钻石矿床的主要产地和产量简介

目前，世界上共有二十多个国家发现钻石矿床，其中大部分位于非洲、俄罗斯、澳大利亚和加拿大。

1非洲

非洲南部是世界主要钻石产区，南非、安哥拉、扎伊尔、博茨瓦纳、纳米比亚等都是重要的钻石出产国。迄今南非共发现金伯利岩岩筒350个，钻石含量估计为25亿ct。博茨瓦纳是非洲另一个重要的钻石产地，迄今已发现200多个金伯利岩岩筒，其中41个估计含量为35亿ct。

2俄罗斯

俄罗斯1954年首次在西伯利亚雅库特发现原生钻石矿床，迄今已发现金伯利岩体450个，钻石估计含量为25亿ct，世界著名的岩管有“和平”、“成功”、“艾哈尔”等。1988年在阿尔汗格尔斯克又发现了新的金刚石矿，估计储量约25亿ct，且50%是宝石级的，目前俄罗斯正与英国戴比尔斯公司合作勘探。

3澳大利亚和加拿大

1972年在南澳地区发现了含钻石的金伯利岩。1979年又发现了含钻石的橄榄钾镁煌斑岩，从而在钻石矿床学是个突破性进展，因为这是世界上首次在非金伯利岩中发现了钻石，意义重大。现今，在西澳北部地区已发现150多个钾镁煌斑岩岩体，特别是阿盖尔钾镁煌斑岩的发现，它是现今世界含钻石最富、储量最大的。澳大利亚已成为世界钻石产量最多的国家，其产量已成为世界第一，仅1998年，澳大利亚产钻石便达到4100万ct，但达宝石级的很少。

1990年首次在加拿大西北部耶鲁奈夫市北北东360km，靠近北极圈北纬65度的湖泊地带发现了金伯利岩型的钻石原生矿，现已发现51个金伯利岩岩管，其中大多数均含钻石。有5个岩管具有重要经济价值，其钻石以无色透明为主，质量好，宝石级钻石占30%～40%，平均品位是25ct～100ct/100t，年产量预计可能会达到400万ct。加拿大西北部钻石原生矿床的发现是20世纪90年代以来世界钻石史上一次重大突破。

4亚洲及中国

在亚洲，印度是世界最早发现钻石的地方。而且古老而有名的大钻石如“莫卧儿皇朝”(787ct)，“光明之山”(1088ct)“摄政王”(140ct)，“奥尔洛夫”(1896ct)等世界名钻均产于此地，但印度钻石的原生矿床至今未发现，砂矿的产量也有限。我国是世界钻石资源较少的国家。1950年，在湖南沅江流域，首次发现具经济价值的钻石砂矿。品位低，分布较零散，但质量好，宝石级钻石占40%左右。60年代，先后在贵州及山东蒙阴找到了钻石原生矿。70年代初，在辽宁南部找到我国最大的原生钻石矿，该矿储量大，质量好，宝石级钻石产量高，约占50%以上，山东钻石原生矿品位高、储量较大，但质量较差，宝石级钻石约占12%，且一般偏黄，以工业用钻石为主。

思考题

一、是非判断题

1确定钻石色级时必须应用色温在4700～6500K的光源。

2长波紫外光灯下钻石都有荧光。

3钻石颜色定级时，如果所测钻石颜色介于两个样石H和I之间，则该样品色级应定为H。

4钻石颜色定级时，如果所测钻石在颜色介于两个样品之间，则应定为色级较低的一档。

5钻石在不同方向上的压入硬度是相同的。

6一颗钻石其台面宽度为腰平均直径的66%，按“国标”应称此切工为很好。

7钻石的导热率是物质中最高的。

8金刚石是等轴晶系矿物，所以其不同晶面硬度相同。

9钻石透过的光为偏振光。

10利用CZ作半球的折射仪可以测定钻石的折射率。

11热导仪可以区分钻石和合成α—碳硅石。

12在热导仪上显示钻石反应的样品未必就是钻石。

13X光荧光光谱仪可以查明某钻石样品是否含氮。

14钻石是色散值(dis)最高的天然宝石。

二、选择题(每题1分，共25分。把你所选择的答案：A或B或C填写在题后的括号内)

