世界各地均有钻石产出,已有30多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家有刚果(金)、 巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、象牙海岸、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。
世界主要的钻石切磨中心有:比利时安特卫普,以色列特拉维夫,美国纽约,印度孟买,泰国曼谷。安特卫普有世界钻石之都的美誉,全世界钻石交易有一半左右在这里完成,“安特卫普切工”便是完美切工的代名词。
纳米比亚
对于钻石的毛坯和宝石级钻石所占比例来说,最好的钻石来自于纳米比亚冲积矿床中开采出来的钻石。这些钻石经历的自然风化搬运到海边,路程长达1000英里。经过这段旅程钻石中脆弱部分都分离。在特定沉积环境中钻石按不同粒级不同形状一定规律分布于岩层中。该矿区宝石级钻石最高达到97%。对切磨好的钻石戒面,很难分辩出产自哪个国家和矿区。
任何矿区产出的钻石都有好、中、差。拿矿区中最好的钻石与纳米比亚产出最差的钻石比,纳米比亚冲积矿床的钻石也不一定就好。
印度
印度是世界上最早发现钻石的国家,3000年前,印度是钻石的唯一产地。自2500年前至18世纪初印度克里希纳河、彭纳河及其支流是世界唯一产出钻石的地方,历史上许多著名钻石如光明之山(kohi-noor)、奥尔洛夫(orloff)和大莫卧儿(great mogul)都来自印度,但印度的钻石产量很小。
巴西
至1725年巴西钻石的发现及开采,使巴西取代印度,成为当时全球钻石的最重要产地。
南非
1867年以后,南非发现了冲积砂矿床和大量原生金伯利岩筒使得南非成为世界上最重要的钻石生产国,其产量长期处于世界前列,并由此开创了钻石业的新纪元。1905年,在南非阿扎氏亚发现了世界上最大的金伯利岩岩筒—普列米尔岩筒,并在此发现最大的钻石(库利南钻石)。南非拥有世界上产量最大、且最现代化的维尼蒂亚钻石矿。南非钻石颗粒大,品质优,50%的金刚石均是可切割的,其产量虽不及澳大利亚等国,但产值一直居世界前列。
澳大利亚
自1979年澳大利亚西部发现钾镁斑岩中含有金刚石起,至1986年,澳大利亚的金刚石产量已居霸主地位,但宝石级仅占其产量的5%。澳大利亚钻石主要分布西澳新南威尔斯的bingara和copeton,尤其是阿盖尔(argle)矿床储量为5.5亿克拉。
博茨瓦纳
盛产优质金刚石,宝石级占50%,其产值居世界首位。博茨瓦纳的钻石来自露天开采的金伯利岩,巨大的矿山有orapa岩筒(1967年)、letihakena岩筒(1977年)和jwaneng钻矿(1982年),三个矿的总产量在1989年超过1500万克拉。
俄罗斯
俄罗斯的钻石主要分布在西伯利亚中部雅库特地区,该区找到有一百多个含金刚石金伯利岩筒,1988年,俄罗斯在靠近欧洲附近又找到新的钻石矿。俄罗斯钻石产量在1200万克拉左右,一半为宝石级。多年来俄罗斯形成了独立的钻石开采加工销售体系,其钻石数量大、质量优、均匀性好,在市场上具有很强的竞争力。
加拿大
前几年报道加拿大北部地区发现大量金伯利岩,几年后钻石产量可占全世界产量的10%。
1871年7月16日,坚持向深处挖掘的库力斯堡合伙采掘队获得了成功,他们在占据的几十平方米的土地上,一直往深处挖掘,在这一天终于找到了他们梦寐以求的钻石。全世界第一座钻石矿也就诞生了。命名“库力斯堡矿”也叫“新热潮矿”。
南非
南非产出的钻石素以颗粒大,质量佳而著名。从矿山开采出来的钻石英钟毛胚中有50%可以达到宝石级。五十几年前,南非的钻石产量居世界首位。随着时间的推移,南非的钻石产量逐年减少。1987年南非钻石产量为1000万克拉是世界总产量的10%左右。
