山东蒙阴金刚石钻石矿区金伯利岩结构构造、矿物组成及地球化学特征

山东蒙阴金刚石钻石矿区金伯利岩结构构造、矿物组成及地球化学特征,第1张

2341 山东蒙阴金刚石/钻石矿区金伯利岩结构构造、矿物组成

岩管岩石以粗晶斑状结构,斑杂构造的粗晶金伯利岩为主。矿物主要由粗晶橄榄石及基质橄榄石、粗晶金云母及基质金云母、基质钙钛矿、磷灰石、铬铁矿、碳酸盐、绿泥石和蛇纹石组成,并含少量的镁铝榴石粗晶,其中橄榄石含量高者可达60%~70%,大多为40%~50%,基本已蛇纹石化,只剩下假像,金云母含量<5%,但金云母的含量在第Ⅲ岩带金伯利岩脉中的含量明显增高,最高可达40%~50%。

斑状金伯利岩:斑状金伯利岩的斑晶成分主要为蛇纹石化橄榄石,除此以外还有部分石榴子石和少量金云母,含量在5%~30%之间。其基质成分亦主要为上述矿物及其蚀变矿物。斑晶大小由几毫米至十几毫米不等,大者可达30mm。蛇纹石斑晶呈灰绿色,常呈浑圆状,可见其因多期交代而形成的环带。金云母斑晶为金**,大小不等,呈鳞片状集合体,外缘常常被熔蚀而呈现浑圆状。石榴子石斑晶多为暗紫红色的镁铝榴石,最大粒径仅几毫米,常呈椭圆形,手标本上可见外缘颜色稍暗的次变边。

细粒金伯利岩:在山东蒙阴地区可见细粒金伯利岩,其在矿物成分上与斑状金伯利岩相同,差别在于斑晶极少或无斑晶,呈细粒结构,矿物颗粒大小较均一。

岩球金伯利岩:主要是指具有岩球构造的金伯利岩,这类金伯利岩大多具有一个橄榄石或蛇纹石的核心,相当细粒金伯利岩的物质组分围绕其生长,形成圆形或近圆形的岩球。岩球金伯利岩大小不一,小至几厘米,野外可见其大可达数米。

金伯利角砾岩:金伯利角砾岩的角砾成分包含有金伯利岩(图222)以及围岩角砾。山东蒙阴金伯利岩的围岩岩性(现为金伯利岩中角砾)主要为灰黑色灰岩和黑云母斜长片麻岩(图223)。

山东蒙阴地区的金伯利岩镜下多见斑状结构,斑晶多为橄榄石,但其大部分均已蚀变为蛇纹石,仅部分保存下来,镜下可见其鲜艳的二级干涉色。斑晶约占50%,大部分为蛇纹石化的橄榄石(图224),部分薄片的斑晶为石榴子石。石榴子石在单偏光下呈现淡淡的紫红色,据推测其应为镁铝榴石。镁铝榴石的周边多被一圈暗红色的次变边所环绕。长条状的金云母在镜下清晰可辨,其排列无定向性,多杂乱无章地分布于蛇纹石斑晶周围。在橄榄石保存较完好以及石榴子石赋存较多的薄片中,金云母则较为少见。此外,还可以发现方解石及绿泥石等蚀变矿物。

图222 山东蒙阴金伯利角砾岩

a—角砾为岩球金伯利岩;b—斑状金伯利岩

Figure 222 Kimberlite breccia of Mengyin,Shandong

a—The sphere of kimberlite; b—Kimberlite with porphyritic texture

图223 山东蒙阴含围岩角砾的金伯利角砾岩

a—角砾为黑云母斜长片麻岩;b—角砾为致密块状灰岩

Figure 223 Mengyin kimberlites including various wall rock breccias enroute to the surface

a—Biotite microclitic gneiss breccias; b—Dense massive limestone breccias

蒙阴金伯利岩均遭受了较强的蚀变作用。橄榄石绝大部分被蚀变为蛇纹石,仅保留假象。石榴子石、金云母等矿物亦遭受了不同程度的蚀变,具体表现为绿泥石化、碳酸盐化及硅化等。碳酸盐化相对较为普遍,部分矿物被蚀变,矿物间隙亦充填了大量的方解石,而绿泥石多见于基质及矿物边缘,如石榴子石的次变边。黑云母斜长片麻岩角砾的金伯利角砾岩中还可见斜长石的钾长石化。

