金伯利岩的矿物组成

金伯利岩矿物成分复杂，一般可分3种类型： 如蛇纹石、磁铁矿、黄铁矿、黑云母、绿泥石和碳酸盐矿物等。其中镁铝榴石是重要的特征矿物，也是寻找金刚石的指示矿物。矿物颗粒的边部常次生变化为绿泥石、黑云母、蛇纹石、方解石、阴起石、水云母及铁的氧化物。当完全被铁的氧化物及蛇纹石等矿物交代后，则变成黑色球粒，习惯上称作黑豆。镁铝榴石具有特殊的二光性。即在人工透射光下呈红色 ，日光下呈绿色。

一、概 述

金伯利岩和钾镁煌斑岩是金刚石最重要的源岩。金伯利岩分为两类，一类是富含挥发分 ( 主要是 CO2) 的钾质超基性岩; 另一类是超钾质过碱性富挥发分 ( 主要为 H2O) 的岩石，后一类又称奥兰治岩。钾镁煌斑岩也是一种超钾质过碱性岩石，它与第二类金伯利岩有许多相似之处，但二者的化学成分和矿物成分是不同的。

金伯利岩主要分布在非洲南部和中部、北美和亚洲，钾镁煌斑岩主要分布在澳大利亚 ( 图 1) 。在 20 世纪 80 年代前后，前苏联在东欧地台的波罗的地盾和俄罗斯台坪的结合部位发现了一个新的含金刚石的金伯利岩区，叫做阿尔汉格尔斯克含金刚石金伯利岩区。全世界已知金伯利岩和钾镁煌斑岩产地约有4000 个，其中含金刚石的大约有500 ～1000 个，已开采的不到60 个，其中大的矿山只有15个。表 1 列出了世界最重要的含金刚石岩筒的面积和品位。

图 1 主要含金刚石的金伯利岩和非金伯利岩金刚石产地分布示意图( 引自 J J Gurney 等，2005，修改)

表 1 世界重要的含金刚石岩筒

二、地 质 特 征

1 区域地质背景

含金刚石的金伯利岩位于古老的太古宙克拉通内，被相对变形较弱的显生宙岩石覆盖，能为金伯利岩火山管道的保存提供特别有利的环境。而钾镁煌斑岩一般出现在克拉通边缘或出现在地壳很厚( 大于 40 ～55km) 、岩石圈也很厚 ( 大于 150 ～250km) 地区中克拉通化的增生活动带。

正如根据不同类型火成岩反复侵入所确定的，金伯利岩与钾镁煌斑岩侵入体在克拉通内一般产在高岩浆渗透带内，这些含金伯利岩的高岩浆渗透带毗邻长期活动的深大断裂系统，它们控制着克拉通内的地幔 ( 镁铁质和超镁铁质) 岩浆活动。

另一个控制金伯利岩分布的活动带是裂谷带的 “肩部”，是断块差异性运动区，其特点是沿裂谷走向地垒 － 地堑构造发育，垂直断层的断距为 1 ～2km。

第三种控制金伯利岩分布的带称为异常地幔带，它在地表的地质构造上没有明显反映，但相当于地球物理线性体，能反映区域的深部特征。

金伯利岩或钾镁煌斑岩的年龄范围很广，从 2188Ma ( 澳大利亚的 Turkey Well 岩筒) 至约 43Ma( 加拿大的 Lac de Gras 岩筒) ，似乎在整个显生宙和元古宙的大部分时间都出现了金伯利岩浆喷发。近来在加蓬也发现了年龄为约 2800Ma 的金伯利岩。在开采金刚石的金伯利岩中，最老的是南非的普雷米尔，年龄为约 1200Ma，它与澳大利亚阿盖尔钾镁煌斑岩的年龄 1100Ma 近似。西伯利亚的金伯利岩是在 367 ～345Ma、245 ～215Ma 和 160 ～149Ma 3 个时间段侵位的。

2 矿床地质特征

至今还未揭露出过一个完整的含金刚石的金伯利岩岩筒 ( 火山) 。根据非洲南部一系列金伯利岩研究，建立了金伯利岩岩浆系统的经典模式，它是由根部带、陡倾的火山道和比较浅的火山口带组成。

火山口、火山道和根部带分别为不同结构类型的金伯利岩所充填。组成火山口的是喷发的火山碎屑金伯利岩，火山道则是侵入凝灰质金伯利岩角砾岩，根部带为浅成的金伯利岩。火山道带垂直延伸可达 1000m，火山口带和根部带每个可达 500m，这表明一个完整的金伯利岩火山构造总深度可达2km ( 图 2) 。也有些岩筒 ( 如加拿大的 Lac de Gras 岩筒) 延伸规模比较小。

火山通道相和根部带浅成相金伯利岩的区别在于，前者是由嵌在微晶蛇纹石和透辉石基质中的围岩碎屑、浅成相金伯利岩碎块和浑圆的球粒状火山砾组成。火山口相第一类金伯利岩在多数金伯利岩区的数量都不大，因为大部分被剥蚀掉了。火山口相的金伯利岩包括表生碎屑沉积和以凝灰岩为代表的岩石。火山口相金伯利岩是金刚石的重要来源。

图 2 说明 3 种侵位方式的金伯利岩横剖面( 引自 J J Gurney，2005)

图 3 澳大利亚阿盖尔火山角砾岩筒地质图( 引自 G L Boxer 等，1986)

如上所说，金伯利岩分为两类。第一类金伯利岩通常显示明显不等粒结构，即细粒基质中有大晶( 有时为巨晶) 存在。巨晶 － 大晶体组合由浑圆的他形镁钛铁矿、贫铬钛镁铝榴石、橄榄石、贫铬的单斜辉石、金云母、顽辉石和贫钛的铬铁矿晶体组成。橄榄石是大晶体组合的主要成分。基质矿物包括第二代自形原生橄榄石和 ( 或) 金云母，以及钙钛矿、尖晶石、钙镁橄榄石、磷灰石、方解石和晚期原生多边形胶蛇纹石。第二类金伯利岩则主要由浑圆形橄榄石大晶体再加上由金云母和透辉石的大晶体和微斑晶以及尖晶石、钙钛矿和方解石组成的基质组成。

钾镁煌斑岩是一组实际矿物成分变化范围极大的岩石。主要原生矿物有: 含钛贫 Al2O3的斑晶金云母、含钛基质嵌晶状四配位铁金云母、含钛和钾的钠透闪石、镁橄榄石、贫 Al2O3和贫 Na2O 的透辉石、非理想配比富铁白榴石和富铁透长石。有代表性的微量矿物包括红柱石、硅锆钙钾石、磷灰石、钙钛矿、镁铬铁矿、钛镁铬铁矿和镁钛磁铁矿。钾镁煌斑岩主要呈喷出岩、次火山岩和半深成岩出现。与金伯利岩不同，熔岩和火成碎屑岩是钾镁煌斑岩岩浆活动的有代表性的表现形式。有人认为，钾镁煌斑岩有熔岩流相、火山口相、火成碎屑相和浅成相之分。钾镁煌斑岩不会形成像金伯利岩所形成的那种岩筒或根部带。图 3 和图 4 分别为澳大利亚阿盖尔钾镁煌斑岩岩筒的平面图和剖面图。岩筒长约 2km，宽约 150 ～500km，几乎像一个巨大的岩墙而不是圆形或椭圆形，并被一复杂的鞍状构造带分隔为南、北两部分。岩筒主要由富含石英的火山碎屑角砾凝灰岩组成，其中夹有钾镁煌斑岩和围岩碎屑。岩筒含金刚石 8540 ×104ct，平均品位为 6 1ct / t，是世界上大而富的岩筒之一。

