钻石是最稀有的矿物吗?

钻石是最稀有的矿物吗?,第1张

在全世界已被确认的 5000 多种矿物中,半数属于稀有矿物。而下面这6种矿物更是稀有,与它们相比,就连钻石和红

宝石

都只能算常见矿物。

1红钻

在钻石中,最稀有的就是红钻。红钻的成色原理既不是夹杂杂质,也不是被辐射照射,而是因为钻石晶格受到来自一个方向的高压,发生塑性变形,这导致钻石中某些层面反射红光。也有科学家认为红钻的成因可能是晶格中混入了氮原子。

红钻几乎只产于澳大利亚的一个矿坑,从1999年至今这座矿只出产了30颗红钻。

2蓝色黝帘石

一些珠宝公司在广告中宣称坦桑石的稀有度比钻石高上千倍。其实坦桑石只是商品名,它的真正名称叫黝帘石。黝帘石本身不是很稀有,但天然蓝色黝帘石真的十分罕见。蓝色来自于黝帘石中混入的杂质钒。

黝帘石只出产于坦桑尼亚马里兰尼矿山 8 平方千米的矿区,它们是在造山运动过程中形成的。珠宝店中的坦桑石几乎都是蓝色的,它们的蓝色来自于热处理工艺。

3海森石

目前人们只在美国加利福尼亚州莫诺湖中发现过海森石——一种呈放射状生长的罕见晶体。有科学家猜测,当湖水长时间干涸,浓度过高的磷会使微生物中毒。因此,湖水中的鞘丝藻用湖水中的氧、钾、钠和镁元素在体内合成海森石晶体,并排出体外。也有科学家猜测,海森石是鞘丝藻死亡后释放的化合物与湖水中元素发生化学反应后形成的。

海森石遇水融解,这也是它们非常罕见的原因之一。

4撒丁石

撒丁石是人类发现的第一种同时含有钼和钍的矿物(目前只发现两种),具有放射性。它得名于意大利撒丁岛,晶体呈白色菱形。

5布里奇曼石

布里奇曼石本身并不稀有,地幔38%的质量来自于这种镁铁硅酸盐。布里奇曼石罕见的原因在于它在常温常压下会转变成非晶质。要想得到布里奇曼石晶体,压强必须超过 120 万个标准大气压。

2014 年,科学家意外在一个陨石坑中发现了一个被其他矿物包裹起来的天然布里奇曼石晶体。

6芬格石

这是一种只生长于萨尔瓦多的伊萨克火山喷气孔中的含砷酸芬钒

铜矿

,它由火山喷气孔中的蒸汽凝华而成。要形成这种矿物,不但需要特定的化合物种类和比例,还需要特定温度。如果其中钒和铜的比例不对,就无法形成芬格石。芬格石遇水会融解,这导致其极为稀有。

20 世纪 80年代,科学家仅在伊萨克火山喷气孔中收集到了数微克芬格石。

一、露天开采:一般情况下,钻石矿就是环绕着金伯利岩管开采的,管道中间是优质钻石最密集的地方,其特征通常是一个个巨大的洞坑。当金伯利岩石管道被发现时,采矿工人从地表面垂直向外挖掘。

二、地下开采:这种开采方式更安全也更有效益,特别是随着挖掘过程越来越深入,很难去判断是否要继续挖掘来扩大矿坑。 而地下开采只需要打通一条隧道进入地表下提取钻石即可,这样做更为合理,且危险性更低。有时还使用地下开采与露天采矿相结合的混合式开采,从矿坑中打一条隧道进入周围的岩石。

三、从矿场中提取金伯利岩:金伯利岩可被人工爆炸从地壳上松开,大量的岩石被爆炸炸毁,但不能在现场对其进行检测里面是包裹有钻石,必须用大型卡车和蒸汽铲将它们被转移到另一个地方进行处理和钻石提取,一般来说一个钻矿每吨岩泥中有05克拉的钻石。

四、冲击采矿:江河溪流会顺势把金伯利岩石带到河床、岸边,甚至海岸地带乘积下来,形成冲击砂矿床。冲击采矿又被称为人工采矿,因为采矿者要到冲击砂矿床去人工寻找钻石。与金伯利岩管道的距离越远的地方,钻石的产量就越低,钻石的分布密度也更稀疏,因此冲击采矿并不适用于工业钻石开采。