2014年8月,非洲南部内陆国家莱索托的旗舰矿发现198克拉的白色钻石。该颗超乎寻常的白钻石拥有高品质,无瑕疵。该钻石可以卖“超过1千万美元,可能达1500万美元。
中国
中国金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,主要在辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江流域,辽宁瓦房店是目前亚洲最大的金刚石矿山。
中国于1965年先后在贵州和山东找到了金伯利岩和钻石原生矿床。1971年辽宁瓦房店找到钻石原生矿床。仍在开采的两个钻石原生矿床分布于辽宁瓦房店和山东蒙阴地区。钻石砂矿则见于湖南沅江流域、西藏、广西以及跨苏皖两省的郯庐断裂等地。
中国钻石主要产地有三个:辽宁瓦房店,山东蒙阴—临沭,湖南沅江流域都是金伯利岩型,但湖南尚未找到原生矿其中辽宁的质量好,山东的个头较大
中国现存发现的最大钻石为常林钻石,于1977年12月21日发现于山东,由常林大队魏振芳发现,故而得名“常林钻石”,现藏银行国库中。常林钻石重158786克拉,呈八面体,质地洁净、透明,淡**。
另据传,中国最大的钻石曾是金鸡钻石,也发现于该地区,重28125克拉,但在二战期间被日军掠走,至今下落不明。
锆石作为研究壳幔岩石演化过程重要的矿物地球化学探针,抗风化且具有非常高的稳定性,即使经历后期多次事件后仍有保存(谢桂青等,2001);锆石普遍含Pb低,富含U、Th,其U–Pb体系封闭温度可达到900℃(Lee et al,1997;Cherniak et al,2000),是目前已知矿物同位素体系中封闭温度较高的,因而是确定岩浆岩结晶年龄的理想对象。结合锆石的阴极发光图像、锆石微区U–Pb年龄测定、锆石微量元素及锆石微区Hf同位素综合分析,可以为锆石的成因演化及其寄主岩经历的地质作用过程提供重要依据(Griffin et al,2000;吴元保等,2004;Zheng et al,2006;钟玉芳等,2006)。对与金刚石有关的金伯利岩锆石的研究已显示,金伯利岩的锆石可以成为金伯利岩金刚石勘探的指示性矿物(Belousova et al,2002)。本项目在前人工作基础上,对湖南宁乡、常德等地的钾镁煌斑岩及含有金刚石的相关岩石的重砂矿物进行了分离,利用电子探针、阴极发光图像及LA-ICPMS等现代测试技术对其中的锆石进行主、微量元素成分、内部结构特征及U–Pb同位素地球化学研究。
2441 样品来源及分析方法
5个重砂样分别来自湖南宁乡钾镁煌斑岩群Ⅰ号岩管2个(编号I-1、I-2),III号岩管1个(III),常德港二口洞湾钾镁煌斑岩1个(DW),石门上五通白垩系红层1个(SWT),每个重砂岩样约20kg。重砂样品的分选工作在广州有色金属研究院完成,整个过程包括重砂岩石样品的脱泥、淘洗、称重、筛分、缩分、磁选及重液分离等程序,然后在显微镜下从重砂样分选出的重砂矿物中挑选出锆石。之后,将锆石置于双面胶上,接着用无色透明的环氧树脂将之固定做成圆饼状样品靶,待树脂固化后抛光直至露出锆石平面,用于之后的分析。
锆石一般150~400μm,颜色多样,大部分透明,玻璃光泽或油脂光泽。他形到自形,晶体形态包括短柱状、长柱状、浑圆状等。少数具有较完整的四方双锥或复四方双锥晶形,其锥面和柱面发育完善,自形程度较高,以长柱状为主,具有不同的长宽比,反映其可能结晶于岩浆物理化学条件不同的环境(刘显凡和卢秋霞,1997;汪相,1998)。
