钻石是什么材质的?如何形成的?钻石的发源地在哪?

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。

形成原因

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。钻石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）。

产地

全世界钻石的储量和生产概况：

　　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。

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。　

　　4、 世界上第一座钻石矿

　　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”。

　　5、 南非的钻石矿

　　提到钻石人们往住就会想到南非。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，所以常有顾客会问“这颗是南非钻石吗？”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。

南非长期是钻石最大的产出国

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。

澳大利亚是钻石最大的产出国

目前，已探明天然钻石储量大约有25亿克拉，其中澳大利亚65亿克拉，扎伊尔55亿克拉。按目前开采水平现有钻石储量只能开采25年，但随找矿科技水平的提高，每年都发现有新的矿区，近几年加拿大钻石储量明显增加。

自从钻石开采以来，共采出钻石350吨左右，即175亿克拉，现在全世界每年开采钻石在9000万-1 世界钻石资源分布中，其中宝石级占17%-20%。20%宝石级钻石价值相当于80%工业级金刚石价值的5倍。

钻石最大的产出国有哪些

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。

坦 桑 尼 亚 概 况

国名：坦桑尼亚联合共和国

（The United Republic of Tanzania）

独立日：12月9日（1961年）

国庆日：4月26日（1964年）

国旗：呈长方形，长与宽之比为3∶2。旗面由绿、蓝、黑、黄四色构成，左上方和右下方为绿色和蓝色的两个相等的直角三角形，带黄边的黑色宽条从左下角斜贯至右上角。绿色代表土地，还象征对伊斯兰教的信仰；蓝色象征河流、湖泊和海域；黑色代表非洲黑人；**象征丰富的矿产资源和财富。

国徽：图案下方的山峰象征乞力马扎罗山，山坡上的棉桃和咖啡等图案象征该国的主要经济作物。盾形图案两侧各有一只象牙和一男一女。盾面上的图案分四部分，自上而下依次为：象征自由和光明的火炬；坦桑尼亚国旗；交叉着的斧头、镰刀和长矛；蓝白相间的波纹象征该国的湖泊、河流和东临印度洋。底部的绶带上用斯瓦希里文写着“自由和团结”。

国花：丁香

自然地理：面积94．5万多平方公里。由大陆、桑给巴尔岛及20多个小岛组成。位于非洲东部、赤道以南，大陆东临印度洋，南连赞比亚、马拉维和莫桑比克，西邻卢旺达、布隆迪和刚果（金），北界肯尼亚和乌干达。大陆海岸线长840公里。西北高，东南低，呈阶梯状。东部沿海为低地，西部内陆高原面积占内陆总面积一半以上，东非大裂谷从马拉维湖分东西两支纵贯南北。东北部的乞力马扎罗山的基博峰海拔5895米，是非洲最高峰。主要河流有鲁菲季（长1400公里）、潘加尼、鲁伏、瓦米等。湖泊众多，有维多利亚湖、坦噶尼喀湖和马拉维湖等。东部沿海地区和内陆的部分低地属热带草原气候，西部内陆高原属热带山地气候，凉爽而干燥。

人口：3200万（1999年）。98．5％以上是非洲人。斯瓦西里语为国语，官方语言为英语。居民信奉原始拜物教、天主教和伊斯兰教。

首都：达累斯萨拉姆（Dares Salaam）

简史：古人类发源地之一。公元7—8世纪，阿拉伯人和波斯人迁入。19世纪中叶，德英等国殖民势力侵入这个地区。1886年，坦噶尼喀被划为德国势力范围。1890年，桑给巴尔沦为英国“保护国”。1917年11月英军占领全境。1920年划为英国“委任统治地”。1961年12月坦噶尼喀宣告独立。1963年12月10日桑给巴尔宣告独立。1964年4月26日坦噶尼喀和桑给巴尔组成联合共和国，同年10月29日改名为坦桑尼亚联合共和国，仍留在英联邦内。1995年10月举行首次多党总统选举。