2342 金伯利岩的主微量元素地球化学特征

为了更进一步了解金伯利岩的地球化学特征,本项目从山东蒙阴挑选了8个样品(表221)进行了分析。在进行金伯利岩岩石地球化学样品准备时,我们尽量按照较新鲜且无包裹体的原则,将样品破碎后再挑出肉眼可见的捕虏体(捕虏晶),然后研磨至200目,各取5g左右,送至澳实分析检测(广州)有限公司用X荧光光谱定量分析方法进行全岩主量分析(表222),以及中国科学院广州地球化学研究所进行ICP-MS法全岩微量元素分析(表223)。

图224 金伯利岩的斑状结构及其蛇纹石化橄榄石斑晶(SLL Ⅰ-06)

a—单偏光;b—正交偏光

Figure 224 Porphyritic texture of kimberlite and its phenocrysts of serpentinized olivine

a—plane-polarized light; b—cross–polarized light

表221 山东金伯利岩地球化学分析样品岩石类型及产地 Table 221 Rock types and location of Mengyin kimberlite samples for geochemical analysis from Shandong

表222 山东金伯利岩主量元素含量表 Table 222 Major element content of Mengyin kimberlites in Shandong

表223 山东未混染金伯利岩微量元素含量表

全岩主量元素定量分析方法采用PANalytical AXIOS型号X荧光光谱仪,将样品煅烧后加入Li2B4O7–LiBO2助熔物,充分混和后,放置在自动熔炼仪中,使之在1000℃以上熔融,熔融物倒出后形成扁平玻璃片,再用X荧光光谱分析,分析精度为001%。

根据CRClement(1982)提出的混染指数CI和Fesq等人(1975)提出的Si/Mg指数来判断金伯利岩的混染程度。Clement认为,受混染的金伯利岩CI>15,从送检的样品情况可以看出,8个山东金伯利岩样品除SLDⅠ-03(CL平均371)外均属于未受混染的样品,CI值介于11~15之间(平均为123)。此外,根据Fesq等人(1975)提出的Si/Mg>120为受壳源混染的金伯利岩,同样可得出只有个别样品有明显混染痕迹的结论(144),而未受混染的金伯利岩Si/Mg平均值仅为070。

蒙阴未混染金伯利岩总体属于Al2O3含量非常低(通常<5%),SiO2不饱和(一般<35%)及Na2O/K2O比值很低(<05%)的偏碱性超基性岩,其MgO与SiO2的比值近似于1。主量元素特征与世界其他地区大体一致,但Na2O含量明显偏低,且与津巴布韦的Murowa、Sese岩管数据偏差较大。其中山东金伯利岩的Al2O3、CaO、Na2O、K2O及P2O5含量比辽宁偏低,MgO和TiO2含量则相对较高,说明两个产地的金伯利岩浆成分并不完全一致。此外,比较MgO含量及其他主要氧化物的相关性,可以发现除Al2O3和CaO为负相关外,SiO2、Na2O+K2O、Fe3O2的含量均随MgO含量的增长而增长,K2O与MgO的相关性则较差。LW50-03为金伯利角砾岩,它的CO2和H2O含量都远远超过其他样品,故其相关氧化物的含量与其他样品差别较大。

根据样品的Ti/K比值,蒙阴金伯利岩大多与Ⅰ型金伯利岩关系密切(图24)(李昌年,1991)。而根据全岩F1和F2值,山东样品均落入ⅠA型金伯利岩区,与两种类型金伯利岩的主量元素含量平均值比较,山东蒙阴金伯利岩介于Ⅰ型和Ⅱ型之间(ADbeard等,2000)。