锆石电子探针的成分分析和阴极发光,在中国科学院(北京)地质与地球物理研究所的法国CameraSX51电子探针仪器及其附带的阴极发光探测仪上完成,分析电压为50kV,电流为15nA。锆石微量元素及U–Pb年龄在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室,利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICPMS)测定,其中分析仪器为Agilent7500a等离子体质谱仪,激光剥蚀系统为GeoLas2005。分析过程参数为:等离子体功率:1350W;激光波长:193nm;激光脉冲频率:10Hz;激光能量:>200mJ;光斑直径:44μm;分析时采用单点剥蚀方法,以美国国家标准物质局人工合成硅酸盐玻璃NIST610作为外标,以29Si作为内标,数据选用一个质量峰一点的跳峰方式进行采集。锆石U–Pb年龄测定采用国际标准锆石91500作为外标校正方法,每隔4~5个样品分析点测一次标准,在分析20次锆石U、Th和Pb的含量的前后均测定NIST610,以保证数据具有可比性。测试结果通过采用GLITTER软件计算得出207Pb/206Pb、207Pb/235U、206Pb/238U三组同位素比值、年龄及误差,单个数据点的误差为1σ,加权平均值的误差为2σ,年龄计算及谐和图的绘制采用Ludwig’s Isoplot(ver 206b)完成。
研究的大部分锆石阴极发光图像颜色明亮,具有特征的岩浆振荡环带(图232);少量锆石没有分带结构,阴极发光图像较暗。根据锆石的外形及内部结构特征,可初步判断它们主要为岩浆型锆石(Vavra,1993;Crofu et al,2003)。本文电子探针成分分析显示锆石成分为,SiO2:33197%~34548%,ZrO2:63087%~65717%,HfO2:056%~1749%。Zr/Hf值为37~85,平均为51,与一般的碱性岩成因锆石Zr/Hf值相当(丘志力等,2004),锆石成分特征与起源于地幔深部偏碱性的钾镁煌斑岩一致(银剑钊,2000)。
图232 宁乡I号岩管钾镁煌斑岩中锆石的CL图像
Figure 232 Cathodoluminescence images of zircons in the NoI lamproite pipe of Ningxiang
2442 锆石的稀土及微量元素
5个重砂样品中的27颗锆石进行稀土及微量元素测定结果见表231。结果表明,大部分锆石ΣREE含量与已有典型钾镁煌斑岩的研究结果相符,少部分锆石ΣREE含量则与之相差较大,可能为其他碱性岩来源或钾镁煌斑岩捕虏体锆石,将不作为钾镁煌斑岩结晶锆石对象进行讨论。
湖南与钾镁煌斑岩有关锆石的微量元素Y含量变化范围很大(5179~1477992μg/g);Hf含量为066%~139%,平均含量为102%。Hf与Y之间具有一定的负相关关系,(Yb/Sm)N的范围变化在10~230之间,Nb/Ta值为141~377,平均为206;锆石U含量为3244~176114 μg/g,平均22761μg/g;Th 2653~64371μg/g,平均15669μg/g。Th/U集中于017~324范围,平均为090,但主要集中在04~10之间,显示出岩浆型锆石的特点。除洞湾Dw-03样品外,其他锆石均表现为LREE亏损HREE富集的稀土配分模式,以及明显的Ce正异常和适度的Eu负异常(图233),属于典型的岩浆型锆石的稀土配分模式,但和大多数幔源金伯利岩锆石有明显区别(吴元保和郑永飞,2004;钟玉芳等,2006)。
属于钾镁煌斑岩结晶锆石的ΣREE含量为23922~89473μg/g,平均为58354μg/g,与前人研究的结果基本一致。将这些锆石微量元素测试数据在微量元素对相关图上投影(图234),发现图上投点大部分落入西澳典型钾镁煌斑岩锆石的投影区域及附近,只有个别落在部分相关图的区域之外。显示湖南宁乡钾镁煌斑岩有关的锆石成因来源与西澳典型的钾镁煌斑岩的锆石具有一定的相似性(Belousova et al,2002)。
表231 湖南钾镁煌斑岩及相关岩石中的重砂锆石LA-ICPMS微量元素分析结果