政治：现行联合共和国宪法和桑给巴尔宪法分别产生于1977年和1979年。1984年坦桑尼亚国民议会和桑给巴尔代表会议分别通过联合共和国宪法修正案和桑给巴尔宪法修正案。联合共和国宪法规定，联合共和国分设联合政府和桑给巴尔革命政府。1994年，坦桑尼亚国民议会通过的第11次联合宪法修正案规定，联合共和国政府设总统和一名副总统（副总统在竞选中作为总统候选人的竞选伙伴；总统与副总统必须来自同一政党，并分别来自大陆和桑给巴尔；副总统不能由桑总统或联合共和国总理兼任），每届任期5年，连任不得超过两届。联合共和国总统为国家元首、政府首脑和武装部队总司令。总统任命总理，总理主持联合政府日常事务。桑给巴尔宪法规定, 桑革命委员会由20人组成，首席部长主持桑给巴尔革命政府日常事务，对桑代表会议负责。桑革命政府有权处理除外交、国防和安全以外的桑给巴尔非联合事务。议会为一院制，称国民议会，是联合共和国最高立法机构。宪法规定，议员必须是革命党党员。议会选举与总统选举同时进行，每五年选举一次。

外交：奉行不结盟的外交政策，主张南南合作和南北对话，要求建立新的国际经济秩序。

与中国关系：1964年4月26日，坦桑尼亚同中国建交。

补充：

坦桑尼亚矿产资源丰富，已探明的主要矿藏有钻石250万吨，金矿80万吨，煤324亿，铁13亿吨，磷酸盐1000万吨，天然气300亿立方米

坦桑尼亚森林和林地面积约4400万公顷，占国土面积的45%，出产安哥拉紫檀，乌木，桃花心木等

坦桑尼亚水力资源丰富，发电潜力为4亿千瓦

坦桑尼亚的马赛人在迎接重要宾客时，都要踩高跷，以脚不沾地，表示 全身干净，表达 了他们对客人的热情尊重

坦桑尼亚是红宝石的最主要产出国之一,也是本书研究较为详细的产地之一。它位于非洲东部、赤道以南,北与肯尼亚和乌干达交界,南与赞比亚、马拉维、莫桑比克接壤,西与卢旺达、布隆迪和刚果(金)为邻,东濒印度洋。

20世纪早期,人们最早在坦桑尼亚北部的隆吉多(Longido)发现了红宝石。1960年,位于肯尼亚边界的翁巴(Umba)河谷附近也发现了红宝石和蓝宝石。这里的地质特征为蛇纹岩中含有脱硅伟晶岩体。70年代,又先后发现了另外两个红宝石的原生矿或次生矿:一个区域位于莫罗戈罗(Morogoro)镇以东,该矿区于80年代大量产出红宝石;另一个位于莫罗戈罗西南240km处,接近马亨盖(Mahenge)的山城,这个区域非常大,有许多红宝石矿点。另外坦桑尼亚南部的松盖阿(Songea)和通杜鲁(Tunduru)也发现了宝石级刚玉矿。坦桑尼亚主要红宝石矿区分布见图4-45。

图4-45 坦桑尼亚主要红宝石矿床分布示意图

以下就坦桑尼亚最主要的四个矿区进行介绍:

(一)温扎(Winza)矿区

温扎位于坦桑尼亚中部。2008年,在温扎附近的一处矿点发现了品质优秀的红宝石,由于未加热即可销售,引起了市场的巨大反响。随后在红宝石热潮中,约6000人来到了温扎寻找红宝石。尽管也发现了少数优质的宝石和稀少的“帕德玛”蓝宝石,但该矿区大量产出的刚玉主要还是以粉色—蓝色的蓝宝石为主,且质量较差。

红宝石发现之前,温扎是一个小山村。2007年,有大约600名矿工和珠宝商来到温扎,寻找红宝石和蓝宝石。2008年图桑珠宝展上,人们见到了温扎产出的红宝石,一名坦桑尼亚珠宝商说,当时有超过1000名矿工在温扎矿区进行开采。