图 4 澳大利亚阿盖尔火山角砾岩筒剖面图 ( 据钻孔资料和地表填图)( 引自 G L Boxer 等，1986)图例同图 3，剖面位置见图 3

三、矿床成因和找矿标志

1 矿床成因

金伯利岩岩筒的形成目前认为有两种模式: 一种是岩浆模式，认为岩筒是由于岩浆成因的高压蒸汽和气体突然释放引起强烈爆发而形成; 另一种是潜水 － 岩浆相互作用模式，这种模式认为各种岩浆类型组合的火山通道形成时，潜水 － 岩浆互相作用是岩筒形成的主要作用。岩筒中的金刚石过去认为是在高温高压下与金伯利岩一起形成的。各种幔源火成岩都是金刚石的原生来源，但主要的来源是金伯利岩和钾镁煌斑岩。这些幔源火成岩形成在地表以下 150 ～ 250km ( 或更深) 的软流地幔。但是，近年来人们通过大量的年龄测定发现许多岩筒中金刚石的年龄比岩筒就位的年龄老得多 ( 如南非金伯利岩岩筒年龄约为 100Ma，其金刚石年龄约为 3300Ma; 博茨瓦纳欧拉帕岩筒年龄约为 100Ma，其金刚石年龄为 990Ma) ，这就使人们认识到，金伯利岩和钾镁煌斑岩虽然是金刚石的主要来源，但不是金刚石产生在其中的那种意义上的原生金刚石矿床。

金刚石不是从其母岩浆析出的斑晶，而是来自受到物理崩解的上地幔源岩的捕虏晶，火成母岩只不过是为金刚石从上地幔上升到地表提供了搬运介质。金伯利岩和钾镁煌斑岩形成深度很大，足以向上穿过地幔源岩，而且侵入速度很快，足以使金刚石保存下来而搬运到地表。金刚石成因的这种理论突破有可能会对金刚石的找矿带来重大影响。

2 找矿标志

( 1) 区域地质找矿标志

1) 有重要经济价值的金伯利岩和钾镁煌斑岩只限于古老的克拉通 ( ＞ 25 亿年) 或大于 18 亿年的克拉通化地区。一般说，金伯利岩位于太古宙克拉通内，钾镁煌斑岩出现在克拉通边缘或地壳和岩石圈都很厚的克拉通化的增生活动带。

2) 许多金伯利岩和钾镁煌斑岩的分布和侵位受构造控制，与穿透基底的深大线性构造和断裂带相伴随，尤其是古老的线性高渗透构造 ( 地台活动带、裂谷和拗拉谷肩部、基底隐伏断裂密集区)是成矿的有利构造。

3) 某些地区的金伯利岩浆活动是多期的。金伯利岩浆活动的时代范围很广，从元古宙到整个显生宙。当地块内具备了成矿构造条件和碱性火山岩活动发育时，金伯利岩在其附近地区产出的可能性就会大些。

4) 金伯利岩田一般保存在准平原或高原上，金伯利岩岩筒往往成群出现。

5) 侵入体的保存 ( 和大小) 与上升历史和侵蚀深度有关。克拉通上面有地台沉积存在，是岩筒得以保存的有利条件。在受到严重侵蚀的基底地带，一般只保存有岩墙和根部带。

( 2) 局部地质找矿标志

1) 金伯利岩或钾镁煌斑岩岩筒在主要构造线性体或活动带中的位置通常受局部构造 ( 如内部或横切的次级构造、主要断裂交汇处等等) 控制。

2) 侵入的岩筒有不同的相: 火山口相，常见的是凝灰岩和其他火山碎屑岩及表生碎屑岩，有些有层理; 火山道相，陡倾的岩体，含金伯利岩角砾、幔源物质和围岩; 浅成相，浅成侵入体和角砾岩。对金刚石来说，火山口相最为重要，其次是火山道相。

3) 金伯利岩岩筒和少见的钾镁煌斑岩岩筒，直径在 100 ～ 1500m。岩筒在地表截面的面积为 1 ～150hm2，平均 12hm2。

4) 岩筒一般展现圆形地貌 ( 凹地或圆丘) ，并有植被异常。

5) 侵入体一般是严重风化的 ( 黏土) 和隐性的，在地表是氧化黏土 ( “黄土”) ，下面是未氧化的金伯利岩 “蓝土”。

6) 岩筒的根部带一般有多种侵入体 ( 多种侵入相) 。

( 3) 矿物学找矿标志

1) 金刚石指示矿物一般是各大类镁铁质造岩矿物中的高铬和 ( 或) 高镁矿物，尤其是硅酸盐矿物镁铝榴石、镁橄榄石、顽辉石和透辉石、钾钠透闪石和金云母，以及氧化物矿物铬尖晶石和镁钛铁矿。

2) 金刚石相铬尖晶石富 Cr 和 Mg ( Cr2O3≥61%，MgO≥11%) ，而贫 TiO2( ＜0 5% ) 。

3) 金刚石相石榴子石属于两个共生组合: 橄榄岩中石榴子石高 Mg 和 Cr ( 一般含 MgO≥14% ，Cr2O3≥4%) ，低钙 ( 含 CaO ＜5%) ; 榴辉岩中石榴子石含 Na2O ＞ 0 7% 。

4) 镁钛铁矿，高 Mg ( 含 MgO ＞ 4% ) 、Cr ( 含 Cr2O30 1% ～ 11% ) ，低 Fe3 +; 一般呈浑圆形，玻璃贝壳状断口。

5) 钾镁煌斑岩的指示矿物与金伯利岩有些不同，主要是富钛金云母、钾钛钠透闪石、低铝透辉石、铬尖晶石、镁橄榄石、钙钛矿，红柱石、硅锆钙钾石和硅铌钛碱石 3 种矿物虽罕见，却是钾镁煌斑岩极有代表性的诊断矿物。钾镁煌斑岩中铬镁铝榴石极为少见，镁钛铁矿更为罕见，其中的钛铁矿一般比大多数金伯利岩中的钛铁矿贫镁。

( 4) 地球物理找矿标志

1) 火山口相的地球物理特性是: 良导性，无磁性，低密度。

2) 风化火山道 ( 金伯利岩内的 “黄土”) 的地球物理特性是: 良导性，无磁性，低密度，比围岩更易风化。该 “黄土”带电阻率小于 10Ω·m，一般只有 2 ～5Ω·m，充电率 0 ～1ms。

3) 部分风化火山道 ( 金伯利岩内的 “蓝土”) 的地球物理特性是: 一般有磁性，电导率中等，赋存深度低于围岩土壤发育带。该 “蓝土”带电阻率一般为 50 ～100Ω·m，充电率 3 ～4ms。

4) 未风化火山道相的地球物理特性是: 有磁性，电阻率中等，高密度。新鲜金伯利岩的电阻率一般在 500Ω·m 左右，而围岩电阻率一般在 300 ～ n ×1000Ω·m 之间 ( 图 5) 。在一般情况下，岩管之上应出现低阻低极化的电异常。

图 5 金伯利岩管在侵蚀风化后的剖面示意图( 引自陈铁华，1987)

( 5) 地球化学找矿标志

1) 金伯利岩和钾镁煌斑岩特别有代表性的元素包括 Mg、Nb、Cr、Ni、Sr、Ba 和 Ce，还有各种其他超基性和不相容元素 ( 表 2) ，后者对确定钾镁煌斑岩的地区特别重要。

表 2 对金伯利岩具有指示意义的探途元素及其检出限

资料来源: M T 马格里奇，1995

注: 适合于多数情况的大致最大检出限 ( ×10－ 6) 列在括号里。所列的这些元素对岩石或土壤分析有用

2) 金伯利岩 和 钾 镁 煌 斑 岩 是 超 钾 碱 性 超 基 性 岩，MgO、Ni、Cr、K、Rb、Sr、Cs、Nb、Ta、LREE ( 轻稀土元素) 、Pb、Th、U、Ba、P 含量高。