山东金伯利岩中的Co、Cr和Ni的含量较辽宁高。前者Co(平均值6831μg/g)、Cr(平均值168388μg/g)、Ni(平均值116114μg/g)均明显高于后者(Co平均值4498μg/g、Cr平均值81347μg/g、Ni平均值55066μg/g),Ni和Cr呈明显的正相关关系。山东蒙阴微量元素原始地幔标准化蛛网图(见辽宁部分,图25)和稀土元素球粒陨石标准化分布型式图(见辽宁部分,图26)非常相似,除了Yb外,其余元素都较原始地幔富集,稀土球粒陨石标准化曲线均向右倾斜,表现出明显的富LREE的趋势,但山东金伯利岩的ΣREE、LREE、LREE/HREE、(La/Yb)N、(La/Sm)N以及(Gd/Yb)N都比辽宁瓦房店高,说明山东蒙阴金伯利岩轻稀土的富集程度高于辽宁瓦房店。

蓝宝石原石最大的特点是颜色不均,可见平行六方柱面排列的,深浅不同的平直色带和生长纹。聚片双晶发育,常见百叶窗式双晶纹。裂理多沿双晶面裂开。二色性强,世界不同产地的蓝宝石除上述共同的特点之外,亦因产地不同各具特色。上世纪80年代在中国东部沿海一带的玄武岩中,相继发现了许多蓝宝石矿床。

蓝宝石的产地在中国山东昌乐、泰国、斯里兰卡、马达加斯加、老挝、柬埔寨,其中最稀有的产地应属于克什米尔地区的蓝宝石,而缅甸是现今出产上等蓝宝石最多的地方。

有金绿猫眼和亚历山大石。

1、首先金绿猫眼是拥有谜一样身世的宝石。它位列世界四大名贵彩色宝石之一,身份贵重,极具神秘感。

2、其次亚历山大石是金绿宝石家族中一种稀有的矿石,由于含铬而具有变色龙般的变色效应。在日光或荧光灯下它的颜色会呈现为绿色,而在白炽灯下则会呈现出褐色或紫红色,这源于矿物吸收光的复杂过程。亚历山大石的颜色变化被描述为“白天的祖母绿,夜晚的红宝石”,这种现象通常被称为变色效应。

(一)断裂构造及火山活动对成矿的控制作用

蓝宝石原生矿产于泰沂隆断东北昌乐凹陷中,区内断裂构造发育,主要有SW—NE向的沂沭断裂带之鄌郚-葛沟断裂,SE—NW向的郑母-北展断裂、五图断裂等。区内的火山活动与沂沭断裂带巨大的平移运动密切相关,特别是与上述断裂在古、新近纪时期的进一步活动,沿SE—NW向断裂本身及其与沂沭断裂带的交会处发生碱性玄武岩喷溢活动,形成昌乐—临朐火山群,区内含矿的牛山期、尧山期玄武岩分布明显受该区古、新近纪强烈的玄武岩质火山活动控制。

本区蓝宝石原生矿赋存于火山机构中心部位及火山通道附近是其显著特点。中心式爆发使得蓝宝石及其寄主岩迅速上升并在地表爆发、快速冷却,蓝宝石巨晶来不及熔融而被保存下来。如方山蓝宝石原生矿呈喇叭状分布于火山喷发的中心部位;方山北麓、邱家河、店子及乔山蓝宝石原生矿分布于火山通道附近。

(二)蓝宝石寄主岩石对成矿的控制作用

从目前所搜集到的资料可知,蓝宝石原生矿主要发育在尧山期、牛山期玄武岩中,蓝宝石的寄主岩石岩性为碱性橄榄玄武岩和碧玄岩,其中含有大量的深源包体及歪长石、辉石、尖晶石等深源巨晶矿物。野外观察牛山期、尧山期玄武岩有多期活动,在层状玄武岩间有氧化顶(烘烤面),沉积夹层等现象。如在毛家村一带的玄武岩中,夹有一层厚约1m的红色砂砾岩。玄武岩的构造有气孔构造、杏仁构造、斑杂构造,斑状结构,基质可见间粒结构,辉绿结构等。岩石中的矿物成分有:橄榄石(多伊丁石化)、含钛普通辉石、斜长石、磁铁矿、磷灰石、沸石等。

蓝宝石寄主岩石的化学特征:就本区域内比较这两期的含蓝宝石和不含蓝宝石玄武岩的化学成分基本相似,但Al2O3、TiO2含量含矿玄武岩比不含矿玄武岩偏高;与中国东部的玄武岩比较,本区玄武岩表现为低SiO2、MgO,高Al2O3、TiO2,含矿玄武岩Al2O3、TiO2含量高。