温扎红宝石的发现引起了世界珠宝商的极大兴趣,很多中间商直接去矿区进行收购,鼎盛时温扎约有6000名矿工和100多家外国公司。

温扎红宝石矿区的地质背景与其他红宝石矿区不同,属于古元古代乌萨加拉变质带(图4-46),该变质带的主要组成岩石有变质沉积岩、长石石英质岩浆侵入岩、火山碎屑岩以及基底岩石。宝石级刚玉晶体主要产于1800万~2000万年的乌萨加拉变质带的基底岩石中,其岩石类型主要为片麻岩、角闪岩和麻粒岩等,角闪岩为红宝石主要母岩(图-47)。这些基底岩石的风化产物中,有红宝石次生矿床。

角闪岩的主要矿物组合有斜长石、尖晶石、云母、蓝晶石、褐帘石和石榴子石等(图4-48)。根据扫描电镜分析,角闪石含有较多氯元素,在样品的不同区域,化学组成从中心到边缘略有变化。角闪石核心处的化学式为:

世界主要彩色宝石产地研究

石榴子石的组成为:34%钙铝榴石,32%镁铝榴石,32%铁铝榴石和2%锰铝榴石,化学式为

世界主要彩色宝石产地研究

在温扎矿区,质量最好的红宝石来自于次生矿,开采时期主要与季节有关。矿工们对原生矿和次生矿均有开采:次生矿的开采,使用原始的锄头和铲子,运输使用手推车或小卡车,没有机械化的作业(图4-49);原生矿的开采始于2008年初,开采方法为打隧道,矿工们用绞盘或简单的拉绳将装满矿土的水桶升至地面,进行分选。

图4-46 坦桑尼亚温扎红宝石矿区地质图,红宝石产于乌萨加拉变质带的基底岩石中

大多数温扎红宝石是被坦桑尼亚中间商买走的,他们在莫瓦瓦(Mpwpawa)再将宝石卖给外国买家。中间商和外国买家通过泰国曼谷和斯里兰卡科伦坡的市场,将红宝石原石分流至世界各地。

高品质的温扎红宝石不经过热处理即可出售,据说该产地红宝石热处理后颜色和净度改善不大,但市场上仍可见到少量经过热处理的宝石级温扎红宝石。

图4-47 温扎红宝石母岩及红宝石晶体

图4-48 温扎红宝石及其母岩的矿物组成

图4-49 坦桑尼亚温扎红宝石次生矿的开采场景

(二)翁巴山谷矿区

1960年,坦桑尼亚北部的翁巴山谷发现了刚玉宝石的冲积矿床。翁巴山谷是彩色蓝宝石最为重要的产地。1970~1980年,采矿活动大范围停止,1990年,翁巴发现了**和橙色蓝宝石,宝石交易中经常称其为“坦桑尼亚或东非帕德玛刚玉”。

翁巴刚玉矿床位于断层带的蛇纹岩中,断层带长约2km,宽05~1km,其外围主要是大理岩、蓝晶石—矽线石片麻岩和石英岩。宝石级刚玉矿床主要产于横切蛇纹岩的脱硅伟晶岩中,矿体多为长5~10m、厚2~3m的透镜体,矿体的走向复杂多变。根据矿物岩石组合,矿体可分为两类:一类是具有斜长岩—蛭石—阳起石—绿泥石组合的矿脉,这种矿脉以产彩色蓝宝石为主;另一类是含有蛭石的伟晶岩矿脉,主要产出橙色和黄棕色蓝宝石。

翁巴产出的刚玉颜色丰富多彩,有橙色、**、紫罗兰色、紫色、桃色、薰衣草色、雪青色、蓝色、绿色、双色和变色品种。

(三)莫罗戈罗矿区

莫罗戈罗矿区的红宝石母岩有大理岩和片麻岩,属于前寒武纪岩层。片麻岩中红宝石的共生矿物有钠长石、白云母、金云母、刚玉、蓝晶石、矽线石、金红石和锆石等。刚玉可通过以下反应形成:白云母+钠长石+蓝晶石+水→刚玉+流体。