3) 钾镁煌斑岩还富含 Ti、Zr、Hf 等元素。

4) 区域水系和土壤地球化学成分中 Ni、Cr、Nb 和 Ta 含量高，接近源岩中的含量。

5) 单个元素不能作为金伯利岩的特征元素，但 Cr、Ni、Nb、P 元素组可作为金伯利岩的特征元素组，这组元素如果同时出现异常，则该异常源很可能就是金伯利岩。

( 6) 勘探方法

1) 遥感: 遥感资料是查明构造和解释地貌的有用方法，在金伯利岩和钾镁煌斑岩勘查中可以利用它来确定控制金伯利岩和钾镁煌斑岩分布的大型线形构造和高岩浆渗透带，帮助选择靶区。

2) 航空磁测: 在航磁或航空电磁等值线图上孤立的 “牛眼” 状异常是探测金伯利岩筒的有利地段。目前一般采用的比例尺为 1∶ 2 万到 1∶ 5 万，飞行间距 400m，飞行高度 80 ～120m。图 6 是南非莱索托地区的一次测量结果。这次测量发现了 4 个金伯利岩管 ( K3、K4、K6、K11) ，磁异常成群出现，单个异常峰值尖锐，形态呈圆形、椭圆形。

图 6 莱索托地区航磁总场等值线图 ( 等值线间距 50γ)( 引自 J 麦克内，1995)

3) 地面磁测: 继航空方法取得初步发现之后，地面磁测几乎总是用来详细圈定可能的金伯利岩或钾镁煌斑岩异常，并填绘出已知或可能的岩筒的轮廓，精确确定岩体的大小、埋深和产状。测量比例尺一般为 1∶ 1 万、1∶ 5000 和 1∶ 2000。

4) 电法: 如果金伯利岩或钾镁煌斑岩处在恰当的风化环境，并与围岩形成一定反差，则各种电法是圈定它们的极好手段。在普查阶段使用瞬变场因普特法与航磁一起飞行能达到较好的效果。图 7( 与图 6 是在同一地区) 是因普特电磁法第二记录道振幅等值线图。从图上看出振幅异常可明显地反映出岩管位置，并且比磁异常反映得更为明显。K6岩管上方未出现磁异常，但却出现了明显的电磁振幅异常。在详查阶段利用电阻率法、激发极化法、水平线圈法、联合剖面法以及电测深法在圈定岩管方面能达到较好的效果。

5) 指示矿物: 大多数岩筒是根据铬榴石、镁钛铁矿、铬铁矿、铬透辉石、锆石和金刚石等指示矿物在源岩形成的分散晕而发现的，可以根据河流沉积物和土壤重砂取样建立指示矿物的分散模式。

图 7 因普特电磁法第二记录道振幅等值线图( 引自 J 麦克内，1995)

6) 化探: 由于金伯利岩和钾镁煌斑岩岩体规模很小，其周围可识别的地球化学分散晕一般不会很大，即使是大的出露或近地表的岩体，其分散晕范围也只有几百米，因此化探主要是在金刚石勘查晚期地面跟踪取样阶段有用，及在异常的岩石和矿物分析并结合岩石学研究时有用。

( 朱丽丽)

辽宁金伯利岩的侵位时代前人已有比较多的工作，但是不同的研究结果有一定的差异。为了准确确定金伯利岩的侵位时代，本项目对辽宁瓦房店50号岩管原岩、尾矿、42号岩管原岩、111号岩管和1号岩脉风化样品等5个样品进行了研究，首次在辽宁的金伯利岩石中获得了较多的斜锆石的样品，部分重砂样品见表27。

电子探针分析使用JXA-8100型电子探针分析仪测得，分析电压150kV。锆石的阴极发光（CL）及背散射（BSE）图像从加载在该仪器上的附件——美国GATAN公司MonoCL3+阴极发光系统上获得。阴极发光图像放大倍数从40～250倍不等，相关图已标注比例尺，其空间分辨率为6nm。

锆石部分U–Pb定年和重砂矿物微量元素含量分析利用LA-ICP-MS方法完成。LA-ICP-MS加载在安捷伦公司的Agilent7500a等离子体质谱仪和Coherent Lambda Physik GmbH的GeoLas2005激光剥蚀系统的联机上进行。激光剥蚀过程采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合。在等离子体中心气流（Ar+He）中加入了少量氮气，以提高仪器灵敏度、降低检出限和改善分析精密度。每个时间分辨分析数据包括大约20～30s的空白信号和50s的样品信号。详细的仪器操作条件同Liu et al（2008）。本次实验激光能量50mJ，频率8Hz，激光束斑直径32μm。

表27 辽宁金伯利岩重砂矿物统计表　Table 27 Heavy minerals in kimberlites from Liaoning

重砂分选单位：河北廊坊诚信地质服务有限公司。

锆石U–Pb同位素定年中采用锆石标准91500作外标进行同位素分馏校正，每分析5个样品点，分析2次91500标样。对于与分析时间有关的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用91500的变化采用线性内插的方式进行了校正。而矿物微区元素含量LA-ICP-MS分析以USGS参考玻璃（如BCR-2G，BIR-1G和BHVO-2G）为校正标准，NIST610为内标，采用多外标、内标法对元素含量进行定量计算，这些USGS玻璃中元素含量的推荐值据GeoReM数据库。

对分析数据的离线处理（包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、U–Pb谐和年龄的计算和元素含量计算）采用软件ICP-MS Data Cal62（Liu et al，2008）完成。

2241 金伯利岩中石榴子石重砂矿物特征

石榴子石是金伯利岩中最重要的副矿物之一，是抗蚀变作用最强的硅酸盐矿物。辽宁金伯利岩中石榴子石的端元组分主要为镁铝榴石，其次为铁铝榴石和钙铬榴石（表28，29，210）。石榴子石粒度一般为4～5mm，最小为005mm左右，最大达3～4cm。在金伯利岩中石榴子石常呈椭圆状、扁圆状和棱角状碎块，具晶面者很少见。这种形态特征，除与结晶习性有关外，更重要的可能是金伯利岩喷发过程中受磨蚀和熔蚀作用所致（董振信，1981）。金伯利岩中石榴子石的次生蚀变边发育。石榴子石表面常见有叠瓦状、棱柱状、瘤状、鲕状及核桃状等蚀象。辽宁金伯利岩中石榴子石颜色一般可分为紫色和橙色2个系列。前者包括蓝紫、淡紫、淡粉、玫瑰、紫红等色；后者包括浅橙、橙黄等色。镁铝榴石常以紫色系为主，而铁铝榴石则以橙色系居多。

辽宁金伯利岩中石榴子石的Cr2O3含量变化范围较大（0～1056%），但大部分Cr含量较高，Al2O3含量在15455%～22126%之间，Cr2O3和Al2O3呈明显的负相关关系，这与Cr3+、Al3+具有相同的地球化学性状而成类质同象替代有关。石榴子石的MgO含量变化也较大，在5249%～22828%之间。CaO含量为

表28 辽宁111号岩管金伯利岩中重砂石榴子石的化学成分及端元组分　Table 28 Chemical composition and end-member components of heavy mineral garnets in the No 111 kimberlite pipe of Liaoning

表29 辽宁42号岩管金伯利岩原岩中重砂石榴子石的化学成分及端元组分　Table 29 Chemical composition and end-member components of heavy mineral garnets in the No 42 kimberlite pipe of Liaoning

续表

表210 辽宁50号岩筒金伯利岩原岩中石榴子石的化学成分及端元组分　Table 210 Chemical composition and end-member components of heavy mineral garnets in the No 50 kimberlite pipe of Liaoning

0752%～6947%。TiO2含量一般低于05%，最低仅为0009%，最高可达1327%。

石榴子石的稀土元素球粒陨石标准化分布型式如图27所示。LW4、LW5石榴子石样品的球粒陨石标准化曲线可以分为两组，其中一组含镁和铬较低的石榴子石（铁铝榴石为主）较为平缓，LREE亏损，HREE则相对较富集，δEu和δCe无异常或较低负异常；另外一组含镁和铬较高的镁铝榴石则轻稀土亏损，重稀土非常富集，球粒陨石标准化曲线呈现为从右向左的倾斜线（图27，右）。但111号岩管中石榴子石主要为低镁的铁铝石榴子石，其ΣREE和HREE含量明显高于其余另外2个岩管的样品，LREE亏损更为显著，重稀土的富集程度较高，表现为一条左端较陡右端较缓的左倾曲线，δCe和δEu表现为强烈的负异常（图28），显示石榴子石的来源和前面2个岩筒明显不同。