图233 湖南钾镁煌斑岩重砂锆石的稀土元素球粒陨石标准化分布型式图
( 部分锆石由于某些元素的缺失而没有投在图上,球粒陨石标准化根据 Taylor and McLennan,1985)
Figure 233 The chondrite-normalized diagram showing the distribution pattern of REEs of heavy mineral zircons in lamproites from Hunan
(some zircons are not presented on the diagram due to their deficiency of certain elements,and chondrite-normalization after Taylor and McLennan,1985)
2443 锆石U-Pb年龄
对5个重砂样中11颗有阴极发光图像及微量元素测试锆石的U–Pb年龄进行了测定(表232,图235),其中宁乡钾镁煌斑岩I号岩管4颗,III号岩管3颗,洞湾地区钾镁煌斑岩2颗,上五通地区白垩系红层2颗,年龄数据如表232中所示。年龄较新的6个锆石样品中,I和 III号岩管的2个锆石样品(I-2-Zr-01,III-Zr-05)具有较高的U、Th和∑REE含量,其U含量分别为185μg/g和472μg/g,Th分别为126μg/g和257μg/g,Th/U值分别为068和054,∑REE含量分别为691μg/g和769μg/g;它们具有典型的振荡环带结构,属岩浆锆石,年龄均为(104±1)Ma,为燕山中期喷发的岩浆结晶锆石;另外4个锆石的U、Th和∑REE含量接近,U为32~69μg/g,Th为27~62μg/g,Th/U值为083~090,∑REE含量为416~533μg/g,也是岩浆的结晶产物,但是否和前2个样品来源于同一母岩还有待研究。6个锆石样品中有4个样品(I-1-Zr-01、I-2-Zr-01、III-Zr-03、III-Zr-05)年龄比较集中,206Pb/238U年龄为99~104Ma之间,均落在谐和曲线上,加权平均年龄为(1016±51)Ma(95%置信度,MSWD=25),但来源于III号岩管锆石(III-Zr-02)年龄则为80±1Ma,属燕山晚期。而洞湾钾镁煌斑岩样品DW-Zr–01-a的206Pb/238U年龄为(102±1)Ma,与加权平均年龄为1016Ma的一组宁乡钾镁煌斑岩重砂锆石年龄相一致,说明它们是在同期岩浆中结晶的。
中生代印支期的2个锆石样,年龄分别为(217±2)Ma(I-2-U-Zr-02)和(237±3)Ma(DW-Zr-02-b),前者具有较高的U(1959μg/g)、Th(717μg/g)和∑REE(1312μg/g)含量,较低的Th/U比值,为037,具有明显的振荡环带结构;后者U的含量为287μg/g,Th为304μg/g,Th/U为106,∑REE为555μg/g。和前人发现的钾镁煌斑岩锆石ΣREE含量一般不超过600~700μg/g一致(Belousova et al,2002),显示两者的母岩来源可能有所不同。根据其微量元素及CL图特征判断,它们应该均为岩浆成因,后者可能来自钾镁煌斑岩。印支期是对中国大陆影响广泛而强烈的一次构造运动,和扬子板块与华北板块碰撞结合(220~240Ma)(Li et al,1993)明显具有同时性,可能是该区域发生的一次重要的岩浆活动产物的反映。对于该时期是否具有钾镁煌斑岩岩浆活动,以此单颗锆石年龄目前还不足以判断,还需作进一步的工作证实。
图234 钾镁煌斑岩锆石微量元素含量相关图
-宁乡及洞湾钾镁煌斑岩锆石数据投影, -西澳Argyle钾镁煌斑岩锆石数据投影,阴影区为西澳钾镁煌斑岩锆石微量元素含量相关性投影区,数据选自 Belousova et al(2002)