(四)通杜鲁和松盖阿矿区

坦桑尼亚其他的刚玉次生矿床,主要分布在鲁伍玛(Ruvuma)地区,从西部的松盖阿到东部的通杜鲁和利瓦莱(iLwale)附近(图4-50)。通杜鲁和松盖阿镇分别距莫桑比克北边界50km和80km。利瓦莱和松盖阿的冲积矿床接近于莫桑比克边界,由鲁伍玛河北边的一些支流组成,最终向东流入印度洋。随着采矿活动的日益活跃,通杜鲁镇基础设施发展很快,到了20世纪90年代,这里已成为一个小型宝石交易中心。

图4-50 坦桑尼亚南部通杜鲁地区红宝石矿床分布图

这些刚玉次生矿床与喀拉哈里(Kalahari)地貌的形成有关,沉积层主要由松散的砂岩层和砾岩层组成,砂岩层位于砾岩层之上,厚度为60m,砾岩层分布于河床底部,厚度最大可达45m。刚玉宝石富含于砾岩层之中,除刚玉以外,这些次生矿床区还产出变石、猫眼、变色石榴子石、尖晶石和钻石等宝石品种。

通杜鲁镇东边是穆胡威西(Muhuwesi)河,该河是坦桑尼亚与莫桑比克的分界河,沿此河流分布着两种类型的冲积矿床。通杜鲁—玛萨斯路桥北部的宝石矿床产于喀拉哈里砾岩层中,而桥南的宝石矿床则产出于喀拉哈里沉积物中。桥北宝石矿床所产的宝石通常个体较小,但种类较多。

在利瓦莱地区,有几个采矿的小村庄,地处通杜鲁东北125km。这里的宝石冲积矿同样与喀拉哈里地貌形成有关。宝石冲积矿砾岩层内石块较大,有时可达30cm,产出的刚玉晶体可达10g以上。

坦桑尼亚的地貌形态与地质构造有关,主要形成于太古宙克拉通演化时期,其地质构造与南边的津巴布韦和卡普瓦尔克拉通相似,是典型的花岗岩与其他岩石的组合。构成这些组合的岩石主要有前寒武纪形成的麻粒岩、片麻岩、大理岩、石灰岩、变质泥岩和石英岩等。这些岩石的形成年代多数介于175亿~196亿年前。在中生代和新生代时期,这些岩石发生了断裂,形成了一系列的地堑和裂谷,随之火山活动加入,造成了现在的地貌形态。地表主要由风化形成的红土质泥质岩和土壤组成,大量的刚玉宝石蕴藏在其中。

通杜鲁、利瓦莱和松盖阿等地砂矿中发现的宝石晶体的磨蚀程度不高,表明宝石被搬运距离不远,原生矿就在附近,但具体位置至今仍未找到。

次生矿床的发现和开采过程,充满了戏剧性和偶然性。1992年,一些工匠在通杜鲁地区修桥时发现了刚玉宝石和猫眼,起初采矿人和交易商对此新发现都守口如瓶。宝石的毛坯在曼谷市场上被当做泰国、斯里兰卡和印度品种进行销售。1994年类似的故事在松盖阿重演,松盖阿矿区发现了蓝宝石。松盖阿和通杜鲁矿区的发现,激发了人们的发财愿望,1995~1996年间,有10万人在此从事挖掘、开采和交易活动,开采面积达到2万km2。随后政府进行了干预,将所有外国人的采矿许可证取消,禁止机械化开采,只允许外国公司和本地人进行合资开采,并由坦桑尼亚公司统一出口。坦桑尼亚政府在之后的一段时间内,关于采矿的政策经常变化,影响了矿石的开采和销售。1997年,进行采矿作业的人数已减至3万人。

坦桑尼亚采矿人在开采刚玉次生矿床的同时,也进行了原生矿的勘察和开采,不过从事原生矿开采的人数较少。进入21世纪,坦桑尼亚刚玉矿床开采人数减少,目前只有大约数千名矿工在该地区从事开采工作。

据研究,松盖阿和通杜鲁地区的刚玉矿床储量大,品种多,净度相对较好,颜色丰富,但由于个体较小,商业价值一般。泰国和斯里兰卡的珠宝商人,对这类刚玉进行热处理和铍扩散处理以改变颜色。

图4-51 澳大利亚东部主要刚玉矿床和玄武岩分布图

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。