利用石榴子石的Ca组分和Cr组分作压力效应图（图29），除111号岩管石榴子石外，其余石榴子石形成压力均大于30×105kPa，最高可接近60×105kPa，部分石榴子石的形成压力还在金刚石稳定区（>40×105kPa）内，表明其来源深度较深。

图27 金伯利岩原岩中重砂石榴子石稀土元素球粒陨石标准化分布型式图

（左：辽宁42号岩管；右：辽宁50号岩筒）

Figure 27 The chondrite-normalized diagram showing the distribution pattern of REEs of heavy mineral garnets in kimberlites

（Left: The No 42 kimberlite pipe of Liaoning; Right: The No50 kimberlite pipe of Liaoning）

图28 辽宁111号岩管金伯利岩风化自然重砂石榴子石稀土元素球粒陨石标准化分布型式图

Figure 28 The chondrite-normalized diagram showing the distribution pattern of REEs of heavy mineral garnets in the No 111 kimberlite pipe of Liaoning

图29 辽宁和山东金伯利岩中石榴子石Ca组分—Cr组分的压力效应图

（据董振信，1992）

Figure 29 Pressure effect of Ca—Cr in kimberlites from Liaoning and Shandong

（after Dong Zhenxin，1992）

2242 重砂锆石的稀土微量元素及其U-Pb年龄

辽宁瓦房店金伯利岩中含有大量锆石，锆石颗粒呈无色至深浅不同的黄褐色。辽宁瓦房店锆石形态呈短柱状、浑圆状为多，可见表面多种晶面发育。阴极发光图像显示辽宁瓦房店金伯利岩中锆石大部分都具有或宽或窄的岩浆振荡环带，但部分锆石可以看到继承锆石的残留核，部分表现出无分带或弱分带的特征，阴极发光（CL）图偏暗（图210，211）。

锆石的稀土含量较高（表211，212，213，214），从7391μg/g（LW4-17）到261638μg/g（LW3-01）不等，锆石都显示明显的HREE富集，正Ce异常和较低的负Eu异常，表现出壳源锆石的特征（图212，213）。

图210 金伯利岩中的锆石

（选自LW1）

Figure 210 Zircons in kimberlites

（selected from LW1）

图211 锆石阴极发光图像

（选自LW4）

Figure 211 Cathodoluminescence images of zircons

（selected from LW4）

表211 辽宁1号岩脉金伯利岩中锆石稀土元素含量及有关地球化学参数　Table 211 REEs contents and relevant geochemical parameters of zircons in the No1 kimberlite pipe of Liaoning

表212 辽宁111号岩管金伯利岩中锆石稀土元素含量及有关地球化学参数　Table 212 REEs contents and relevant geochemical parameters of zircons in the No111 kimberlite pipe of Liaoning

续表

测试单位：中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室

表213 辽宁42号岩管金伯利岩中锆石稀土元素含量及有关地球化学参数　Table 213 REEs contents and relevant geochemical parameters of zircons in the No42 kimberlite pipe of Liaoning

测试单位：中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室

表214 辽宁50号岩筒金伯利岩中锆石稀土元素含量及有关地球化学参数　Table 214 REEs contents and relevant geochemical parameters of zircons in the No50 kimberlite pipe of Liaoning

测试单位：中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室

辽宁金伯利岩中所有锆石的Th/U比值均较高，介于010～195之间，反映出岩浆锆石的特点（吴元保，郑永飞，2004）。锆石U–Pb年龄数据见表215，216，217，218，除部分锆石因Pb的丢失或加入导致年龄异常外，大部分数据都在谐和线附近，显示出一致性，其中1号脉多数数据不一致线与谐和曲线相交上交点年龄为2897Ma，下交点年龄为1082Ma（图214）；111号岩管上交点年龄为2390Ma，下交点年龄为463Ma（图215）；42号岩管上交点年龄为2498Ma，下交点年龄为1144Ma（图216）。50号岩筒上交点年龄为2378Ma，下交点年龄为1276Ma（图217）。两地最老及最年轻的锆石均出现在LW1样品中，较老者取其207Pb/206Pb年龄为33367±247Ma，较年轻者取其206Pb/238U年龄为1277±16Ma（Composton et al ，1992；万渝生等，2004）。因为重砂锆石不一定形成于同一次地质事件中，但辽宁金伯利岩锆石不一致线与谐和曲线相交上交点大部分年龄均较老（24～29Ga），与华北克拉通新太古代古大陆拼合（24～26Ga）事件（翟明国，卞爱国，2000）、华北克拉通东部晚太古代TTG片麻岩结晶基底年龄一致（Zhao et al，1998；赵国春等，2002；李江海等，2006），说明金伯利岩中存在古老结晶基底的锆石或者金伯利岩的形成与这个时代板块构造活动有关，而有分别对应11～12Ga，和古生代463Ma年下交点年龄的锆石显示出金伯利岩在中元古代和上中奥陶统经历过明显的岩浆活动或受到岩浆热事件明显的影响，造成过铅同位素的掉失，其中最小下交点年龄463Ma和根据斜锆石确定的480Ma的年龄接近，可能是金伯利岩岩浆晚期结晶产物。

图212 金伯利岩重砂锆石稀土元素球粒陨石标准化分布型式图

（左：辽宁1号岩管；右：辽宁111号岩管）

Figure 212 The chondrite-normalized diagram showing the distribution pattern of REEs of heavy mineral zircons in kimberlites

（Left: The No 1 kimberlite pipe of Liaoning; Right: The No111 kimberlite pipe of Liaoning）

图213 原岩重砂锆石稀土元素球粒陨石标准化分布型式图

（左：辽宁金伯利岩42号岩管；右：辽宁金伯利岩50号岩筒）

Figure 213 The chondrite-normalized diagram showing the distribution pattern of REEs of heavy mineral zircons in protolith

（Left: The No42 kimberlite pipe of Liaoning; Right: The No50 kimberlite pipe of Liaoning）

2243 斜锆石稀土、U-Pb年龄及Hf同位素组成

辽宁金伯利岩中的斜锆石仅在辽宁瓦房店1号岩管内有发现。斜锆石大小10～100µm，颜色较深，多呈半自形柱状或碎屑状（图218）。斜锆石的U–Pb定年测定在中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室Cameca1280 SIMS上完成，测试的技术方法参照Li et al（2010a），采用年龄为20596MaPhalaborwa斜锆石作为参考标准（Heaman，2009）。分析前样品表面喷～30 nm高纯度的Au，测试时O-2加速电压为13kV，电流为10nA，分析点斑束大小为20nm×30nm。每测定3个样品点测定一个参考标准样品。

表215 辽宁1号金伯利岩岩脉中重砂锆石U-Pb年龄数据　Table 215 U-Pb age data of heavy mineral zircons in the No1 kimberlite pipe of Liaoning

图214 LW1（1号脉 ）锆石U-Pb年龄分析谐和曲线及年龄分布图

Figure 214 Concordia diagram with zircon U–Pb data and U–Pb age distribution for LW1 （the No1 dyke）

表216 辽宁111号岩管金伯利岩中重砂锆石U-Pb年龄数据　Table 216 U-Pb age data of heavy mineral zircons in the No111 kimberlite pipe of Liaoning

图215 LW3（111号岩脉）锆石U-Pb年龄分析谐和曲线及年龄分布图

Figure 215 Concordia diagram with zircon U–Pb data and U–Pb age distribution for LW3 （the No111 dyke）

表217 辽宁42号岩管金伯利岩原岩中重砂锆石U-Pb年龄数据　Table 217 U-Pb age data of heavy mineral zircons in the No42 kimberlite pipe of Liaoning

