钻石矿床的主要产地和产量简介

钻石矿床的主要产地和产量简介,第1张

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。

我国是世界钻石资源比较少的国家,二十世纪五十年代,在湖南沅江发现钻石砂矿,六十年代,在贵州及山东沂蒙发现钻石原生矿,七十年代,在辽宁瓦房店找到我国最大的钻石原生矿,到目前,没有资料显示在四川发现钻石原生矿或砂矿。供参考。

目前世界上共有27个国家发现钻石矿床,大部分位于非洲、俄罗斯、澳大利亚和加拿大。 ①非洲: 南部非洲是世界主要钻石产区(南非、纳米比亚、博茨瓦纳、扎伊尔、安哥拉等)。 世界上最大的钻石砂矿在西南非纳米比亚,平均售价高于300美元/克拉,而且95%以上为宝石级。 世界上最大的金伯利岩筒(Mwadui)以盛产宝石级大钻石闻名于世,它位于坦桑尼亚。 而世界上首次发现的原生钻石矿床在南非(Premier),出产了许多世界著名大钻石,如库利南(3106克拉)、高贵无比(9992克拉)、琼格尔(726克拉)。 博茨瓦纳是另一个重要钻石产地,其钻石收入占国家出口收入的70%以上,1999年其 产值保持全球第一。 扎伊尔、博茨瓦纳、南非、纳米比亚、安哥拉、坦桑尼亚、塞拉利昂(宝石级占60%以上,平均售价173美元/克拉)、加纳等非洲国家拥有的钻石储 量为全世界钻石总储量的56%,宝石级平均为31%。 ②澳大利亚: 1979年在澳大利亚钾镁煌斑岩中首次发现钻石,这是钻石矿床学方面一个突破性进展, 随后在西澳北部发现了150多个钾镁煌斑岩体,其中含有一定数量的色泽鲜艳的玫瑰色、 粉红色、少量蓝色钻石,属稀世珍宝,平均售价高达3000美元/克拉,有一颗高净度玫瑰 色的钻石重35克拉售价达350万美元。 阿尔盖是当今世界含钻石最丰富、储量最大的岩体。 澳大利亚是目前钻石产量最多的国家,其储量占全球的26%,其中宝石级约5%。 ③俄罗斯: 主要分布于西伯利亚雅库特地区的金伯利岩中,虽然粒度小,但优质透明者多。 ④加拿大: 1990年在加拿大西北靠近北极圈的湖泊地带所发现的金伯利岩型原生矿,世界钻石史上 又一大突破,也对De Beer 的垄断经营构成了威胁。 ⑤亚洲及中国: 印度是世界上最早发现钻石的地方,且出产了古老而有名的大钻“莫卧儿大帝”、“摄政 王”、“荷兰女皇”等,但目前产量很低。 中国1950年首次在湖南沅江流域发现具有经济价值的钻石砂矿,品质好,宝石级占40%±,但品位低,分布零散。60年代在山东蒙阴找到的原生钻石矿品位高、储量大,但质量差,宝石级占12%左右,且色泽偏黄,多用于工业上。70年代初在辽宁瓦房店发现了钻石原生矿床,储量大、质量好,宝石级约占50%以 上,成为中国也是亚洲最大的原生钻石矿山(每年开采10万克拉以上)。目前最大的一颗 重65克拉,每克拉钻石平均售价120美元,而澳大利亚的钻石售价大多数仅数美元。 据最新资料世界上产量最高的排名依次为: 澳大利亚(4000万克拉)、扎伊尔(2000万克拉)、 博茨瓦纳(1600万克拉)、俄罗斯(1200万克拉)、南非(900万克拉),这五个国家占世界总产量的95%。另外,纳米比亚、安哥拉也是重要钻石产出国。 但按产值的排名则为(2000年9月统计资料): 钻石生产国 单位:亿美元 博茨瓦纳 1782 俄罗斯 1625 南非 776 安哥拉 618 纳米比亚 430 加拿大 405 刚果(金) 396 澳大利亚 367 委内瑞拉 120 塞拉里昂 0

金刚石形成条件

31碳源

形成金刚石的碳源认为有三种方式:金伯利岩、钾镁煌斑岩岩浆中的原生碳;捕俘围岩中的有机碳;地壳中碳酸盐岩中的碳。愈来愈多的资料证实金刚石碳主要来源于岩浆中的原生碳。

岩浆中都含有一定数量的原生游离碳,如金伯利岩浆中含碳量为19%~43%,超基性岩浆中含碳量为006%~010%,玄武岩浆中含碳量为002%~004%,因此金伯利岩中含金刚石量由原生碳提供是足够的。