Figure 234 Correlation diagram of trace elements of zircons in lamproites
-data plot of zircons in lamproites of Ningxiang and Tongwan, -data plot of zircons in lamproites of Argyle,Western Australia,shadow area is
correlation projection of trace elements in zircons of lamproites from Argyle,Western Australia,data selected from Belousova et al(2002)
新元古代(662±7)Ma(I-2-U-Zr-01)锆石具有明显的振荡环带结构,较高的U、Th和很高的∑REE含量,具有典型岩浆锆石特征,其核心到边缘,微量元素含量逐渐增加,核心和边缘的U含量分别为493μg/g和787μg/g,Th分别为445μg/g和576μg/g,∑REE分别为6051μg/g和9351μg/g,Th/U值分别为 090和073,无法确定来源与钾镁煌斑岩的关系;新元古代(794±8)Ma (SWT-Zr-04),具有典型的振荡环带结构,其U、Th很低,分别为U(53μg/g)、Th(43μg/g),Th/U值为082,∑REE含量为962μg/g。它们的3组年龄明显不一致,呈现207Pb/206Pb>207Pb/235U>206Pb/238U的趋势,说明锆石的封闭体系可能受到一定的破坏而导致放射成因Pb的丢失,因此其U–Pb年龄的意义无法讨论。
表232 宁乡钾镁煌斑岩重砂锆石的U-Pb测年结果 Table 232 U–Pb age dating results of heavy mineral zircons in lamproites of Ningxiang
图235 湖南宁乡钾镁煌斑岩锆石的U-Pb谐和曲线图
Figure 235 Concordia diagram with zircon U–Pb data of lamproites from Ningxiang
早元古代锆石(SWT-U-Zr-01)207Pb/206Pb年龄为(2008±29)Ma,属于谐和年龄,3组年龄在误差范围内基本一致,反映了锆石U–Pb封闭良好。其U、Th和∑REE含量较低,U为31μg/g,Th为29μg/g,∑REE为202μg/g,Th/U值为094,具振荡环带结构,属于岩浆型锆石,该年龄锆石的存在说明在石门上五通地区含金刚石的白垩系红层中可能存在过早元古代的岩浆喷发事件,但这个事件和金刚石的成因关系暂时还无法评估。
本项目测试的湖南宁乡附近不同地点和钾镁煌斑岩有关的重砂锆石206Pb/238U年龄具有多组不同的年龄,可能显示研究区钾镁煌斑岩岩浆活动具有多期次的特点。这一结果和湖南金刚石分布十分广泛,在震旦系江口组、寒武系、上三叠统—侏罗系、白垩系、古近系—新近系中均有金刚石的发现,金刚石的指示矿物镁铝榴石、铬铁矿等的分布与震旦系江口组、中新生代新老碎屑岩及红层均有关系指示湖南金刚石原生矿的成矿期可能具有多期次性的特征一致。
湖南413队的未发表资料显示,前寒武纪、古生代及中生代均有可能含有潜在的不同期次的钾镁煌斑岩或其他含金刚石的岩体,湖南地区大面积广泛分布的白垩系陆相红层沉积可能掩盖了一部分未被发现的基底。Zheng et al(2006)对当地重砂锆石207Pb/206Pb年龄研究结果也显示,湖南沅水流域重砂锆石最大的年龄达到2980 Ma,也显示了太古宙热事件(岩浆或变质)的存在。本书发现石门上五通地区含金刚石白垩系红层样品中具207Pb/206Pb谐和年龄为(2008±29)Ma的古元古代岩浆锆石,某种意义上证实沅水流域具有古老的与金刚石有关的火山物质来源。
