宝玉石矿床学 第3章 宝石矿床

第3章  宝石矿床

一、钻石矿床

（一）概述

   １、金刚石的基本特征

     （1）化学组分:碳，此外,还经常含硅、铝、钙、镁、锰、钛、铬、氮和硼等杂质元素。除氮和硼外，其它杂质元素多以包裹体的形式存在，如磁铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、绿泥石、黑云母、橄榄石以及石黑等。过多的包裹体可使金刚石透明度降低,颜色发黑而降低甚至失去其宝石学价值。宝石级金刚石含杂质很少，研究证明主要杂质元素是氮和硼，并因此可划分出不同的类型。含氮者称I型，其中若氮聚集成片晶，为Ia型；若氮成分散状,则为Ib型；不氮者为II型。其中含硼者为IIb型，不含硼者为IIa型。

    （2）晶系和结晶习性:金刚石晶体为立方晶系。其结晶习性最常见是八面体，此处还有立方体，菱形十二面体以及变立方体等。也有呈磨成圆的或呈扁平的,双晶常见。

    （3）物理性质:质纯的金刚石为无色透明，但由于杂质元素的混合使金刚石呈不同的颜色，宝石级金刚石中含铬者呈天蓝色，含氮者呈黄色，含硼者为绿色，其它还有乳白色，浅绿色，玫瑰色，红色，紫色等。金刚石具金刚光泽，完全的八面体解理，贝壳状断口。硬度10，是自然界硬的材料。比重约3.52。折射率约2.42。色散高(0.044)。导热率高(0.35卡/厘.秒.度)。热彭胀系数小。熔点约为4000度，在空气中燃烧温度为850-1000度，燃烧后变成二氧化碳。在绝氧条件下，金刚石加热到2000-3000度缓慢变成石黑。金刚石具发光性。日光下曝晒后或在辐射线照射下都会发荧光和磷光。以上特征是使金刚石成为最名贵宝石的主要原因,也是评价和鉴定金刚石的主要依据。

2、发展历史

钻石矿床的发现已有相当长的历史，2000多年前在印度克里希钠河、彭纳河及其支流砾石层中就发现了金刚石矿床。至今已有27个国家发现金刚石矿床，但产钻石矿床的国家主要是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯和南非。

据美国矿业局（1979）估计，全世界金刚石矿产潜在储量为8.6亿克拉，已产出量为1.5亿克拉（其40%在南非，并主要用作宝石）。

1905年以前，几乎所有的金刚石矿都来自砂矿，1979年以前，认为原生金刚石矿仅金伯利岩型一个类型；1979年在西澳大利亚发现了钾镁煌斑岩型金刚石矿床。金伯利岩体包括岩筒、岩体，目前全世界共发现5000多个岩体，其中岩筒1000多个，岩筒中含金刚石的仅50%，而具经济意义的仅占5-10%。

1905年在南非发现世界上最大的金伯利岩筒-普列米尔岩筒，并发现世界最大的钻石-库利南，该钻石重3106克拉。目前世界上400克拉以上的钻石共有50颗左右，绝大部分产在南非，其余是产在巴西、印度和赛拉利昂。

我国3000年前就发现了钻石，100克拉以上的钻石到目前仅发现4颗，即1936年发现的金鸡钻石（281克拉）；1977年12月在临沐常林发现的“常林钻石”（158.785克拉）；1981年8月在临沐常林（距上述常林钻石4公里处）发现的陈埠1号钻石（124.27克拉）；1983年11月在蒙阴发现的蒙山1号钻石（119.09克拉）。总的来说，我国金刚石资源相对较少，探明储量仅占世界第六位。但勘探时间较短，1950年在沅江流域首先发现金刚石，60年代在黔东、蒙阴发现原生金刚石，70年代在辽宁瓦房店发现原生金刚石矿，1991年后年产值均在1200美元以上。总的来讲，远景尚未完全搞清。

（二）金刚石砂矿床

    1、分布

主要分布在古老克拉通上，如南部非洲。

2、成矿期

主要是前寒武纪和新生代、古生代。

    （1）前寒武纪含金刚石砾岩：占世界产量的12%。分布于南非、北非、南美、西澳等。其特征是：①含金刚石的地区位于地盾或地老地块；②产于前寒武克拉通沉积盖层的底部；③与浅海成因的粗碎屑岩有关，也有冰川成因；④砾岩砾石多为石英、硅质岩，常含金；⑤常呈绿色或褐色调。