×10⁹Pa，相当于地球150～200km的深度;榴辉岩型(E型)钻石形成温度略高，其来源深度更大，部分E型钻石来源深度超过300km。

钻石形成于上地幔的两种主要岩石类型中，即橄榄岩和榴辉岩。橄榄岩是主要由橄榄石和斜方辉石组成的中粗粒岩石，另含有少量的单斜辉石和镁铝榴石，因不同矿物含量的变化，橄榄岩又可分为纯橄榄岩、二辉橄榄岩、方辉橄榄岩等类型。榴辉岩是主要由石榴石(铁镁铝榴石)和单斜辉石组成的粗粒岩石，可含少量的蓝晶石、金红石、硫化物及柯石英等矿物。钻石的形成与上地幔的这两类岩石密切相关。

2.寄主岩石类型

迄今发现的钻石产生的两种寄主岩石是金伯利岩和钾镁煌斑岩。钻石的形成年代远早于这两种岩石，如南非的芬什(Finsch)矿中钻石的形成年龄为3 300Ma，博茨瓦纳的奥拉帕(Oropa)矿中钻石年龄为990Ma，而其寄生岩金伯利岩岩筒侵位时间均约100Ma，说明钻石是以捕虏晶的形式存在于该两类岩石中。即原生的深部的金伯利岩岩浆或钾镁煌斑岩岩浆在上升过程中穿过含钻石的橄榄岩区或榴辉岩区而将钻石携带至地球表层。

金伯利岩是含钻石的主要寄主岩，是由地幔橄榄岩物质、超镁铁质岩浆及C、H、O为主要流体，这三种端员进行相互反应、混合而形成的混杂岩石。三种组分的比例变化决定金伯利岩结构、成分特征及含矿的复杂性。岩石具斑状结构或细粒状结构，常见矿物有:橄榄石、石榴石、辉石、金云母、镁钛铁矿等，岩石常具有强烈的蛇纹石化和碳酸盐化特征。新鲜金伯利岩较坚硬，常呈暗灰色或灰蓝色，称之为蓝地;当金伯利岩暴露在空气中而风化成黄色、松散易碎的物质时，称之为黄地。金伯利岩常以岩筒、岩墙或岩脉等形式产出(图14-4-1)。

钾镁煌斑岩是含钻石的另一寄主岩，以澳大利亚1979年发现的阿盖尔矿(Argyle)为典型代表。它是一种富钾高镁的超基性岩，为含有地幔岩石捕虏体及可能含有钻石捕虏晶的浅成相或喷出相的岩石，岩石具斑状结构，基质为细晶、微晶或隐晶质结构，常见矿物为橄榄石、辉石、金云母、钾碱镁闪石、白榴石、透长石和富钾火山玻璃等，少量的副矿物为红柱石、磷灰石、霞石、尖晶石、钻石等，岩石常以岩筒、岩脉或岩墙形式产出。目前，在全球范围对该类岩石的寻找和研究是寻找有价值的钻石矿床的另一重要方面工作。

除上述含钻石的金伯利岩和钾镁煌斑岩原生矿床外，世界上还有许多冲积砂矿型钻石矿床，即含矿母岩经剥蚀、搬运和分选后形成的砂矿。砂矿类型主要有滨海砂矿、河流冲积砂矿和残积砂矿，分布在前寒武纪、晚古生代、中生代和新生代等各个地质历史时期。著名的南非维特瓦特斯兰德的钻石砾岩、南非普列米尔和博茨瓦纳的奥拉帕岩筒上部的残积砂矿;俄罗斯乌拉尔的钻石矿;西非、巴西和委内瑞拉的冲积砂矿;纳米比亚的滨海砂矿;都是砂矿的重要产地。我国湖南沅江流域两侧首次发现了具有经济价值的钻石砂矿。这些次生的钻石矿床一般富含高品质的优质钻石。如纳米比亚著名的海岸带砂矿中宝石级钻石含量高达97%。

图14-4-1　金伯利岩岩管(岩筒)示意图