1我国目前钻石的主要产地有：( )

a山东、湖南、辽宁

b辽宁、山东、江苏

c湖南、湖北、山东

2用钻石笔鉴别钻石时是利用钻石的：( )

a导热率高

b硬度高

c亲和性好

3为判别钻石与合成钻石应使用以下哪种仪器：( )

a热导仪

b分光镜

c红外光谱仪

4钻石的天然蓝色是由于钻石中含有微量的元素：( )

a硼

b氮

c钴

5与176ct钻石等体积的立方氧化锆的重量是：( )

a176ct

b260ct

c290ct

6某钻石称得质量为1538ct，应表示为：( )

a154ct与153ct均可以

b154ct

c153ct

7钻石的天然**是由于钻石中含有微量的元素：( )

a硼

b氮

c钴

8钻石在紫外灯下：( )

a都有荧光

b可以有荧光

c都没有荧光

9现在金刚石产量最多的国家：( )

a南非

b俄罗斯

c澳大利亚

10钻石在365nm波长下：( )

a都有蓝色荧光

b可有**荧光

c可有绿色荧光

d可无荧光

11Diamond是：( )

a自然元素矿物

b可以是水热法合成的

c与石墨是类质同象

d有六方晶系2 H型的多型变体称为六方金刚石

12对钻石的切磨角度要求十分严格，目的是使钻石反映出最好的( )

a晕彩

b色彩

c火彩

d变彩

13钻石首饰鉴定中，在钻石台面内肉眼见到一个黑色包裹体，该钻石净度应为( )

aVS

bSI

cP

14不宜用为锯钻方向的钻石纹理是指平行于：( )

a{100}方向

b{110}方向

c{111}方向

三、多项选择题

1钻石与莫桑石(合成α-SiC)可以用以下仪器区分：( )

a热导仪

b红外反射仪

c电导仪

d紫外荧光灯

e放大镜

2合成Moissanite(SiC)与钻石相比( )

a折射率不同

b导电率不同

c都可以没有双折射

d紫外吸收不同

e热导仪不可以区分

四、填空题(每空1分，共60分)

1钻石定级标准简称 4C，其中文意思分别是：CARATWEIGHT( )，COLOUR( )，CUT( )，CLARITY( )。

2无色钻石中出现的彩色光是光( )引起的；而欧泊中出现的彩色是光( )引起的。

3钻石的折射率在不同波长的光波下具有( )折射率。

4钻石净度分级可分为LC称( )，VVS称( )，VS称( )，SI称( )，P称( )。

5鉴定钻石用的标准放大镜应该是( )、( )、( )。

6写出3个最能以假乱真的钻石人工仿制品有①( )、②( )、③( )。

7钻石的“4C”分级标准适用于( )色系的抛光钻石，不适用于( )色系和( )钻石及( )钻石的钻石分级。

8钻石颜色分级环境的色调应为( )，分级时要采用( )灯，并以( )为背景。

9钻石颜色按成因机理可概括为A、**或蓝色是因为( )。

B褐色、粉红—红色是因为( )。C绿色是与( )有关。

10按国标规定，钻石净度分级时，不影响归入LC级的外部瑕疵有：( )、( )。

11确定钻石净度级别时，必须考虑瑕疵的( )、( )、( )、( )、( )等。

12目前市场最常用的钻石代用品是( )，最新的仿制品是( )、后者与钻石最大的区别是( )及放大观察时的重影现象。

13钻石的保养方法有：( )、( )等。

14钻石的颜色分级是在钻石灯下、白色背景、以( )为基础，通过比较样品与( )的颜色来确定钻石的颜色级别。

15IIb型钻石常呈蓝色，是由( )的选择吸收引起的。

16一颗裸钻亭深太浅，从台面上可见一白色圆环，这种钻石叫( )。

17莫桑石的化学成分是SiC(碳硅石)，六方晶系，常为( )色或( )色，鉴定时利用其双折率高可见( )和非均质性。

18钻石呈色的4个主要原因是( )、( )、( )和( )。

19蓝色钻石的颜色是由( )引起的，大多数天然蓝色钻石是( )型的。

20有两颗裸钻石，一颗在10倍放大镜下比较容易观察到具细小的瑕疵，按国标应定为( )；另一颗在10倍放大镜下很容易观察到具明显的瑕疵，按国标应定为( )。

21钻石常见的聚形有( )、( )和( )。

22有两颗裸钻石，在10倍放大镜下，钻石的内部和外部无瑕疵，一颗钻石在亭部有额外刻面，冠部看不见，按国标应定为( )；另一颗钻石在腰围内有原始晶面，但不影响腰部的对称，冠部看不见，按国标应定为( )。