扩展资料

一、伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿。正是这一发现,使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石。那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。在那些出产石榴石和橄榄石的地点,找到金刚石矿的可能性就相对大。于是,石榴石和橄榄石就成为寻找金刚石的“指示矿物”。

二、金伯利钻石矿坑被认为是世界上最大的人力挖掘矿坑,从1866年至1914年,50000名矿工使用铁铲等工具进行挖掘,共挖掘出2722公斤钻石。南非政府正试图将金伯利矿坑申请为一处世界文化遗址。

三、露天开采是一个移走矿体上的覆盖物,得到所需矿物的过程,从敞露地表的采矿场采出有用矿物的过程。露天开采作业主要包括穿孔、爆破、采装、运输和排土等流程。露天与地下开采相比,优点是资源利用充分、贫化率低,适于用大型机械施工,建矿快,产量大,劳动生产率高,成本低,劳动条件好,生产安全。

参考资料:

-金刚石

参考资料:

-南非金伯利钻石矿坑

参考资料:

-露天开采

钻石矿的探测,这个问题太大太专业了,不是三两句话能够说明白的!

钻石诞生在地幔深处一两百公里的地方,通过火山喷发和其他地质运动迁移到地球表面。天然暴露的钻石矿基本都被发现并接连开采,深藏地下的一时也很难发现,目前并没有有效的办法去有目的去探测钻石矿,只能通过伴生矿物等老办法大致判断,找矿成本过高,时间很长,偶然性比较大。

第一:露天开采是先将覆盖在矿体上面的土石剥掉(剥离)  ,  直接在露天进行采矿的方

法。由于开采工作在露天进行,  它比地下开采具有建设速度快,  开采的机械化、自动化程度

高、劳动生产率高、生产成本低,  矿石的损失贫化小、劳动条件好等优点。露天开采通常包括以下几个步骤:  矿区的地面准备、矿床的疏干、矿山基本建设、剥离工作和采矿工作。钻石原生矿通常由三层组成,  上层为上覆物,  中间是风化的金伯利岩(  黄地)  ,再往深处才是未风化的金伯利岩(蓝地)。露天开采首先必须剥离上覆物,  上覆物的厚度和分布直接影响钻石矿床的经济效益。早期由于开采区管理混乱,  开采的技术条件非常原始,  上覆物和开采出的废石没有处理好,  造成极大的浪费。如今的露天开采通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层,  逐层自上而下地开采,  并使各分层保持一定的超前关系,  在开采过程中露天矿场形成了阶梯状 ,  每一个阶梯就是一个台阶或者称为梯段,  梯段是露天矿场的基本构成要素,是用独立的采掘与运输设备开采的矿岩分层。每一个梯段厚约12 m。在每一梯段的边缘打上炮眼进行爆破,  爆破出的矿石用卡车从矿坑底部沿盘旋公路运出矿场。

第二:地下开采地下开采是用地下坑道进行采矿工作的总称。随着露天矿坑的扩大,  需

要运出去的废石随之增加,  运送废石的费用也不断增加,  最终使得地下开采比露天开采更有

效益。相对于露天开采,  地下开采就复杂多了,  因为是在地下深处工作(金伯利岩的开采深度可达900 m) ,  故需要复杂的技术,  先进的设备。地下开采钻石矿的方法主要采用矿房式采矿法和崩落采矿法两种。除以上开采方法外,  根据实际情况,  还有一些特殊的开采方法,  如针对岩筒深部的分段崩落法,  以及露天开采与地下开采相结合的混合式开采等。

图为钻石开采工人在河水中洗净泥沙,发现钻石。

希望这个回答可以帮助你,望采纳^_^

世界上有20多个国家赋存有金刚石矿产,除以上介绍的俄罗斯、博茨瓦纳、南非、加拿大、澳大利亚、巴西、津巴布韦7个国家外,其他金刚石产出国还有纳米比亚、安哥拉、中非共和国、委内瑞拉、加纳、塞拉利昂、几内亚、象牙海岸、利比里亚、坦桑尼亚等。图854为世界金刚石矿床分布图。

世界原生金刚石矿床绝大多数都分布在稳定地块内,尤其是地块上陆内裂谷一侧,如非洲的西非克拉通、刚果地块、卡拉哈雷地块,中国的扬子地块、中朝地块、俄罗斯的西伯利亚地块,加拿大的西北地块等。世界次生金刚石矿床绝大多数都分布在第四纪冲击矿床、洪坡积矿床、土壤及河流流域。