本项目获得较年轻的钾镁煌斑岩有关的重砂锆石206Pb/238U年龄分布在燕山晚期,其岩浆活动和前人对中国东部玄武岩和辉绿岩等基性岩脉所获得的密集年龄区间(103~110)Ma(K–Ar和40Ar–39Ar法同位素年龄)具有明显的一致性(Li et a1,1998;谢桂青,2003),显示出它们可能和中国东部始于中侏罗世的岩石圈伸展和减薄事件有关(范蔚茗等,2003)。
1,辽宁省大连市瓦房店市
2011年初,辽宁省瓦房店地区发现的一处大型金刚石矿,矿藏量保守估计约100万克拉(约合200公斤),可开采30年以上。瓦房店市被誉为东方钻石城,金刚石储量占全国已探明储量的54%,多呈8面体和12面体,质地优良,晶形完整,色泽晶莹剔透,首饰级含量占70%,在国际市场上属一流。
2,山东省临沂市临沭县
临沭县享有“钻石之乡”的美誉。矿产资源丰富,主要有重晶石,金刚石,大理石,石英石,金红石等20余种,闻名全国的常林钻石(1587860克拉,出土时中国最大,世界第二)就出土在临沭县曹庄镇常林村。
扩展资料
1965年是我国钻石找矿取得重大突破的年份。在山东省蒙阴县的常马庄发现了中国第一个具有工业开采价值的钻石原生矿。
1970年,辽宁省地矿局区调队在辽南地区开展地质普查。历时一年后,普查已接近尾声,当时矿产组组长白尚金在日伪时期的地质资料中,发现在瓦房店李店乡石灰窑村有铅锌矿的记载。
-临沭
-瓦房店
温州新闻网-辽宁钻石矿的发现过程相当传奇
中国三大钻石产地是:辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江。
中国金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,辽宁瓦房店是目前亚洲最大的金刚石矿山。
中国于1965年先后在贵州和山东找到了金伯利岩和钻石原生矿床。1971年辽宁瓦房店找到钻石原生矿床。钻石砂矿则见于湖南沅江流域、西藏、广西以及跨苏皖两省的郯庐断裂等地。
1、出产钻石的国家
世界各地均有钻石产出,已有三十多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家有刚果(金)、 巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、象牙海岸、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。
中国的金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,钻石主要在辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江流域,其中辽宁瓦房店是目前亚洲最大的金刚石矿山。
2、 出产最好钻石的国家
对于钻石的毛坯和宝石级钻石所占比例来说,最好的钻石来自于纳米比亚冲积矿床中开采出来的钻石。这些钻石经历的自然风化搬运到海边,路程长达1000英里。经过这段旅程钻石中脆弱部分都分离。在特定沉积环境中钻石按不同粒级不同形状一定规律分布于岩层中。该矿区宝石级钻石英钟最高达到97%。对切磨好的钻石戒面,很难分辩出产自哪个国家和矿区。
任何矿区产出的钻石都有好、中、差。拿矿区中最好的钻石与纳米比亚产出最差的钻石比,纳米比亚冲积矿床的钻石也不一定就好。
3、 钻石产地的变迁
印度是世界上最早发现钻石的国家,3000年前,印度是钻石的唯一产地。自2500年前至18世纪初印度克里希纳河、彭纳河及其支流是世界唯一产出钻石的地方,历史上许多著名钻石如光明之山(kohi-noor)、奥尔洛夫(orloff)和大莫卧儿(great mogul)都来自印度,但目前印度的钻石产量很小。