图216 LW4（42号岩管）锆石U-Pb年龄分析谐和曲线及年龄分布图

Figure 216 Concordia diagram with zircon U–Pb data and U–Pb age distribution for LW4 （the No42 pipe）

表218 辽宁金伯利岩50号岩筒原岩重砂锆石U-Pb年龄数据　Table 218 U–Pb age data of heavy mineral zircons in the No50 kimberlite pipe of Liaoning

测试单位：中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室

图217 LW5（50号岩筒）锆石U-Pb年龄分析谐和曲线及年龄分布图

Figure 217 Concordia diagram with zircon U–Pb data and U–Pb age distribution for LW5 （the No50 pipe）

图218 金伯利岩中的斜锆石

（左）（LW1，正交偏光），LW1斜锆石稀土元素球粒陨石标准化分布型式图（右）

Figure 218 Baddeleyite in kimberlite

（left，LW1，cross-polarized light），the chondrite-normalized diagram showing the distribution pattern of REEs of baddeleyite from LW1 （right）

Hf 同位素测试在中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室Neptune多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICPMS）上完成，激光波长为193nm，Lu-Hf 同位素分析采用Wu等人（2006）介绍的方法与步骤。采用He 和Ar作为传输气体，光斑大小30µm，同时检测172Yb，173Yb，175Lu，176（Hf+Yb+Lu），177Hf，178Hf，179Hf 和180Hf等8个同位素信号，100mJ下激光激发频率为4Hz；176Lu对176Hf的干扰采用175Lu/176Lu=002655进行校正，并假设Lu的分馏与Hf的分馏情形相同。176Yb对176Hf的干扰采用实测Yb的分馏系数，并假设176Yb/172Yb=05887，实际测定过程中以176Hf/177Hf 0282305 ± 21的91500为外部标准（Wu et al，2006）。176Lu 衰变常数采用 1867×10-11y-1（Soderlund et al，2004） ，采用Blichert-Toft and Albarede （1997） （176Lu/177Hf）CHUR= 00332和（176Hf/177Hf）CHUR= 0282772来计算εHf（t），模式年龄根据（176Lu/177Hf）DM= 00384和（176Hf/177Hf）DM= 028325 进行计算 （Griffin et al，2000）。两阶段年龄（TDM2） 岩石圈地幔具有相同的Lu/Hf 值，176Lu/177Hf 采用 0022（Amelin et al，1999）。数据处理采用ISOPLOT 软件（Ludwig，2003）。

LW1斜锆石表现出明显的δCe正异常，轻重稀土都较为富集，其标准化分布型式为左边较陡峭，右边较平直的曲线（图218，右）。

斜锆石的U–Pb同位素数据如表219所示，其Th含量较低，但是变化范围较大，量少者仅几μg/g，量高者可达1328μg/g，平均为10676μg/g。U含量相对较高，范围为628～2958μg/g，平均达127504μg/g。Th/U比值平均为0052，最高为 045。LW1斜锆石计算U–Pb年龄为443～550 Ma，年龄值和U、Th含量及U/Th值有微弱的正相关性，可能和晶体的定向性及高U含量效应有关（Williams and Hergt，2000；Li et al，2010a），206Pb/238U加权平均年龄为483Ma（MSWD=021）。207Pb/206Pb的分析误差005669 ±000013在允许范围内，对应的Pb/Pb年龄为 4796±49Ma （MSWD = 071）（图219）。目前的研究显示，金伯利岩的斜锆石是非常稀少的，其出现只有两种方式，其一是作为锆石的反应边存在，这种方式存在的斜锆石往往具有核心并且可能具有平行连生的自形晶结构，并且边缘的U含量高于核心，本文样品没有发现上述现象。斜锆石的第二种产出方式是作为地幔来源的巨晶出现，形成后被金伯利岩带到地表（Schärer et al，1997；Heaman and LeCheminant，2000），后者其U–Pb年龄和金伯利岩的侵位年龄一致，可以看作是金伯利岩的侵位年龄。本文样品的特征显示，斜锆石大多是半自形和碎块状的，其εHf（480Ma） （图220）也和金伯利岩岩浆的值-03～-6和金伯利岩锆石巨晶的值-40（Zhang and Yang，2007，Zheng et al，2009），其来源只能是后者，因此，斜锆石为483Ma206Pb/238U加权平均年龄和4796±49Ma Pb/Pb年龄可以认为是比较可靠的侵位年龄（Li et al，2011）。

表219 LW1斜锆石U-Pb同位素数据表　Table 219 U-Pb isotope data of baddeleyites in LW1 kimberlite dyke

&f206普通铅206Pb 在总铅206Pb 中的百分含量 ；指放射性成因的

图219 瓦房店LW1金伯利岩脉斜锆石阴极发光及Pb-Pb年龄图

Figure 219 Cathodoluminescence images of baddeleyites in LW1 kimberlite dyke，Wafangdian and its Pb-Pb age diagram

图220 瓦房店 LW1 金伯利岩脉斜锆石εHf（480Ma）

Figure 220 εHf（480Ma） of baddeleyites in LW1 kimberlite dyke，Wafangdian

19个斜锆石样品的Hf同位素分析数据见表220，其εHf（0）均为负值，范围在-1730～-1354 ［εHf（480Ma）-298～-675］，说明斜锆石样品结晶于亏损地幔。176Hf/177Hf初始值变化范围较小，在0282283～0282389之间，Hf模式年龄平均值为1285579Ma，代表了辽宁瓦房店岩石圈地幔的一次交代事件，这一年龄和华北克拉通在135Ga出现的广泛的岩浆事件具有明显的一致性（Zhang et al，2009）。

根据金伯利岩脉重砂斜锆石SIMS精确测年，首次获得的U–Pb和Pb–Pb年龄数据为480～483Ma，和辽宁金伯利岩岩浆活动的时代基本上属于早中奥陶世的地质观察完全一致。

