澳大利亚金刚石钻石矿区地质背景

澳大利亚金刚石钻石矿区地质背景,第1张

北澳内部的金伯利克拉通发现了含金刚石的金伯利岩,但比较重要的金刚石矿床却位于该克拉通边界的早元古代活动带,且含矿母岩为钾镁煌斑岩,包括:金伯利克拉通东南边界的Halls Creek活动带(地理上称东金伯利)以及西南边界的King Leopold活动带(地理上称西金伯利)。

东金伯利地区分布着澳大利亚最主要的阿盖尔金刚石矿,其橄榄钾镁煌斑岩岩筒AK1位于Halls Creek断层以西约7 km处。在Halls Creek活动带中,结晶的基底岩石由于褶皱和断层而强烈变形,活动带的北部由北倾的沉积岩和火山岩所覆盖,年代在15亿年前至5亿年前之间。阿盖尔岩筒沿着一个早期就存在的断层,大约在11亿到12亿年前侵入到年代较晚的岩石中,岩筒上部和火山口嵌在抗风化能力较强的岩石露头中,从而使金刚石矿免遭侵蚀(Shigley et al,2001;Bevan et al,2005)。

西金伯利地区在Canning盆地的东北部边界和King Leopold活动带的南部边界分布着100多个钾镁煌斑岩岩体(Jaques et al,1986),从北到南主要有艾伦代尔、Calwynyardah和Noonkabah三个岩区。这些钾镁煌斑岩体侵入Oscar剪切系的顶壁,将King Leopold活动带与Lennard岩床联系起来,根据地震探测法火山岩可溯源到上地幔。艾伦代尔钾镁煌斑岩岩筒出露于King Leopold活动带。

南澳大利亚Echunga砂矿金刚石发现于含金的第三纪砾岩中,未见金刚石的指示矿物,金刚石源区未知。Springfield Basin是一个小型的沉积盆地(面积约9km2),不整合地沉积于Adelaidean超岩群的褶曲岩石之上;金刚石只见于二叠纪的基底砾岩中,与其他指示矿物一同出现,包括镁铬铁矿、镁钛铁矿、镁铝榴石和铬透辉石(Tappert et al,2009a)。南澳大利亚的Orroroo (Eurelia) 金伯利岩产少量金刚石,侵位于侏罗纪,位于当时冈瓦那大陆的东南部,而冈瓦那大陆的南部边缘正是活跃的俯冲带(Tappert et al,2009b)。有学者(Tappert et al,2009b)根据Eurelia金刚石中出现的独特包裹体矿物,认为其部分金刚石为超深部起源(来源于下地幔)。而Springfield Basin砂矿金刚石与Eurelia原生金伯利岩型金刚石在物理性质、包裹体成分上有很强的相似性,推测两者具有相同或相似的超深地幔起源。但Eurelia金伯利岩的年代较晚(侏罗纪),与Springfield Basin砂矿二叠纪的年龄不符,因此,Springfield Basin砂矿金刚石的源区仍未最后确定。

表87 澳大利亚金刚石/钻石资源的分布 Table 87 Distribution of diamond resources in Australia

新南威尔士北部的Bingara矿和Copeton矿是出露于中古生代-早中生代New England褶皱带之上的金刚石冲积砂矿(Davies et al,2003)。Wellington矿金刚石出现于Macquarie河水系,位于早古生代-中古生代Lachlan褶皱带上,又被冲积搬运再造(Davies et al,1999)。澳大利亚东部金刚石发现于新生代玄武岩流附近及其下面的冲积层或古冲积层中。含金刚石的冲积物一般成熟度较高,有其他抗风化的重砂矿物出现(如金、锡石、刚玉、托帕石、铁铝榴石、锇铱矿、磁铁矿和锆石),但缺乏传统的金刚石指示矿物(如铬尖晶石、钛铁矿和含铬镁铝榴石),由于无法追索到原生矿而被称为“无头砂矿”(Davies et al,2003)。这些砂矿金刚石可分为两个显著不同的组别:(1)A组金刚石与世界上其他地区发现的金伯利和钾镁煌斑岩产出的金刚石不易区别,为传统的克拉通地幔成因;(2)B组金刚石以表面特征、内部结构、重C同位素组成以及主要含榴辉岩型/碳质硅酸盐型包裹体共生序列的特征组合而区别于其他金刚石,这些特征表明B组金刚石可能形成于晚古生代(石炭纪,也可能是二叠纪)的俯冲环境,由构造期后的岩浆活动运移至地表所致(Davies et al,2003;Davies et al,1999;Davies et al,2002;Barron et al,2008)。

图831 阿盖尔(Argyle)金刚石/钻石原石,右为稀有的粉红和白色金刚石/钻石

Figure 831 Rough diamonds from Argyle,rare pink and white diamond on the right

(据 Argyle diamonds http://wwwargylediamondscomau)

图832 切磨好的 Argyle“香槟”金刚石/钻石和粉红金刚石/钻石

Figure 832 Polished champagne diamonds and pink diamonds from Argyle

(据 Argyle diamonds http://wwwargylediamondscomau)

图833 Argyle粉红色金刚石/钻石

(据Chapman,2011)

Figure 833 Pink diamonds from Argyle

(Chapman,2011)

图834 Ellendale特征**毛坯金刚石/钻石和切磨好的**金刚石/钻石,具有非常好的光泽

Figure 834 The characteristic rough and polished yellow diamonds of Ellendale,with very strong luster

(http://wwwisraelidiamondcoil/english/showPicEngaspx?name=idc-683-8486698jpg 和 The Australian Broadcasting Corporation,Corporate Communications website http://wwwabcnetau/)