蓝宝石主要赋存在高Al2O3、TiO2,贫SiO2、MgO的富含幔源包体及歪长石、辉石、尖晶石等深源巨晶的碱性橄榄玄武岩和碧玄岩中。

(三)温、压条件及岩浆升速对蓝宝石成矿的控制作用

前人对研究区天然蓝宝石的生长特征、微量元素特征、包体矿物特征及野外产出特征的研究认为:蓝宝石的形成环境主要有两种:①巨晶——形成于碱性玄武岩浆早期高压结晶固相;②捕虏晶——在较深源区的幔源岩石解体矿物形成的蓝宝石被更深部的玄武岩浆带至地表。但要使蓝宝石完好保存,必须受到玄武岩浆的物质成分、温度、压力、氧逸度、岩浆上升速度等多种条件的共同制约,这些条件对蓝宝石的保存起至关重要的作用。邹进福(1991)认为:含蓝宝石岩浆上升速度的快慢,可能是决定大部分碱性玄武岩是否含矿及含矿贫富的一个重要原因,只要岩浆上升速度够快,蓝宝石的保存与玄武岩的成分及形成时代没有直接相关关系。因此,只有当岩浆形成温度高、压力大、氧逸度低,同时岩浆上升速度快时蓝宝石才能得以保存。

本人在生辰拾网站收集来的,仅供参考,希望能够帮的到你。

蓝宝石最大的特点是颜色不均,可见平行六方柱面排列的,深浅不同的平直色带和生长纹。聚片双晶发育,常见百叶窗式双晶纹。裂理多沿双晶面裂开,二色性强。

世界不同产地的蓝宝石,除上述共同的特点之外,亦因产地不同各具特色,上世纪80年代在中国东部沿海一带的玄武岩中相继发现了许多蓝宝石矿床。

一、蓝宝的颜色是其价值的指标。一颗非常深色的蓝宝可能只售一百港元一卡,但一颗好的矢车菊蓝的蓝宝则售每卡数万港元。在美国及欧洲,人们偏爱较深色的蓝宝。在香港,消费者喜爱中等深度的蓝色,这色系的蓝宝售价较高。将蓝宝放在一臂之遥,细心观察它的颜色是蓝色还是黑色。若它是蓝色,那麼你的选择虽不中亦不远矣。

二、在天然日光及人造光源下看宝石,宝石在强光下看来会较浅色,但在一般日光下则会较黑。

三、看看颜色是否均匀一致,裂痕会影响宝石的美观及耐用程度。如羽状纹伸至石的表面,突如其来的撞击会令宝石破裂。

四、与红宝石一样,小心仿制品和几可乱真的赝品。

玉石的原石范畴比较大每种玉石都有自己独特的细分区别方法,这里简单叙述一下关于辨别玉石真伪的简单参考

针对玉石原石鉴定,鉴定机构普通将鉴定玉石的品种、成分和特征,另外,影响玉石价值的因素也良多,如分量、维度、质地、品相等等,玉石的个性特点很强,不能但凭产地、种类来估价。

1、密度硬度法:翡翠的密度和硬度较高。常见的大理石、石英岩、钠长石玉等的密度都小于翡翠,掏空作假的赌石密度也会下降。大理石的硬度明显小于翡翠。

2、结构构造法:翡翠为纤维交错结构、块状结构。这就决议了翡翠的硬度高韧性大。大理石和石英岩为粒状结构,韧性显著小于翡翠。用放大镜察看赌石切口可显明看到他们构造的差别。

3、矿物成分法:赌石假皮个别为方解石、石英、高龄石、伊利石、白云石、重晶石、长石等。用滴酸法检测碳酸盐质假皮可见气泡反响。真赌石外皮的矿物以硬玉为主。

4、敲击剥落法:假门子赌石敲击有空泛感。假皮赌石水洗或用针尖挑唆有少许剥落。

南非金刚石资源十分丰富,金刚石年产量曾超过1000万克拉,近几年也有800万克拉~l000万克拉,其中宝石级金刚石占35%,是世界上最大的钻石生产国。戴比尔斯是南非最具代表性的钻石矿之一,也是世界最主要的钻石出口基地之一。

