钻石大小和品质频率分布,包括钻石的大小、颜色、晶体形态、表面形貌、质量分布(干净程度)等特征是可以指示特定产矿区钻石整体特征。由于不同矿区产出钻石的统计特征不相同,这些特征成为帮助判断钻石产地来源重要的基础之一。这些特征通常也被钻石开采公司采用来校准他们的产品,如机械故障或失窃等产生问题的判断。事实上,一些非常有经验的钻石贸易行家常常可以根据钻石毛坯的这些基本特征就能够非常准确判断出某些钻石的产地(通常是相对有限的区域内),2008年金伯利进程证书制度钻石专家工作组研制了分析毛坯钻石特征的方法,对科特迪瓦的Bobi 和 Tortiya矿区钻石的大小、晶体形态、质量分布特征进行了统计(Kimberly Process/Chairs report to the Plenary on the activites of KPCS,2008)。2009年金伯利进程呈交了对加纳钻石特征的统计,对于阻止科特迪瓦的冲突钻石起到了明显作用(Kimberley Process,2009)。
通过对项目实验研究用样品和矿区开采样品的观察和统计分析,并结合前人的研究资料,可以得出以下结论:
(1)湖南地区砂矿金刚石普遍粒度较小,并在沅水流域显示分段富集的特点,平均粒度和重量较山东和辽宁地区小,而山东金刚石的粒度和重量分布都具有较大的差异。
(2)湖南地区砂矿金刚石以带有磨圆特征的完整晶体居多,完整度也最高,为894%,辽宁和山东地区金刚石的晶体完整度比例不及湖南地区,其中辽宁金刚石的晶体完整度又较山东金刚石晶体高。总的来说,山东钻石的晶形完整度最差,不规则晶体和碎块约占40%。根据前人研究资料:山东地区钻石破碎率约为55%;辽宁地区钻石晶体晶形多数完整;湖南地区钻石晶体完整度约为86%,单形高达96%以上;这与本文的研究样品的晶形和晶体完整度统计结果基本一致,说明本报告在实验研究样品的选取方面基本和历史资料符合,有一定的代表性。
(3)辽宁金刚石晶形的完整度比例最高。罗声宣等(1999)认为金伯利岩中的金刚石晶体包括完整晶体和原生碎块(破碎面上有蚀象)两种,金伯利岩中的金刚石在选矿过程中,平均产生1545%的次生机械破碎,一个完整的金刚石晶体可分裂成两个或两个以上的次生碎块。因此,金伯利岩中金刚石的完整晶体,实际上比统计数据要多得多,同时,大粒级金刚石的含量,实际上比统计数据要高得多。因此,前文中对于辽宁和山东地区金伯利岩原生钻石的大小、完整度统计结果也可能存在一定的片面性。但是综合历史及现在对湖南、山东和辽宁质量特征的数据,还是可以显示出有一定代表性的差异:湖南金刚石的质量大小具有稳定性,而山东、辽宁金刚石的质量大小相对参差不齐,其中山东最参差。
(4)辽宁和湖南矿区宝石级金刚石产出相对较多,山东矿区宝石级金刚石含量较少,这和过去钻石贸易中我国辽宁钻石的平均价格在三个产地中最高(基本上可以接近非洲国家最好质量钻石的水平)(丘志力,2000)相一致。根据历史资料及本项目的观察调研,三个产地钻石毛坯的质量(重量)及完整性的对比见图32,图33。
图32 中国三个产地钻石毛坯的质量(重量)对比图
Figure 32 Comparison chart of rough diamond weights of the three diamond fields in China
图33 中国三个产地钻石毛坯的完整性对比图
Figure 33 Comparison chart of rough diamond intactness of the three diamond fields in China
总之,山东金刚石的粒度最大,质量(重量)变化也最大;湖南钻石相对较小,质量(重量)变化小,完整性最好;辽宁钻石晶形完整度比例最高,宝石级钻石的含量最高。
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图21 重达1014695ct的蒙山5号金刚石晶体
Figure 21 The No5 Mengshan diamond crystal weighing 1014695ct
中国出产金刚石的记载是在明朝(1488年),湖南沅水流域的农民在淘砂金时就常淘到金刚石,山东郯城地区明朝时也有金刚石的发现。20世纪20~30年代,山东胶县七宝山地区也发现过金刚石。1917年编写的《临沂县志》记载:“金刚石有明净如水而无色者,有白黄红绿诸色者用于宝饰,小者可划玻璃,往往拣而得之,不恒有。”(叶寅生,1997)。其后,最重要的一些发现包括:1937年,山东农民罗振邦在郯城金鸡岭翻地时偶尔发现了重28125ct的金刚石,淡**,晶形似一只刚出壳的雏鸡,结合产地其被命名为“金鸡钻石”;1939年,也是在山东的郯城,又有人拾获了一颗重21875ct的金刚石(白立仑,1997),后来,这两颗金刚石据说均被日军驻临沂的顾问掠走,至今下落不明(涂怀奎,1998)。1965年,山东省地质局809队在山东蒙阴常马庄发现了我国第一个具有工业价值原生金伯利岩型金刚石矿床“红旗1号”;1971年6月,辽宁省地质局区调队在辽宁瓦房店发现含金刚石的金伯利岩管,随后确定了3个含金刚石的金伯利岩矿带。1977年12月21日,山东省临沭县岌山公社常林大队村民魏振芳在田里发现一颗淡**,重158786ct的天然金刚石,引起轰动。该晶体呈八面体、透明,属宝石级钻石,被命名为“常林钻石”,是中国目前可见最大的钻石(走向世界,2009)。70年代末,复州河城的金刚石砂矿发现一颗无色透明的宝石级金刚石,重108ct。