科学探寻金刚石:什么都是浮云 找到金伯利岩是关键

2015-01-20 09:15:13    来源:中国勘测联合网

摘要:金刚石是目前人类已知的最坚硬的物质,工业上常作为作为磨料、切割器等使用。以金刚石为原生石的钻石更是一直被人类视为权力、威严、地位和富贵的象征。

  金刚石是目前人类已知的最坚硬的物质,工业上常作为作为磨料、切割器等使用。以金刚石为原生石的钻石更是一直被人类视为权力、威严、地位和富贵的象征。

  一般的砂堆是不可能有金刚石的,金刚石母矿主要为金伯利岩,金伯利岩的形成需要相当长的时间。南非金伯利矿约形成于距今33亿年前,与地球几乎同龄。


“找到金伯利岩就找到金刚石”

  金刚石最先被发现于印度的河床上,由于钻石的硬度比重相对于别的岩石大,所以经过风化并被带到河流下游后很容易被人们发现。从河流中开采的金刚石又被称为砂矿,1870年以前,所有金刚石产出自砂矿。

  1870年,南非金伯利(Kimberley)的农夫发现自己的孩子玩的石头居然是价值不菲的金刚石,人们才发现金刚石母矿并开始从中开采金刚石,从此,金刚石的这种母矿也被命名为金伯利岩。

  金伯利岩是目前最主要的产金刚石的火成岩,常常呈岩筒或岩墙产出,所以 开采中的矿区会成为一个人工的巨坑。如今南非金伯利虽然不出产金刚石,但开采后遗留的巨坑已经被作为当地的人文景点运营。



南非金伯利钻石坑,在 1914 年被关闭之前生产了超过 3 吨的钻石


  除了金刚石以外,金伯利岩中还含有镁铝榴石、大颗粒形的橄榄石、斜方辉石、金云母大晶体等。


分清金刚石含量的贫富

  每条金刚石的母矿都不同,金刚石的含量也有贫富之分。虽然尚有不同的看法,但人们对含金刚石的贫与富常有以下经验性或统计的规律:

  1.具火山碎屑结构的金伯利岩,若富含镁铝榴石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和纯橄岩等上地幔包体或其矿物包体,则金刚石富足且质量好,含地壳围岩碎屑多的,则较贫。

  


火山碎屑


2.具斑状结构的金伯利岩含金刚石较富,呈显微斑状结构的较贫。



斑状金伯利岩


  3.富含橄榄石且颗粒粗大的金伯利岩,含金刚石富,而富含金云母的金伯利岩,含金刚石贫。

  4.橄榄石含Mg和Cr越高,含金刚石也越富,铬铁矿含量高和铬铁矿中Cr/(Cr+Al)>90%,金刚石含量高,富Cr贫Al的透辉石(Cr2O3>1.2%)含量较多以及镁铝榴石含Cr高(Cr2O3>2.5%),金刚石含量也高。


金刚石主要分布

  目前世界上只有三十多个国家出产金刚石,由于地质因素不同分布极不均匀,主要分布在澳洲、非洲、亚洲和南美洲。其中澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联和南非为世界上五大钻石生产国,占全球钻坯供应量八成有多。



世界金刚石产地分布

  2013年,澳大利亚和欧洲科学家首次在南极洲的冰封岩层内发现金伯利岩,这意味着,南极可能存在钻石矿。但由于1991年签署的《关于环境保护的南极条约议定书》规定禁止在南极地区进行一切商业性矿产资源开发活动,到目前为止南极金伯利岩的金刚石含量仍未探明。

  我国金刚石虽开发有很长的历史,但收获平平。目前中国金刚石的主要产区是山东沂蒙山区,同时也是最早发现金伯利岩型金刚石原生矿床的地区,但主要生产的是工业级金刚石,经济价值较低。2010年,辽宁瓦房店地区发现厚度达130米的金伯利岩层,来自辽宁地矿局的信息显示,该岩层含有超过100万克拉金刚石。其中每立方米金伯利岩含有2.89克拉钻石,该地区出产的金刚石纯度比南非好,宝石级别以上的金刚石约占70%,相信未来有望在珠宝店买到国产的钻石。(中国勘测联合网 综合整理)


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