博茨瓦纳有丰富的金刚石资源,各种级别金刚石储量近4亿克拉,其中宝石级和近宝石级金刚石资源量居于世界较前位。金刚石主要分布在靠近南非和津巴布韦的东部卡拉哈里地区。博茨瓦纳的其他宝石还有玛瑙和光玉髓。

刚果金刚石工业储量15亿克拉,储量基础35亿克拉,主要以工业金刚石为主。矿床类型有冲积型和原生型两种,砂矿主要集中在开赛河流域,以奇卡帕河为中心的西部地区,原生型矿床主要分布在以巴克旺为中心的姆布吉马伊地区。

纳米比亚金刚石储量丰富,主要分布在纳米比亚南部和南非接壤的奥兰治河流域一带以及大西洋沿岸一带,为砂矿型,分布面积广,宝石级金刚石超过90%。

坦桑尼亚金刚石成矿主要发生在太古代克拉通分布区内,有数以百计的金伯利角砾岩筒,其中大部分含金刚石,有经济意义的多集中在姆万拉——库尼昂加——图腊一带。

马达加斯加宝石多达50余种,是世界上著名的宝石产出国之一,有天然宝石矿的“博物馆”之称,其主要品种有电气石、绿柱石、石榴石、水晶、锆石、尖晶石、红宝石、蓝宝石、祖母绿等。宝石矿床的类型以伟晶岩及其次生的砂矿型为主,还有部分属变质和火山岩型。

美洲的宝玉石产地主要集中在西部.的科迪勒拉一安底斯山脉一带和东部的巴西地区。该区盛产祖母绿、海蓝宝石、黄玉、碧玺、紫晶、橄榄石、绿松石、软玉等。哥伦比亚产出世界上最好的祖母绿晶体,其产量占全世界总产量的75%,总价值居各种有色宝石之首。美国是世界上产宝石较多的国家,圣地亚哥的喜尔拉雅矿床是世界上最大的碧玺矿床之一,科罗拉多、亚利桑那、内华达等州有世界上最大的绿松石矿,其质量仅次于伊朗优质绿松石。

8621 巴西金刚石/钻石的晶体形貌和颜色特征

巴西各矿区的金刚石/钻石具有相似的晶体形态、表面形貌和颜色特征。金刚石/钻石的晶体形态以十二面体为主,其次为不规则形状、聚形和八面体晶形,还有少量的三角薄片双晶(图838、图839),大多数金刚石/钻石表面显示溶蚀特征、塑性变形纹理及与搬运相关的表面磨损;金刚石/钻石的颜色以无色为主,其次为灰色、棕色、**、粉色、乳白色及不均一的颜色(Kaminsky et al,2001b;Hayman et al,2003,2005;Tappert et al,2006;Bulanova et al,2008a;Hunt et al,2009)。

虽然巴西各矿区的钻石都以菱形十二面体为主,具有相似的晶体形态,但不同来源钻石的形态组合则有差异。例如Arenapolis、Boa Vista和Canastra三个砂矿的钻石具有相似的与生长和溶蚀过程相关的晶体形态。三个矿区钻石的晶体形态均以菱形十二面体为主,其次为比例相当的八面体和菱形十二面体聚形、八面体、不规则形状晶形(Tappert et al,2006)。Juina地区Rio Soriso砂矿钻石晶形也以菱形十二面体为主(42%),其次为菱形十二面体与八面体的聚形(13%),八面体(4%)(图838),但出现一些不常见的立方体和立方-八面体钻石(Hayman et al,2005)。而Carolina金伯利岩筒钻石的形貌以滚圆(32%)和不规则(26%)的菱形十二面体为主,其次为不规则、不可辨别的晶形(26%),其余的为八面体(12%)和三角薄片双晶(4%)。

图838 Rio Soriso矿区原石(A)十二面体(B)八面体 - 十二面体组合(C)聚形(D)八面体双晶

(据 Hayman et al,2003)

Figure 838 Rough diamonds from Rio Soriso mine A) dodecahedron B) combination form of octahedron and dodecahedron C) combination form D) macle

(Hayman et al,2003)