至1725年巴西钻石的发现及开采,使巴西取代印度,成为当时全球钻石的最重要产地。
1867年以后,南非发现了冲积砂矿床和大量原生金伯利岩筒使得南非成为世界上最重要的钻石生产国,其产量长期处于世界前列,并由此开创了钻石业的新纪元。1905年,在南非阿扎氏亚发现了世界上最大的金伯利岩岩筒—普列米尔岩筒,并在此发现最大的钻石(库利南钻石)。目前,南非拥有世界上产量最大、且最现代化的维尼蒂亚钻石矿。南非钻石颗粒大,品质优,50%的金刚石均是可切割的,其产量虽不及澳大利亚等国,但产值一直居世界前列。
自1979年澳大利亚西部发现钾镁斑岩中含有金刚石起,至1986年,澳大利亚的金刚石产量已居霸主地位,但宝石级仅占其产量的5%。澳大利亚钻石主要分布西澳新南威尔斯的bingara和copeton,尤其是阿盖尔(argle)矿床储量为5.5亿克拉。
博茨瓦纳盛产优质金刚石,宝石级占50%,其产值居世界首位。博茨瓦纳的钻石来自露天开采的金伯利岩,巨大的矿山有orapa岩筒(1967年)、letihakena岩筒(1977年)和jwaneng钻矿(1982年),三个矿的总产量在1989年超过1500万克拉。
俄罗斯的钻石主要分布在西伯利亚中部雅库特地区,该区找到有一百多个含金刚石金伯利岩筒,1988年,俄罗斯在靠近欧洲附近又找到新的钻石矿。目前,俄罗斯钻石产量在1200万克拉左右,一半为宝石级。多年来俄罗斯形成了独立的钻石开采加工销售体系,其钻石数量大、质量优、均匀性好,在市场上具有很强的竞争力。
前几年报道加拿大北部地区发现大量金伯利岩,几年后钻石产量可占全世界产量的10%。
中国钻石资源与产地
中国的金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,钻石主要在辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江流域,其中辽宁瓦房店是目前亚洲最大的金刚石矿山。
中国于1965年先后在贵州和山东找到了金伯利岩和钻石原生矿床。1971年辽宁瓦房店找到钻石原生矿床。目前仍在开采的两个钻石原生矿床分布于辽宁瓦房店和山东蒙阴地区。钻石砂矿则见于湖南沅江流域、西藏、广西以及跨苏皖两省的郯庐断裂等地。
目前我国钻石主要产地有三个:辽宁瓦房店,山东蒙阴—临沭,湖南沅江流域都是金伯利岩型,但湖南尚未找到原生矿其中辽宁的质量好,山东的个头较大
目前我国现存发现的最大钻石为常林钻石,于1977年12月21日发现于山东,由常林大队魏振芳发现,故而得名“常林钻石”,现藏银行国库中。常林钻石重158786克拉,呈八面体,质地洁净、透明,淡**。
另据传,中国最大的钻石曾是金鸡钻石,也发现于该地区,重28125克拉,但在二战期间被日军掠走,至今下落不明。
湖南地区钻石颜色种类丰富,达40多种,马文运等(1989)对湖南29510颗钻石的统计显示,钻石颜色以黄、黄褐和黄绿色调为主(约占44%),内部多为无色透明,其次为绿色、红褐色、棕色和桃红色,极少数为无色、黑色、乳白色等(表54)。稍晚的统计显示,无色透明的金刚石占45%左右;表面带淡**、淡褐色、其内为无色透明者占68%左右;表面带淡**和淡褐色及其他色、其内为银白色者占17%左右(肖骐,1994)。
表面存在各种颜色的色斑是湖南沅水流域砂矿钻石的显著特点之一。色斑以黄、黄褐和黄绿色调为主,大部分在金刚石的溶蚀面上分布。有的金刚石褐斑、绿斑点共生,内部多为无色透明,其次为绿色、红褐色、棕色和桃红色,极少数为无色、黑色、乳白色等。马文运(1989;2009)指出,湖南沅江约有30%的金刚石的表面附有褐色(为主),绿色、紫色斑点。对比沅江四个金刚石砂矿钻石发现,色斑具有上游多、下游少的特征规律。不同产区有色斑的金刚石比例不同,从19%至35%(颗粒比)不等;其中,具有褐斑的金刚石,安江占23%,窑头占203%,桃源占176%,丁家港占855%,黄河云占375%,芽林桥见3颗。