沂蒙钻石国家矿山公园的旅游开发 王丽丽 摘 要 ：沂 蒙 钻 石 国 家 矿 山 公 园 是 2005 年 国 土 资 源部评出的首批国家矿山公园之一。 本文探讨了通 过 701 矿 功 能 的 转 变 、文 化 的 挖 掘 进 行 旅 游 开 发 ，并 通 过 其 开 展 工 业 旅 游 ，寻 找 转 型 再 生 之 路 ，复 兴 了 经 济 ，创 造 了 就 业 机 会 ，改 善 生 态 ，拓 宽 了 产 业 链 条 ，从 而打造具有钻石品质的矿山公园品牌。 矿拓宽盈利、 传播形象、 树立品牌的新方式。有效整合 金刚石矿开采历史、 钻石文化、 矿工民俗， 完善产品体 系， 强化旅游功能， 加速实现该区从工业生产向旅游 目的地的跃进， 打造具有深度钻石文化体验特色的综 合型工业旅游目的地； 同时必须做好主体生产开发区 域生产、 生活空间向旅游空间的转化， 使旅游区空间 与 701矿矿工的生产、 生活空间有机协调、 融合， 共同 一 、 园区概况 山东沂蒙钻石国家矿山公园位于蒙阴县联城乡境 内， 风景秀丽的蒙山北麓大望山下， 蒙山主要隘口白马 关以东。地理坐标介于北纬 35°39'00'～35°41'40''，面积 30km 。 园区 内 交 通 便 利 ， 省 道 横 穿园 区 ， 国 道 、 335 205 京沪高速、 日东高速、 兖石铁路、 沂蒙公路等主要交通 济南、 济宁、 青岛 干线于园区附近通过， 可直达泰安、 等主要城市， 并辐射全国。 2 发展。 （二） 深挖钻石文化 钻石于四千年以前在印度首先被开采， 现代的开采 工业始于 19 世纪末期。今天占世界毛坯供应量 80%的 前苏联、 南非、 安哥拉、 纳米 钻石生产国家是博茨瓦纳、 澳大利亚和扎伊尔， 此外在巴西、 圭亚那、 坦桑尼 比亚、 亚、 中国、 印尼和印度也有钻石生产。 在千百年来的钻石 开发和生产过程中， 形成了神秘的钻石文化。深入挖掘 钻石文化， 使游客了解钻石从金刚石古矿的开采到成形 的整个工艺流程， 具有重要的文化和发掘和传承意义。 （三） 再现矿厂历史 系统整理701 矿开发与建设的有关资料： 对主要 构造形迹和反映矿床特征的地质剖面要加以保护， 防 止自然塌陷和人为破坏； 整理 701 矿自建矿以来开展 二 、 主要思路 山东沂蒙钻石矿山公园以钻石文化为底蕴， 以 “钻石品质 亚洲唯一” 为主题形象， 将本项目放在整 个临沂市以及大山东的旅游格局中来考虑， 通过构建 “一坑、 一馆、 一厅” 三区的空间格局， 完善工业观光、 生态休闲旅游产品，面向国内外中高端市 工业旅游场 场， 变废矿坑为国际级的地质、 所， 变单一的生产过程为具有旅游价值和高 效益的生产过程， 形成由原料生产观光到钻 石饰品加工再到钻石销售的产业链条， 将 701 矿 打 造 成 为 具 有 钻 石 品 质 的 全 国 唯 一 原生金刚石矿工业旅游品牌。 （一） 加速功能转换 依托 701 矿运营中的矿坑、矿厂工房、 流程工艺开展工业旅游， 寻找矿厂转型再生 之路， 复兴经济、 创造就业、 改善生态是 701 94 小城镇建设 Tou rism 小城镇旅游 金刚石原生矿的普查、 详查、 勘探及研究等工 作所形成的报告和研究成果以及矿石生产过 程中所使用的物探、 测量、 化验、 钻探等设备； 钻 收 集 或 复 制 701 矿 进 入市 场 的 钻 石 首 饰 、 玻璃刀、 刀具及金伯利岩手工业品。建设 头、 钻石博物馆，系统展示 701 矿建设与发展历 史； 利用原始生产工具或蜡像、 雕塑再现工人 生活场景。 当年生产、 （四） 营造钻石社区 依托矿厂工房， 结合矿工家属院， 在其南 侧营造钻石社区。钻石社区是矿山公园的特色 所在，在国内的地质公园和矿山公园中更是独 树一帜的， 是对游客的一种独特吸引。 游客生活 在钻石小镇， 可体验矿工生活， 进行休闲度假活 动， 感受钻石小镇的独特魅力。 （五） 活化钻石游乐 围绕人类在钻石发现及传说故事中体现出的精 神秘与传奇、 神圣与崇拜等内容， 设置项目 神与财富、 注重文化与游 和活动。在着重展示钻石文化的同时， 钻石文化、 钻石历史、 钻石传 乐的结合， 将钻石知识、 说、 钻石事件与游客互动有机地融合在一起， 让游客 在轻松惬意中增长见闻。 （六） 拓展钻石产业 在不影响金刚石矿开采的同时，拓展钻石产业。 建设钻石社区， 运用钻石文化的含义及符号完善旅游 住、 围绕钻石 配套， 优化接待结构， 满足食、 行的需要； 文化、 神秘的钻石传说以及钻石开采方式， 借用现代 艺术的表现形式和方法， 构建具有感染力和吸引力的 景观， 丰富旅游的内容； 发展钻石珠宝首饰的加工、 销 售业， 利用原生矿床优势， 设计开发具有独特吸引力 的系列旅游商品， 拉动消费； 设计丰富多彩的游乐活 动， 增强游客的参与性和体验性， 打造推动蒙阴旅游 发展的区域旅游综合体。 “地上 、 下 两 重 空 间 ， 围 内 环 两 种 功 能 ” 理 念 ， 地 外 的 “一轴、 两线、 七区” 的结构形式来布局空间。 （一） 一条文化主轴—— —文脉传承 文脉主轴空间以矿坑为中心点， 通过景观廊道将 钻石博物馆、 观景台、 钻石工厂、 精选楼、 钻石 紫云湖、 串联 山连接起来， 成为横贯沂蒙钻石国家矿山公园 、 钻石文化、 凝聚精华性景观的景区主脉。 （二） 两条功能轴线—— —功能区分 钻石博物馆、 露天矿坑、 矿业 外围以入口服务区、 生产线为主构成钻石现场和钻石科考空间， 形成观光 体验线； 内环以钻石游乐、 钻石社区、 钻石工厂来完善 功能， 形成休闲娱乐线。 （三） 九大空间分区—— —各司其职 在空间上将整个沂蒙钻石国家矿山公园分为综合 服务、 钻石博览、 矿坑探秘、 矿山游览、 联城 1965、 水陆乡 村、 钻石小镇、 钻石游乐、 钻石工厂九大空间分区。 四 、各分区规划设计 （一） 综合服务 入口区作为游客的主要出入口， 起到联系外界的 重要作用， 也是游客集中与疏散的重要场所， 同时还 是接待与服务管理中心。因此， 根据功能和景观需要， 在紫云湖西建设综合服务区， 并按照相关标准完善旅 游配套设施。 （二） 钻石博览 钻石博物馆是具有收藏、 研究、 科普、 修学、 教育功 能的钻石主题场馆。在空间上， 钻石博物馆是整个沂蒙 三 、 空间结构分析 沂蒙钻石国家矿山公园以矿坑为主要景点， 突出 金刚石矿的稀有性和独特性， 结合神秘悠久的钻石文 文化、 休闲和娱乐为一体 化为游客打造一个集科学、 的国家矿山公园。 根据701 矿的矿业生产情况及自然、 人文资源特 色、 游环境条件， 虑到生态环境的完整性， 用 旅 考 采 小城镇建设 95 Tou rism 小城镇旅游 各分区规划设计一览表 分区 主题定位 功能定位 营造氛围，招徕游客 钻石科普 采矿体验、矿洞休闲 钻石文化体验、游乐 工艺流程参观 钻石加工、展示、销售 矿山生活体验 主要项目 生态停车场、管理服务中心、紫云湖、爱晚亭、晨晓亭 游客中心、钻石博物馆、采矿工具演示、穿越地层 观光平台、凌霄步道、矿洞休闲吧、采矿雕塑小品 矿山火车站、百乐门、钻石少年、钻石集市、攀 岩 墙 、飞 渡 天堑、动感影院、寻宝乐园、硬度之星 集散平台、铁轨路、参观步道、金伯利公园 钻石工 厂 接 待 中 心 、原 钻 展 厅 、切 割 体 验 中 心 、钻 石 银 行、贵宾厅、美钻卖场、宝石鉴定中心 矿工食堂、小型入口、狂欢广场、烧烤天地、空 中 飞 人 、矿 工酒吧 综合服务 钻石体验从这里开始 钻石博览 矿坑探秘 钻石游乐矿山游览 钻石工厂 联城 1965 水陆乡村 钻石小镇 钻石大观园 神奇矿坑，地下探秘 钻石之约，快乐游走 钻石是这样炼成的 千千寻，久久爱 矿工之家 水陆乡村，自在天地 钻石品质，小镇休闲 生态休闲、生态游乐、乡村度假、农事生活体验 水车园、童乐园、一亩三分地、连理园、水生植物园 休闲度假 手工作坊、市政广场、钻石号、钻石湖、钻石 之 心 、婚 庆 主 题场所、休闲娱乐场所 钻石矿山公园的文化展示核心，可根据钻石发光的特 性， 选用发光建材， 体现钻石为宝石之王的特点。 （三） 矿坑探秘 701 矿胜利 1 号金伯利岩管露天采矿坑是我国第 一个规模最大、 品味最高的金刚石原生矿露天开采矿遗 址， 坑体壮观， 有较高的观赏价值。 首先要加强矿坑的环 境整治， 增加游客游览的安全系数； 其次修建观光栈道、 矿坑休闲吧、 雕塑等一些简单的观赏、 休闲设施提高游 客的观赏性和舒适度。 （四） 钻石游乐 以钻石文化为主题， 设计各种游客可参与的游乐 活动。 如根据金刚石为硬度之王的特点， 可以设计 “硬 ， 如滑石、 石膏、 方 度之星” 收集十种硬度不同的矿物， 解石、 萤石、 磷灰石、 正长石、 石英、 黄玉、 刚玉和金刚 石在广场陈列， 游客可以拿出随身携带的物件， 如钥 匙扣、 皮带、 纽扣、 钢笔等， 分别在十种矿物上刻画， 如 果矿物上划出痕迹和粉末， 说明游客所拿物品的硬度 高于出现痕迹的矿物硬度； 反之， 则低于未出现划痕 就可以估算出游 的矿物硬度。根据硬度的相对大小， 客物件的大致硬度。 （五） 矿山游览 对 701 矿的部分厂房内部通过粉刷墙壁， 优化工 艺流程，外部建设观光栈道，让游客完整地观看 701 矿的工艺流程。 （六） 钻石工厂 大多数人见过钻石的美丽， 却很少有人了解打造美 钻的神秘过程。钻石工厂就是一个集钻石加工、 销售场 所为一体的空间， 普通的游客可以亲身体验毛钻是如何 变成首饰的过程， 感受钻石的神奇魅力。 （七） 联城 1965 1965 年 8 月 24 日 ， 地 质 队 找 到 了 我 国 第 一 809 个金刚石原生矿红旗 1 号金伯利岩脉， 结束了我国没 有金刚石原生矿的历史， 首次为我国填补了矿产资源 空白。701 矿厂部南侧地块基本废弃不用，规划在此 契合 701 矿的厂区， “联城 1965” 以 为题， 再现地质队 员和 701 矿第一批矿工生产、 活的 场 景 ， 设 与 矿 生 建 工生活密切相关的生活娱乐设施， 让游客在此体验矿 工的日常生活。 （八） 水陆乡村 主要 水陆乡村主要由两部分组成。流金河南岸， 以生态休闲为主； 而河谷以南， 为附近村民的耕地， 不 改变用地性质，种植小麦、玉米等粮食作物和桃、 苹 果、 杏等水果以及豆角、 茄子、 西红柿、 辣椒等蔬菜， 在 田间地头点状布置特色度假场所， 以一条主题旅游线 路串连， 游客在享受乡村度假的同时， 可以了解农业 生产的过程， 参与农业劳动。 （九） 钻石小镇 钻石小镇为整个沂蒙钻石国家矿山公园的精 华所在，主要完善小镇各类市政设施 、建 设 小 镇 居 民休闲设施，组织游客进行生态休闲 、沂 蒙 文 化 体 验活动。 作 者 单 位 ：山 东 省 旅 游 规 划 设 计 研 究 院 96 小城镇建设