图839 Collier 4岩管金刚石的形貌

Figure 839 Diamond morphology of No4 pipe,Collier

J1:碎片,熔蚀与蚀刻白色八面体;J2:白色八面体/双晶/共生一边破碎;J9:淡棕色熔蚀破碎的八面体;J10:白色熔蚀八面体、十二面体

(据 Bulanova et al,2010)

J1: fragment,resorped and etched white octahedral crystal; J2: white octahedral crystal intergrows with macle,one side broken; J9: light brown,resorped and broken octahedral crystal; J10: white resorped octahedral crystal and dodecahedral crystal

(Bulanova et al,2010)

图840 Rio Soriso 矿区原石具有不同的荧光颜色:(A) 蓝色,(B)绿松石色,(C)绿色,(D) 棕色

(据 Hayman et al,2003)

Figure 840 Rough diamonds with different fluorescence colors from Rio Soriso mine: A)blue,B)turquoise,C)gREE,D)brown

(Hayman et al,2003)

图841 Rio Soriso矿区原石CL图像 (A)多阶段的八面体生长和溶蚀;(B)复杂的生长模式

(据 Hayman et al,2003)

Figure 841 CL images of rough diamonds from Rio Soriso mine,(A) multi-stage octahedron growth and resorption; (B) complicated growth pattern

(Hayman et al,2003)

Juina地区金刚石(包括起源地Sao Luiz河)表面具有大量塑性变形滑移线和蚀刻通道,常缺少机械相关的磨损痕迹((Kaminsky et al,2001b;Hayman et al,2003)。而其他地区金刚石表面具有丰富的晶面蚀像,如盾形的薄层、三角坑(座)、阶梯状生长结构、生长丘、塑性变形滑移线及不同比例与搬运相关的表面磨损(Hunt et al,2009;Bulanova et al,2008a;Tappert et al,2006)。

大部分矿区金刚石/钻石表面存在色斑,如Boa Vista砂矿矿区约75%的金刚石/钻石具有绿色和褐色色斑,以绿色色斑为主。Arenapolis和Canastra砂矿近40%或更少的金刚石/钻石拥有比例相当的绿色、褐色色斑(Tappert et al,2006)。Machado River砂矿的金刚石/钻石表面也常见绿色和棕色色斑 (Bulanova et al,2008a)。只有Juina地区Rio Soriso矿区等少量矿区金刚石/钻石表面不存在色斑(Hayman et al,2003)。

8622 巴西金刚石/钻石的内部结构特征

Arenapolis、Boa Vista和Canastra砂矿金刚石阴极发光(CL)生长结构多样,简单环带、振荡环带、扇形和复杂分区环带结构均可见。Boa Vista矿区未溶蚀的八面体金刚石/钻石一般具有低氮的外层(Tappert et al,2006)。Rondônia州Machado河砂矿橄榄岩型的金刚石/钻石具有明亮的蓝色光致发光及八面体分带的阴极发光图像,但其超深榴辉岩型金刚石/钻石则不具有或呈非常弱的光致发光和阴极发光图像(Bulanova et al,2008a)。

Juina地区金刚石/钻石的内部结构与岩石圈来源的金刚石/钻石有极大不同,以复杂的内部生长结构、塑性变形、内应力、破碎和溶蚀为特征(Hayman et al,2005;Hutchison,1997;Kaminsky et al,2001b;Bulanova et al,2010)。Juina地区Rio Soriso砂矿大部分金刚石/钻石表现为同中心、复杂形状、扇形分带的内部结构,许多金刚石出现阶段性的溶蚀、生长及塑性变形(Hayman et al,2005)。Juina地区Collier 4岩筒只有少数金刚石/钻石呈现规则的八面体环带结构,大部分具有充填破碎和溶蚀的后代金刚石/钻石的裂缝,或者表现为非常复杂的生长模式(图839),表明金刚石/钻石具有复杂的生长历史,起源于交替生长和强烈溶蚀的环境,受到类似剪切地幔捕虏体的脆性和塑性变形(Bulanova等 et al,2010)。