世界金刚石原生矿床和次生矿床的分类及其不同类型矿床的分布见表815,需要指出的是,金刚石砂矿正不断被发现,是最有前景的找矿方向。典型的例子是近几年来津巴布韦特大型金刚石的发现和开采。长期从事金刚石砂矿研究的澳大利亚Janse博士2011年在美国宝石学院召开的宝石学大会上指出,“世界上有很多金刚石次生矿床至今找不到与其相对应的原生矿,大型的次生矿床找不到原生矿的例子尤其多”(Janse,2011)。

图854 世界金刚石矿床分布国

Figure 854 Distribution of diamond deposits all over the world

(据http://wwwinfo-diamondcom/rough/maphtml)

非洲的主要产金刚石国家还有刚果民主共和国、安哥拉、纳米比亚、塞拉利昂等。1916年在安哥拉首次发现了金刚石/钻石,有规模的开采始于20世纪20年代末,但由于政治动荡,金刚石/钻石产量变化较大,其中在70年代初产量较高,达到近25Mct,到1997年达到高峰,近4Mct。目前,安哥拉的金刚石/钻石产量占全球金刚石/钻石总产量的3%,但占总价值的11%。金刚石/钻石矿床多位于其东北部的隆达(Lunda) 地区,绝大多数为冲积矿床,沿古河道和宽果(Cuango) 河流域分布,估计每年可采40M ct金刚石/钻石,所产金刚石/钻石中70%为宝石级。目前,在安哥拉发现的原生金伯利岩岩筒至少有700个,但其产量无法与冲积矿床的相比。已投入生产的原生矿只有Catoca 矿(1997年),而其他的岩筒如Camafuca-Camazam ba、Camatchia 和Camagico 还未投入生产。但在不久的将来,安哥拉原生矿的产量不会太高,隆达地区的冲积矿床仍是金刚石/钻石特别是高质量金刚石/钻石的主要来源。

1910年刚果民主共和国在西南部Kasai河支流的冲积砾石中首次发现金刚石/钻石,后来在奎卢(Kwilu)盆地、Bushimaie 河附近及Kundelungu高原附近也发现有金刚石/钻石。在1986年以前的30年时间内,刚果民主共和国一直是世界上最大的金刚石/钻石生产国,其中50%为宝石级,20%~25%为近宝石级。但自1990年以后,刚果民主共和国的金刚石/钻石产量有所降低。目前,刚果民主共和国的金刚石/钻石产量约占全球金刚石/钻石总产量的27%,总价值的6%。金刚石/钻石多采自冲积矿床,主要的有Tshikapa矿和Mbuji-Mayi矿。

塞拉利昂金刚石资源储备经过长期的开采已近枯竭,目前年产金刚石约40×104ct,其中55%是宝石级的,35%是近宝石级的,10%是工业级的。但是20世纪80年代,在科伊杜地区新发现了两个含金刚石的金伯利岩筒及其附近的冲积矿床,金刚石储量24×106ct,至少可供开采15年。同其他一些生产金刚石的非洲国家一样,塞拉利昂也存在非法开采和大量走私金刚石的问题。

表815 金刚石矿床类型和分布实例 Table 815 Diamond deposit types and some instances

印度是世界上最早开采和加工金刚石的国家,目前其储量已接近枯竭,孟买附近的浦那金刚石矿床每年的产量只有14000ct左右。只是在20世纪90年代初在Madhya Pradesh发现了新的金刚石矿床。印度目前仍有70万从事金刚石切割、琢磨、抛光的熟练工人。澳大利亚生产的金刚石都是送到印度加工的。

南美洲产金刚石的国家有巴西、委拉瑞拉、圭亚那、玻利维亚,但矿床规模较小,产量也不大。

美国阿肯色州普拉累克地区的钾镁煌斑岩中已发现赋存有金刚石,已在进行勘探;上密执安半岛的6个火山岩筒正在进行勘查金刚石的工作。

综合世界金刚石产地分布和目前的开采状况,绝大多数金刚石矿业公司对今后的找矿前景悲观,今后金刚石/钻石“供不应求”的报道不绝于耳。需要对世界金刚石不同产地的样品进行系统的矿物学、岩石学、地球化学、地质学研究。本项目所做的以研究其矿物学、宝石学为主的产地“指纹”特征为全面研究金刚石提供了一个积极的范例。

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