1981年8月15日,山东临沂县郯城陈埠矿区发现一颗棕**12427ct的巨粒金刚石,晶体呈立方体与菱形十二面体的聚形,命名为“陈埠1号”。1983年11月14日,山东蒙阴王村矿区胜利1号金伯利岩筒中发现了一颗淡**透明11901ct的金刚石,被命名为“蒙山1号”。1986年,湖南沅水流域的桃园县群众挖到一颗不规则椭圆形,透明度较好,重4315ct的金刚石,其后湖南的农民还挖到过一颗重621ct的金刚石。1991年于瓦房店发现“岚崮1号”钻石,这是辽宁发现最大的一颗透明宝石级钻石,重6015ct,呈八面体。2006年5月27日,山东蒙阴建材701矿在胜利1号岩管生产线上选出一颗呈拉长八面体晶形、重达1014695ct特大金刚石(图21)。表21为部分我国已发现的大于2g(10ct)的金刚石/钻石晶体。
表21 我国已发现的大于2g(10ct)的金刚石/钻石 Table 21 Diamonds above 2g(10ct)found in China
自发现中国第一个具有工业价值金伯利岩型金刚石原生矿床“红旗1号”,到1977年,基本探明了山东常马庄、王村、西峪、头寸和红喜庄5个有工业价值的金刚石原生矿床;此后数年,山东陆续发现60余个金伯利岩。
1971年,辽宁省地质局区调队在辽宁瓦房店发现含金刚石的金伯利岩管,继而发现了3个含金刚石的金伯利岩矿带(包括几十个岩体,其中最富的品位为16ct/m3)。其后,至1980年又探明了30号、42号、50号、57号、68号和74号等6个具有工业价值金刚石原生矿床。1992年辽宁省地矿局地质6队,采用金刚石重砂测量和高精度地面磁法测量新技术,在辽宁瓦房店岚崮山地区发现了3个新的含金刚石的金伯利岩岩体;2009年,辽宁地质队又在原有工作基础上,在瓦房店位于110号岩管东侧下方找到一个金刚石储量大约在21×104ct的中型金刚石矿(中国新闻网,2010-1-21;东北新闻网(沈阳),2010-02-05)。
1990年10月,湖南宁乡县云影窝地区含金刚石的橄榄金云火山岩岩体的发现具有重要意义。至今,该区已发现了25个橄榄金云火山岩岩体(脉)。经对6个岩管进行采样选矿试验,在4个岩管中发现了65颗微粒金刚石,这些发现虽然不具经济意义,但为扬子地台金刚石的找矿提供了重要的线索,表明我国南方原生金刚石的成矿条件良好并具备较为广阔的找矿前景(王仲会,1998;梅厚钧等,1998;张培元,2001)。
图22 中国三个主要金刚石 / 钻石产地的大地构造区位及金刚石 / 钻石发现情况
( 据 Yang et al2009; Zheng et al,2006; Zheng et al,2007 等修改 )
Figure 22 Geotectonic locations and diamond exploration situation of the three major diamond fields in China
(After Yang et al,2009; Zheng et al,2006; Zheng et al,2007)
至今,我国目前已基本查明了辽宁、山东、湖南、江苏等省金刚石原生矿床与砂矿金刚石矿产资源的储量(金刚石/钻石产地及分布见图22)。截至2000年年底,中国保有金刚石储量2295×104ct,在世界上30多个钻石产出国中大约居第10位。20世纪90年代到21世纪初期,我国年产金刚石约(10~15)×104ct,但在2002年前后,辽宁50号岩筒的金刚石开采基本结束,2009年以后山东蒙阴胜利1号岩金刚石的产量和质量也开始下降。实际上,最近两年国内金刚石的产量已经很难统计,较为重要的可能是湖南省沅水流域间歇性的金刚石砂矿开采,农闲期间,有大小规模不等的淘砂机在4~5个地区进行钻石砂矿的开采,有些开采点一个点的淘砂机就可达5台(图版Ⅰ),每天可以有上百克拉的产量,但总体上估计年产量不会超过10×104ct。
陕西。陕西已查明矿产资源储量潜在总价值42万亿元,约占全国的三分之一,居全国之首
陕西成矿地质条件优越,矿产资源丰富,矿产种类较齐全,是我国的资源大省之一,许多矿种在全国占有重要地位。
陕西省已查明有资源储量的矿产92种,其中能源矿产5种,金属矿产27种,非金属矿产57种,水气矿产3种。我省矿产资源的主要特点是:资源分布广泛,但相对集中,矿产种类较齐全,但结构不尽理想;资源丰富,但总体勘查程度低,可经济开采的储量少,难以开发利用的资源量多;能源矿产具突出优势,但一些支柱性矿产短缺;除能源矿产外,金属、非金属矿产特大型、大型矿少,中小型矿多,富矿少,中低品位矿多,单一矿少,共伴生矿多。
陕西省矿产资源分布区域特色明显。陕北和渭北以优质煤、石油、天然气、水泥灰岩、粘土类及盐类矿产为主;关中以金、钼、建材矿产和地下热水、矿泉水为主;陕南秦岭巴山地区以黑色金属、有色金属、贵金属及各类非金属矿产为主。我省已查明矿产资源储量潜在总价值42万亿元,约占全国的三分之一,居全国之首。
陕西省保有资源储量居全国前列的重要矿产有:盐矿、煤、石油、天然气、钼、汞、金、石灰岩、玻璃石英岩,高岭土、石棉等,不仅资源储量可观,且品级、质量较好,在国内、省内市场具有明显的优势。但有些关系到国计民生的重要矿产,如铁、铜、锰、铝、锡、钨、铂族金属、萤石、钾盐、磷、金刚石等,或贫矿多、或探明储量少无可供规划矿区,或开发利用条件差,少数矿种至今仍未探明储量
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