8623 巴西金刚石/钻石的包裹体特征

巴西大部分矿区的金刚石/钻石具有与世界其他地区相似的矿物包裹体组合,以橄榄岩型(P型)为主,包括橄榄石、镁铬铁矿、石榴子石、斜方辉石、顽火辉石等(Meyer & Svisero,1975;Tappert et al,2006)。其中橄榄石和斜方辉石包裹体具有高Mg和低Ca特征,指示金刚石/钻石强到中等亏损橄榄岩型的地幔来源;榴辉岩型(E型)包裹体丰度低,表明在巴西主要部分的岩石圈地幔,缺少玄武岩组成的金刚石/钻石源岩(Tappert et al,2006)。只有Juina地区砂矿金刚石/钻石具有独特的以超高压相为主的包裹体组合,包括铁方镁石、钙钛矿、四面体的铁铝-镁铝榴石混合物相(TAPP)、超硅石榴石、含锰钛铁矿、Cr-Ti尖晶石、自然Fe、自然Ni、榍石等,其中铁方镁石的质量分数最丰富(Hayman et al,2005;Kaminsky et al,2001b;Kaminsky et al,2008;Hutchison et al,1999; Harte et al,1994)。铁方镁石+MgSi-钙钛矿+CaSi-钙钛矿+SiO2±TAPP矿物的共生组合,与实验研究中高压下橄榄岩型组成预测一致(Kesson et al,1991)。这些罕见包裹体系列揭示了金刚石/钻石的过渡地带和下地幔来源,起源深度可能超过1700 km(Hayman et al,2005;Kaminsky et al,2001b;Harte et al,1994)。金刚石也存在E型包裹体,包括水铝硅酸盐(“Egg相”)(Wirth et al,2007)、碳酸盐(方解石和白云石)(Brenker et al,2007;Wirth et al,2009)、硅酸盐(硅灰石-Ⅱ、枪晶石、钙镁橄榄石、金云母)、卤化物(NaCl、KCl、CaCl2和PbCl2)、氧化物(钛铁矿和尖晶石)以及硫化物(Wirth et al,2009)等,表明金刚石可能是地壳物质俯冲到了一个深度较低的过渡地带和下地幔形成的(Wirth et al,2007;Brenker et al,2007;Wirth et al,2009),见表89。

世界范围内,仅巴西西部的Juina地区(Kaminsky et al,2001b;Harte & Harris,1994)、加拿大的A154 South岩管(Donnelly et al,2007)、Panda(Tappert et al,2005a,2005b)以及几内亚的Kankan(Stachel et al,2000b)地区的金刚石/钻石含有铁方镁石包裹体。仅Jagersfontein、Juina、Kankan三个产地金刚石/钻石中含有相当比例的超硅石榴子石包裹体(Stachel et al,2004a,2004b)。四面体的铁铝-镁铝榴石混合物(TAPP)包裹体极其低Ca、Cr、高Ti成分,属于异常的地幔石榴子石,只在Juina地区Sao Luiz、Rio Soriso、Collier 4矿区金刚石/钻石中发现(Harris et al,1997;Hayman et al,2005;Kaminsky et al,2001b;Bulanova et al,2010)。磁铁矿是金刚石/钻石中的稀有包裹体,仅在Juina地区(Hutchison,1997)、委内瑞拉的Guaniamo地区(Sobolev et al,1998),美国的Sloan地区(Meyer & McCallum,1986)和西伯利亚一些矿区(Sobolev et al,1981,1984)的金刚石/钻石中发现。自然铁也是金刚石的稀有包裹体,仅在Juina地区砂矿金刚石/钻石(Hayman et al,2005;Kaminsky et al,2008),西伯利亚及澳大利亚Wellington地区的橄榄岩型金刚石/钻石(Sobolev et al,1981;Bulanova et al,1998;Davies et al,1999),及美国Colorado-Wyoming(Meyer & McCallum,1986)金刚石/钻石中报道过。显然,金刚石中含有磁铁矿、自然铁这些稀有包裹体是有重要的产地来源指示意义。

表89 巴西金刚石/钻石的包裹体特征 Table 89 Diamond inclusion features of Brazil

据:Meryer and Svisero,1975;Tappert et al,2006;Shiryaev et al,2003;Bulanova et al,2008a;Harte et al,1999;Kaminsky et al,2001b;Araújoet al,2003;Hayman et al,2005;Kaminsky et al,2008;Brenker et al,2007 ;Wirth et al,2007,2009;Bulanova et al,2010;Kesson & Fitz Gerald,1991 文献整理

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