23合成钻石常呈**，为( )致色，属( )型合成钻石。

24快速区分钻石与仿钻(除合成α-SiC外)的方法是( )、( )。

25钻石估重公式，包括腰围直径、高度和( )三项内容。

8311 南非金刚石/钻石的区域地质及构造概况

南非位于非洲大陆最南部，北邻纳米比亚、博茨瓦纳、津巴布韦、莫桑比克和斯威士兰，东、南、西三面濒印度洋和大西洋。南非所在的非洲大陆是地球上最先浮出水面的两块古大陆之一，地质构造十分独特，其复杂而又漫长的地质演化历史可以追溯到38亿年至36亿年前，其中最具里程碑意义的是南非北部地区卡普瓦尔克拉通（Kaapvaal craton）陆壳的形成。卡普瓦尔克拉通是早期太古宙（Archean）的地壳形成物，主要含有片麻岩、类花岗岩和火山沉积岩层（绿岩带）。南非在大地构造上属于南非地台，由南非古隆起、卡拉哈里台向斜、卡鲁台向斜、开普褶皱带四个二级构造单元组成。南非古隆起内广泛出露片麻岩和古老花岗岩，褶皱和断裂发育；卡拉哈里台向斜被第三纪后的地层覆盖；卡鲁台向斜由晚古生代的陆相地层组成，在与相邻构造单元的连接带及台向斜的中心均有金伯利岩岩体产出。南非地台的岩浆岩活动十分强烈，在古老结晶基底中，有太古宙的酸性和基性火山岩和侵入岩，沉积盖层中有著名的布什威尔德杂岩体、卡鲁玄武岩，以及其他碱性岩浆和偏碱性超基性岩浆（金伯利岩）活动（Janes，1995，1996；Boyd ＆ Gurney，1986；黄凤鸣，陈钟惠，2000）。

8312 南非金伯利岩岩体及主要金刚石矿床分布

金伯利（Kimberly）是南非的小镇，1867年世人首次在那里发现蕴藏金刚石的母岩，1870年首次发现了含金刚石的金伯利岩岩筒“亚赫斯丰坦”岩筒和“杜托依茨潘”岩筒。1871年在金伯利城附近又发现了世界著名的“金伯利”、“德比尔斯”和“伯特丰坦”3个岩筒，并由此产生了“金伯利岩”的命名（Janes，1995，1996；Harlow，2001）。南非金刚石/钻石矿产始于1867年，曾经在很长一段时间内是世界最重要的金刚石/钻石产地。1995年前世界上所开采的金刚石总量约为267×108ct，其中产出南非的约493×108ct，占18%。当前，南非是世界第5大金刚石/钻石产出国，排在澳大利亚、博茨瓦纳、俄罗斯、刚果后面，其年产量已经下降到9×106ct，约占全球总产量的9%～10%（黄凤鸣，陈钟惠，2000；Janes，2007）。主要矿区有戴比尔斯公司拥有的Venetia、Finsch、Namaqualand、Kimberley和Koffiefontein矿区，其分布见图816。

图816 南非金伯利岩金刚石矿床分布

（据wwwoverabillioncom）

Figure 816 Distribution of kimberlite diamond mine in South Africa

规模较大的金伯利岩金刚石矿区主要有Venetia、Premier、Finsch、Kimberley和Koffiefontein，小的矿区众多。图817为Finsch 金刚石露天矿坑，深达430m。

Namaqualand矿区为次生矿床。它位于南非大西洋海岸157km长的矿带。金刚石矿物主要产于河流沉积岩和堆积岩层中，为金伯利岩风化产物。矿床位于地表至地下深100m地层中。1925年发现以来已开采数十年，目前已开采到地下40m处。上世纪共开采了约31×107ct（Janes，1995，1996，2007；Harlow，1998；Harte，2001；wwwmbendicom）。

8313 南非金伯利岩岩石学特征

人们自1867年在南非发现了金刚石的母岩金伯利岩（kimberlite，图818）后对其岩石学特征进行了大量的研究（Clarke et al，1983；Gurney，1995；Bell et al，2005；Bishop et al，1978；Boyd ＆ Gurney，1986；Bulanova，1995；Burgess et al，2004；Stachel et al，2004）。

图817 Finsch 金刚石露天矿坑，深达430m

（据wwwmining-technologycom）

Figure 817 Open pit of Finsch diamond mine in a depth of 430 meters

图818 南非金伯利岩石样品

（据wwwjohnbetts-fineminerals）

Figure 818 Kimberlite sample of South Africa

南非金伯利岩是一种碱性或偏碱性的超基性岩，具斑状结构和（或）角砾状构造的云母橄榄岩。主要矿物组成为橄榄石，其次是金云母和透辉石，副矿物有铬铁矿、钛铁矿、钙钛矿、磷灰石等。常含有上地幔超镁铁和镁铁质岩石包裹体及其破碎后的矿物捕虏体以及各种巨晶，如镁铝榴石，含硬玉分子的单斜辉石，某些大颗粒、半自形的橄榄石、斜方辉石、单斜辉石以及页理化、扭曲和具膝折的金云母大晶体等。岩浆末期蚀变矿物主要是蛇纹石和方解石或白云石。基质呈显微斑状结构，由橄榄石、金云母、磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿、钙钛矿、磷灰石等组成。角砾状构造，角砾成分复杂，有来自上地幔的碎块，也有来自浅部围岩的碎块。大量角砾的存在反映了金伯利岩岩浆具有爆发作用的特征。