图835 澳大利亚Merlin 晶形完好质量较好的金刚石/钻石毛坯

Figure 835 Rough diamonds with perfect crystal shapes and good qualities from Merlin,Australia

钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有,是爱情和忠贞的象征,代表永恒不破的爱情。

2017年5月16日,苏富比拍卖行在瑞士日内瓦举行春季珠宝拍卖会,一对彩色梨形钻石耳坠以大约5740万美元、约合395亿元人民币的总价,创下拍卖史上的新纪录。这对梨形耳坠产自南非,除颜色不同,外形几乎一模一样,分别重约16克拉。其中,深粉色钻石名为"阿泰米斯",拍出1550万美元(1067亿元人民币),另一颗钻石为深湖蓝色,名叫"阿波罗",由于颜色比粉钻更罕见,价格是粉钻的两倍多。

GIA钻石净度分级

GIA将钻石净度划分为“FL、IF、VVS、VS、SI、I”六个大级别,其中有些级别还被进一步细分,总算下来共有11个净度等级。

FL(无瑕级):在10倍放大镜下观察,钻石没有任何内含物或表面特征;

IF(内无瑕级):在10倍放大镜下观察,无可见内含物,仅有微量可见表面特征;

VVS(极轻微内含级)可细分为VVS1和VVS2等级:在10倍放大镜下观察,有从极难(VVS1)到很难(VVS2)看到的微小内含物;

VS(轻微内含级)可细分为VS1和VS2:在10倍放大镜下观察,有从较难(VS1)到较容易(VS2)看到的微小内含物;

SI(微内含级)可细分为SI1和SI2:在10倍放大镜下观察,有较容易(SI1)或非常容易(SI2)看到的内含物;

I(内含级)可细分为I1、I2和I3:内含物在10倍放大镜下明显可见,并且肉眼也很容易发现瑕疵,对钻石的透明度和亮度会产生影响,导致钻石整体级别降低,火彩效果变差。

钻石的产地

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(greatmogul)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。

从看晶体原型不像是钻石的,钻石一般是立方体,菱形十二面体,这个有点像六方柱体,应该不是钻石钻石,钻石一般多产于金伯利岩,并不是任何地方额度有这种岩石,个人意见仅供参考,如果想知道可以带去检测站实际测量一下!谢谢

南非美钻跟一般的钻石区别为:产地不同、特点不同、来源不同。

一、产地不同

1、南非美钻:南非美钻的产地是非洲大陆最南端“南非”,产量排在全世界第五位。

2、一般的钻石:全世界有30多个国家都拥有钻石资源,钻石产地遍布世界各地。产量排前五的国家有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。

二、特点不同

1、南非美钻:南非美钻的特点是钻石质地好、块度大,50%都可达到宝石级,产值也一直位居世界前列。

2、一般的钻石:一般的钻石的特点是硬度高、会闪光、色散性强、有光泽、反射光量大。

三、来源不同

1、南非美钻:南非美钻是南非的金伯利火山喷发被送至地面,大多数位于一种被称为金伯利岩的岩管中。

2、一般的钻石:一般的钻石是在地球深部高压、高温条件下形成,藏在各地喷出的岩浆所形成的地下熔岩中。

钻石zuànshí ,就是经过打磨的金刚石,又称金刚钻,矿物名称为金刚石。英文为Diamond,源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质。

①通常指宝石级金刚石,尤指琢型宝石级金刚石,其实,钻石和金刚石在国外并无这种用词的区分,英文中均使用同一个词汇“diamond”,但国内则常把“金刚石”一词用于矿物学领域,钻石一词用于宝石学领域。但也不尽然,如“工业钻石”虽然不属于宝石学领域,只是人们已习惯于这样称呼,故在本词条中也采用之。

②宝石级钻石以无色透明为上品,但常见的多为略带微**调者。**调或褐色调愈深,品级也愈低。有一种无色透明中带一点蓝色的被称作“水火色”,却是佳品。而带深蓝、深黑、深金黄和红色、绿色者,更是少见的珍品,被称为“艳钻”或“奇珍钻石”,同一矿区的钻石带有相似的“色素”特征,以致有经验的人常可凭此认出钻石的产地。最早发明标准圆形明亮式切割的是在1914年,比利时安特卫普的钻石切割师托考夫斯基发明。判别钻石的标准被称为4C,分别是净度、颜色、切工、克拉重量。其中净度是指钻石的内含物,而不应称为瑕疵。内含物的存在正说明了钻石的天然性。当然,我们还是希望这种包裹体状的内含物越少越好,所以就有了净度的分级。即:LC、VVS、VS、SI、P级。过去人们不会琢磨钻石,只能用钻石原石作为饰品,金刚石晶体真正成为钻石,变为首饰的时代,大约在1450年。当时琢磨钻石只有17个面,1558年--1603年当政的英国女王佩戴的钻石戒,只是一个八面体钻石晶体,磨掉了一个顶尖作为戒面的。直到1919年一位住在美国的波兰人名叫塔克瓦斯墓(Tolkowsky),设计出58个翻面的钻石切割工艺,至今仍在采用,这个切工是根据钻石的折光率系数等因素而精确计算出来的,不能任意改变,否则磨出的钻石将无光彩或漏光。

化学成分

钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417,色散中等,为0044。均质体。热导率为035卡/厘米秒度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。

钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0060)、光泽强、密度大,为58克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。

形成原因

现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(白色)。为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。

自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。

另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。

科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在45-60Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。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,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。

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)。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)。

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