金刚石碳同位素C12/C13,其比值与金伯利岩浆中原生碳C12/C13比值是近似的,前者为8963,后者为8900。

32温度、压力、时间

金刚石为高温、高压矿物,其中压力因素是主要的。人工合成金刚石实验证明压力、温度、时间是决定金刚石品级的重要因素,触媒剂具有一定的促进作用。

据实验资料,对金伯利岩主要矿物在压力,温度变化状态下稳定平衡图解说明,最适宜于金刚石结晶的压力条件为(50000~70000)×105pa,温度为1200~1800℃,金伯利岩岩浆在内成稳定阶段推论岩浆深度在150km左右是相适应的。

从金刚石-石墨平衡曲线分析,要使金刚石处于稳定状态保留下来,必须是压力降低而温度作适应性的转变,如果温度不变,压力迅速下降,金刚石则全部转化为石墨。

岩浆内提供金刚石结晶时间的长短,影响金刚石结晶颗度大小,在金伯利岩中金刚石品粒大小相差悬殊,这说明结晶单位的差异。

33构造封闭系统

金伯利岩浆要保持一定的压力、温度和一个良好的还原环境,在地质构造上必须是一封闭的、压(扭)性系统组成的上升通道。

地壳盖层是阻止金伯利岩浆膨胀阶段挥发组分向地表散失的重要条件,但盖层的厚薄又是决定金伯利岩中金刚石形成多少的因素之一。盖层较厚时金伯利岩浆内压力不能冲破围岩的阻力(上覆岩层的重力、岩石破裂临界压力),得到充分的膨胀,形成较大的岩体和形成大量第二世代金刚石,盖层较薄时又易使金伯利岩浆冲出地表形成喷出相岩石玻璃镁橄岩。

34金刚石形成相

金伯利岩浆演化过程中物理、化学条件变化证实:内成稳定阶段、侵入膨胀阶段具备金刚石的形成相条件。

341内成稳定金刚石相

金刚石在内成稳定阶段中由于压力、温度作用使岩浆结晶作用处于十分稳定状态,充足的原生碳、充分的结晶时间、金刚石晶芽大量生长,并成长为较大的平面八面体金刚石,这时岩浆基性程度很高,Ti元素尚为分散状态,由Ti所产生的制约金刚石生成的"触媒',作用,还不能阻止金刚石的生长。

岩浆转为侵入阶段后,金刚石完全处于熔蚀状态,第一世代平面八面体金刚石向浑圆状曲面菱形十二面体转化,因此在金伯利岩中曲面晶体及平面一曲面晶体代表了内成稳定金刚石相特征。

342膨胀金刚石相

据金伯利岩矿物实验数据认为,膨胀阶段的温度为1000~1500℃,瞬时膨胀所产生的压力达50000×105pa以上,为第二世代金刚石晶芽形成创造了条件,这一阶段形成的金刚石仍为平面八面体,由于结晶时间较短,岩浆碳源的相对减少,金刚石晶体不能得到充分生长;另一方面由于岩浆酸性程度显著增高,Ti元素的的富集和O元素接合力增大,制约着金刚石的生长,因此金刚石晶粒一般都在1mm以下,但金刚石具生长态,以阶梯状八面体为主,这种晶体特征代表了膨胀金刚石相特征。

在膨胀金刚石相中还有少量异形金刚石晶体形成,说明在内成稳定金刚石相中形成的曲面菱形十二面体金刚石细粒进入膨胀金刚石相后,以此作晶种继续沿结晶轴再生长,形成再生增长的阶梯状八面体为主的曲面菱形十二面体异形晶。

35岩筒相金刚石与岩脉相

金刚石岩筒相与岩脉相金伯利岩中金刚石的晶体形态是不一致的,岩筒相中出现大量平面八面体,阶梯状八面体金刚石,但岩脉相中则显著减少,这一特点也说明岩脉相没有经历强烈的膨胀阶段,这与岩脉产出状态是吻合的。

具有工业品级、宝石晶级的金刚石均为曲面晶体或平面-曲面晶体,这类金刚石无疑来源于内成稳定金刚石相,金伯利岩浆的运移是将这类金刚石从上地幔搬运到地壳的浅部,同时起着熔蚀作用、浑圆化作用。膨胀金刚石相虽能形成大量金刚石,但由于粒度十分细小,因此不可能提供宝石级的加工原料。

在金伯利岩浆的运移过程中,Eo·JI奥尔洛夫将金伯利岩中金刚石全部归于熔蚀论,而0M安舍列斯则将金刚石全归于生长论,笔者认为金刚石在岩浆运移中形成生长相-熔蚀相-生长相这一变化过程,与岩浆的演化过程是一致的。

从部分金刚石的晶粒大小、形态类型、岩石产出状态的数理统计中可以说明岩脉相、岩筒相中金刚石特征。岩筒相、岩脉相大粒宝石级的金刚石都是曲面晶体,细粒级的都是平面八面体和阶梯状八面体。

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