前述近年许多矿床的发现中，地表传统找矿方法仍起到了重要作用。找矿人仍有矿床发现，重要的有1993年找矿人发现的加拿大拉布拉多沃伊塞湾新类型（橄长岩型）世界级镍铜钴矿床，较近的例子有几年前找矿人在加拿大安大略省西北部首先发现Larose金矿化，2003年钻探见矿。还有1997、1998年加拿大找矿人在育空芬莱森湖地区首次发现重要的祖母绿矿床。

地表传统找矿方法，包括观察、发现矿化露头（如找矿人在安大略Larose丛林中新开的道路旁所见），矿化的一些隐微显示（如Garamjav Dondog在蒙古绿松石山铜金矿床所见），铁帽、淋滤帽（如马格马铜公司地质人员在蒙古绿松石山铜金矿区所见），老采矿遗迹（老窿、废石堆、尾矿堆、炼渣等），山路、公路、铁路、隧道、水渠等等为交通、水利、建筑等目的开掘的人工露头上的矿化显示（如加拿大Mt Polley矿山采坑旁15公里处发现的高品位铜金银矿就是在修伐木路时幸运地揭露出来的），蚀变和“锈色”（如布坎南在玻利维亚圣克里斯托瓦尔银铅锌矿所见），热泉矿床的矿化泉华（如美国蒙大拿州麦克唐纳金矿床所见），一些矿床的矿化角砾岩等。矿化角砾岩值得注意。有不少矿化产在角砾岩中，有岩浆（深成侵入、火山）作用形成的，也有热液作用、沉积作用及其他表生作用（如风化、岩溶……）和构造作用等形成的角砾岩。IOCG型矿床不少与角砾岩有关，还有一些火山成因矿床，金伯利岩金刚石矿床，角砾岩筒金矿床（如澳大利亚新南威尔士州近年发现的有露头的凤凰角砾岩筒金矿）和铜矿床，一些与滑坡、塌积有关的矿床，密西西比谷型铅锌银矿床，一些热液交代型铅锌银矿（如阿根廷Navidad银铅矿床）及脉型铅锌银矿床，一些剪切带金矿床，等等。发现并追索含矿岩石的转石（漂砾）是导致近年一些矿床发现的重要方法，由此发现矿床的例子如：阿根廷Navidad矿床，加拿大魁北克省Eleonore交代型金矿床和拉格兰南带Mesamax镍铜矿床，格陵兰和加拿大梅尔维尔的含金刚石金伯利岩体，以及加拿大芬莱森湖区祖母绿矿床等。淘沙是找金刚石、金等贵金属矿的常用方法。

地质（包括详细地质填图）、物化探（包括地面、空中、井中、海洋方法，数据处理及异常解释）、遥感、钻探等方法在找矿勘查中的重要作用自不待言，这从我们前面有关发现的列述中可清楚看出。多学科综合方法已受到更多重视，这在掩盖区找矿、找隐伏矿更有重大作用。

现代地质学的一些方法，如找油气中应用沉积模式、层序地层学分析、盆地分析、构造分析、岩性岩相分析、微古生物和同位素研究、地球化学研究、油气系统概念，找固体矿产矿床时应用地层研究、构造分析、岩石矿物地球化学研究、同位素研究等，对于油气田和矿床发现都有重要作用。例如重砂矿物中金伯利岩指示矿物的矿物学和矿物化学等研究，在许多金刚石原生矿床发现中起了关键作用。在澳大利亚昆士兰州1990年发现的坎宁顿特大型银铅锌（锑）矿床的找矿过程中，一项重要的矿物学研究查明的指示矿物，对于确定靶区有重要作用。在阿拉斯加多林溪大金矿的发现中，对富辉锑矿石英方解石脉的氧同位素研究起了重要作用。

在找矿中，开阔思路，打破框框，拓宽找矿领域，形成新的找矿想法（包括新的具体找矿战略）很重要。从前述近年国外矿床发现实例中，可以得到一些启发。

由浅而深、由近及远是人所共知的勘查一般做法和原则。蒙古绿松石山铜金矿区和美国Resolution铜矿床的发现是明显例子。这里要顺便提一下的是斑岩型铜矿深部原生矿部分并非都是品位较低的，这两个大矿床以及加拿大阿夫顿矿床等深部都有高品位原生矿。在已查明深部矿化的矿区，有的后来回过头来在浅部寻找新矿床，并有重要发现。明显例子是萨德伯里盆地的Nickel Rim South镍铜钴铂族金属矿床，以及南非维特瓦特斯兰德盆地中由断裂作用抬升的Burnstone金矿床。

找大矿是重要目的，但有的地表或近地表规模较小的矿床，不一定就是小矿床，其资源量可以相当大。如加拿大西北地区和努纳武特地区，津巴布韦、莱索托部分地区和澳大利亚北部默林地区的含金刚石金伯利岩筒一般规模均不大，就是例子。即使资源量确实不大，但如果矿石品级很高，其价值也可颇大。另一方面要考虑单个岩体（矿体）可能资源不是很大，但如若干岩体（矿体）成群密集产出，则合计资源量可能很大，有利于一起开发。当然，在地表或近地表矿化规模较小，往深部规模扩大而找到大矿的例子更是不胜枚举。