化学成分有以下特点：① SiO2偏低 （35%），K2O>Na2O，Al2O3>（K2O+Na2O）。②MgO/SiO2近于1。③岩浆富含H2O及CO2，导致岩石强烈蚀变。④在微量元素方面，含一般超基性岩所共有的以Cr、Ni、Co为主的相容元素和含Rb、Cs、Ba、Sr、Zr、Nb、Th、REE、P等为主的不相容元素，REE主要含在钙钛矿和磷灰石中。金伯利岩以LREE很富集的简单线形、REE配分型式和La/Yb比值80～200为特征，该比值比大多数其他幔源镁铁质、超镁铁质岩浆岩高，这一特征反映了金伯利岩母岩浆的特征。

前人对南非金伯利岩与金刚石矿床之间的关联做了大量工作，并总结出以下经验性或统计性的规律：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裹体或其矿物包裹体，则金刚石富且质量好，含地壳围岩碎屑多的，则较贫。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。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>12%）含量较多以及镁铝榴石含Cr高（Cr2O3>25%），金刚石含量也高。

钻石一般是通过火山爆发形成的，被岩浆带到地球的表面。岩浆在上升过程中同时也会把一些相关的矿物掳获到地球表面。这些将是用来寻找钻石的的矿物，在同一土壤范围内，指示性矿物越多，找到钻石的机会就越大。

欣赏一颗钻石时，你看到的是久远的历史。钻石形成于很久很久以前地层的深处。如南非的一些钻石年龄为45亿左右，表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶，钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程，这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外，地外星体对地球的撞击，产生瞬间的高温、高压，也可形成钻石。

经研究表明：地表以下100多分里处富含碳元素的矿层，在巨大的压力和大约1200摄氏度的环境下形成的钻石。绝大多数钻石的形成年代都在20亿到30亿年前，这种“炼狱”般的过程使分子的排列结构发生了巨大的变化，从乌黑的碳块变成令人惊异的透明钻石晶体，在钻石形成的过程中，有时会有其它的元素混进来，这就使天然钻石有多种颜色：从粉红到鲜红，从淡黄到天蓝。

火山爆发时形成的“上冲管道”是钻石聚集地。一般情况下，钻石开采矿是环绕这些管道修建的。管道的中间是钻石最密集的地方，离得越远钻石就越少。往往这些管状是成束出现的。但是，一些管状中基本上没有钻石，地质学家们到目前为止也还没有解开这个谜。

稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类，但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩，目前为止发现有两种类型：金伯利岩（kimberlite)（名字源于南非得一地名——金伯利）和钾镁煌斑岩（lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的，形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部，这种岩浆多以岩管状产出，因此俗称“管矿”（即原生矿）。

大自然的腐蚀有时会风蚀这些管道。溪流、江河等会顺势把钻石带到河床或岸边。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表，经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎，在水流冲刷下，破碎的原岩连同钻是被带到河床，甚至海岸地带乘积下来，形成冲积砂矿床（或次生矿床）。 这是钻石存在的第二种形式，也是相当有价值的。可是对采矿者来说，它的吸引力远远没有第一种大。

钻石是大自然赐予人类最美丽的也是最昂贵的 物质和财富。人类文明虽有几千年的历史，但人们发现和初步认识钻石却只有几百年，而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。在此之前，伴随它的只是神话般的传说，具有宗教色 彩的崇拜和畏惧，同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。如今，钻石再也不是那么神秘莫测，更不是只有皇室贵族才能享用的珍品。它已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长，今天人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。

藏于如此大的地下深处达亿万年之久的钻石晶体要重见天日，得有助于火山喷发，熔岩流将含有钻石的岩浆带入至地球近地表处，或长途迁徒淀于河流沙土之中。前者形成的是原生管状矿，后者形成的则为冲积矿。这些矿体历经艰辛开采后，还需经过多道处理遴选，才可从中获怪毛坯金刚石。毛坯金刚石中仅有20%左右可作首饰用途的钻坯，而大部分只能用于切割、研磨及抛光等工业用途上。有人曾粗略地估算过，要得到1ct重的钻石，起码要开采处理250吨矿石，采获率是相当低的。