表54 沅江流域金刚石颜色统计表 Table 54 Statistics of diamonds’colors of Yuan River Basin
据马文运(1989)
Vance等(1973)和Harris(1992)认为,绿色不是金刚石的真正体色,一般位于表层且厚度仅有20μm,它是在金伯利岩或钾镁煌斑岩上部的氧化带中由α粒子辐照损伤造成,放射性物质溶于地下水后才对金刚石产生影响的。最典型的例子是南非的Finsch矿,最初约有20%的金刚石有绿色调,但开采到100~130m以下未氧化的金伯利岩时带绿色调金刚石的比例突然降到了2%。莱索托的Letsing-la-terai矿的金伯利岩没有氧化层,没有发现绿色调的金刚石。可以推测砂矿条件和沉积环境更易造成金刚石绿色斑点的形成。由于绿色转变成褐色需600℃的温度条件,因此,具有褐色和绿色两种色斑的金刚石可能是其受辐照的同时发生了其他热事件(如变质),其后又遭受了辐照(杨明星等,2002)。湖南金刚石可能经历过同样的过程,受辐照形成绿色,再遇到一定温度的热环境又转变成褐色。杨明星等(2002)认为,由于水溶液的流动性,地下水中的放射性物质容易使金刚石表面形成整体均匀的绿色,而不易形成斑点;而在沉积环境如沉积岩中,金刚石与辐照源(含U,Th的矿物)之间位置相对固定,容易形成清晰的深色斑。因而湖南金刚石可能是在沉积条件下遭受辐照,显示出湖南钻石可能不是直接从原岩到砂矿,而有可能是经过沉积成岩过程,这与前面提到的湖南金刚石具有多来源的特点是一致的,部分在砂砾岩中风化脱落的钻石完全具有这种风化—沉积—风化的条件。
表55 实验室统计湖南宝石级金刚石颜色及色斑类型(377颗) Table 55 Laboratory statistics of gem-quality diamonds’colors and color spots of Hunan (377 diamonds)
本项目研究湖南沅水地区的钻石样品(377颗)颜色最为丰富。晶体主要为**(342%)和无色(292%),**样品略多。其次为褐色(276%),灰色(48%),也有一定数量的绿色(37%)和蓝色样品(05%),大部分钻石的颜色内外深浅不一,呈层状、带状和斑块状分布(图54;表55)。湖南地区的钻石样品有一个显著的特点,即钻石样品表面存在各种颜色的色斑,如褐斑、绿斑、紫红色斑和灰色斑;色斑呈点状、块状和片状;大小从80μm到300μm不等;有的色斑边界清晰,有的色斑中心颜色较深,向四周辐射,逐渐消失,边界模糊;总体上说色斑出现的几率高达376%,且色斑以褐色为主(占239%),其次为绿斑、紫红色斑和灰色斑(各占66%、58%和19%),灰色斑块上会覆盖紫红色斑点,部分晶面上还存在绿斑和褐斑相邻的现象(图54),颜色斑点的形态呈块状或斑点状,分布不受晶面限制,可跨越相邻晶面整体存在,有的色斑分布区域的晶面会存在特殊的熔蚀纹。这与前人的结论基本符合(谈逸梅等,1983;马文运,1989;杨明星等,2002),显示湖南地区选取的样品具有一定的代表性。
图54 湖南砂矿钻石(左);样品9-HN(右),钻石晶体上共存的褐斑和绿斑
(微分干涉显微镜,100×)
Figure 54 Alluvial diamonds of Hunan (left); Sample 9-HN (right),coexisting brown spot and green spot on diamond crystal,Differential Interference Contrast Microscope,100×
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