从不同矿化类型的可能伴生关系的角度考虑，寻找同一矿种的矿床。如由脉型铜或金矿床到附近或较深处找斑岩型和（或）矽卡岩型、交代型铜或金矿床，由矽卡岩型或交代型矿床找斑岩型矿床等（秘鲁南部安达韦拉斯-尧里带、澳大利亚新南威尔士州卡迪亚矿区就是很好例子）；由氧化矿（原地氧化的和运积的“外来的”）找原生矿，或由原生矿找氧化矿；由砂矿找基岩矿床，或由基岩矿床拓展到找砂矿。后者如近年在秘鲁北部亚纳科查金银矿区发现的塌积至冰水沉积的砂砾层中的大型拉基努阿金矿床，玻利维亚波托西地区的巴托洛梅冲积砂砾层中的银矿床等。此两矿床产在海拔高的地带，离基岩矿床不很远处。我国西部某些海拔高的山区似亦可注意。美国内华达州科特兹矿区卡林型金矿床近处也发现有砂砾岩中由滑塌运移的Pediment金矿床。从几种矿化型式可能的伴生关系方面也可进行考虑。如已知块状、致密状矿体可考虑其旁侧有无网脉、细脉浸染和浸染状矿化，已知层状矿体或层控平伏状矿体可考虑旁侧或其下是否有穿切的陡倾矿体，反之亦然。

利用成矿系列、矿化分带等矿床伴生规律可考虑由某矿种矿床在其附近寻找其他矿种矿床。如前述矿床发现例子中就有不少从原来开采金、银或找金、银而找到铜矿的，原采银后来找到铅锌矿的，相反的例子也不少。还有由采铜矿而找到锡矿的（如秘鲁特大型圣拉菲尔锡矿），在采金、锡区主要找锡矿而找到大钨矿的（如越南Nui Phao矿床），在锡矿区找到大铝土矿床的（如巴西皮廷加），找金而找到铝土矿的（如圭亚那），勘查锑矿找到大金矿的（如美国多林溪矿床）。还有在铬铁岩中找到铂族金属矿床，在前寒武纪条带状含铁层发育区找到金矿和铜矿的等等。在油气勘查中利用油气相互关系找油或气也是经常需要考虑的，如油层上可能有气，油层之下也可能有气层。另外有些是在找某种矿产矿床时，意外或顺便发现另一种矿产矿床的，最近的例子是加拿大安大略省詹姆斯湾低地区找金刚石而发现了McFauld湖火山成因块状硫化物矿床。还有找IOCG型铜金矿而找到IOCG型铀矿的。至于利用以前找别种矿产的资料来找另一种矿产矿床的例子也不少。如加拿大利用油气勘查的磁测资料于找艾伯塔省野牛山金刚石金伯利岩岩田，利用原来找铁矿的磁测资料于最初找萨斯喀彻温省科尔讷堡金刚石金伯利岩区，前苏联对过去评价锑矿点的钻孔岩心重新取样发现储量达650吨的奥林匹亚达金矿床等。

在找矿中还可注意找复成矿床、矿化叠加矿床、矿化缩合矿床。如有的浅成热液矿床叠加在斑岩型矿床上，矿化分带中的一些带缩合在一起。在金刚石原生矿床方面，已知绝大部分资源赋存在岩筒中。岩筒形态可以不同，多数呈胡萝卜状，也有呈浅香槟酒杯状，科尔讷堡有的甚至呈薄饼状、堆叠薄饼状。岩筒形状因深浅部位不同可以有变化，岩筒中可以有几种岩相，有多期喷发，其品位也不相同，在勘查时需予以区分。金伯利岩火山碎屑多数在陆上喷出，科尔讷堡的有喷出降落到海盆地中的。除岩筒外，南非和加拿大等都有金伯利岩岩墙金刚石矿床，有的规模和价值也不小（如加拿大Snap湖矿床），有的已开采，有的将开采。也有金伯利岩岩床形成的规模相当大的金刚石矿床（如委内瑞拉的瓜尼亚莫矿床）。另外，金伯利岩岩筒一般有磁性反映，可用磁法勘查，但也有的岩筒磁性微弱，甚至无反应，如加拿大科尔讷堡岩区和野牛山岩田少数岩筒的例子，但它们可用电磁法探测。坦桑尼亚著名的产金刚石的姆瓦堆大岩筒也缺乏磁性异常。顺便提一下，一定类型的矿床一般有其地球物理特性，可用物探找矿勘查，但其中某些具体矿床可能地球物理特性很不明显，物探无甚效果。例如澳大利亚昆士兰州世界级“世纪”铅锌银矿床是在一个有悠久采矿历史区域，持久勘查并在概念上采取灵活态度的结果。矿化在地表的显示很隐微，矿床是钻探一个多年来未进行钻探的地球化学异常找到的。之所以多年未钻是因为该地物探没有导体响应，而且看来没有什么希望。

勘查中可注意是否有多层位的矿化。油气田中可以有多个油气层。含油气地层单位可以不止一个，可以不止一个年代。如墨西哥湾海区有更新-上新世的，中新世的，老第三纪的以至中生代的含油气层等。新近发现的印度东海岸外气田也已有数个年代的含气（油）层。油气田中还可有基底（包括结晶基底）的油气藏，还有盐上油气藏和盐下油气藏以及盐体旁侧的油气藏等。金属矿床也类似，如岩浆镍铜铂族金属矿床也可以不止一个层位。南非布什维尔德杂岩体已知有Platreef、UG2和梅伦斯基三个层位的有工业价值的矿层。加拿大萨德伯里盆地除接触带矿化外，近年发现底板矿化也很重要。砂岩型铀矿床往往有若干层位，不整合型铀矿除在不整合面上的矿化外，在其上的砂岩中和其下的基底中均可有铀矿化。卡林型金矿可在若干层位产出，岩性也可有差别。

同一类型的矿床可以有若干成矿时代，这在世界范围来看是很自然的。绿岩带金矿以太古宙的最著名（如加拿大、澳大利亚、非洲等），但也有元古宙的（如委内瑞拉、西非一些地区等）。斑岩型矿床、火山成因块状硫化物矿床、岩浆铜镍硫化物矿床、沉积喷气型铅锌银矿床、IOCG型矿床等都可以有多个成矿时代。东西伯利亚雅库特含金刚石金伯利岩体有古生代（石炭纪）的，也有中生代的。在南部非洲和加拿大，一个大区域内的含金刚石金伯利岩体也可有不止一个形成年代。

可以注意在有关的（包括相邻的）构造区、构造部位中是否也存在矿化。美国内华达州卡林型金矿化可以产在逆掩断层面之下，也可产在断层面之上，以及在逆掩断层下的随从构造中。已知矿床赋存在断层一侧（一盘），可注意断层另一侧（盘）甚至宽的断层带中是否也可能存在矿化。以前认为西澳大利亚维卢纳-阿格纽硫化镍矿带的东界是Perseverance断层，其东无硫化镍矿。后有勘查队不理这一框框，经辛勤工作于2002年在该断层东找到了滑铁卢硫化镍矿床。维卢纳东断层带地区过去也被认为无金矿，2003年新进入的勘查队在那里钻探发现了一高品位金矿体。这两发现开辟了新的勘查远景区。加拿大安大略省过去的太古宙绿岩带金矿主要产在一大断层一侧的明显含镁铁质-超镁铁质火山岩的岩区，后在断层带另一侧以同时代沉积岩为主岩区也找到了金矿，这也可说是到“新地质区”找矿。

在同一时代形成的最初可能是类似的有关矿床，也可经变质作用而赋存在不同变质相岩区（带）中，如前述赞比亚中非铜矿带典型矿床分布带及其附近一些产在变质程度不同地区岩石中的铜（钴或金）矿床，西澳大利亚的一些太古宙金矿床等。