黑钻石为什么如此珍贵 黑钻石的特点

　　黑钻石为什么如此珍贵 黑钻石的特点

　黑钻石(又称黑金刚石或Carbonado)是一种发现在中非共和国及巴西冲积矿床的天然多晶金刚石。它的自然颜色是黑色或暗灰色，比其它钻石有更多更孔隙钻石，已经成为上流社会最流行的装饰品之一。在各种颜色的钻石中，黑钻石更因其数量稀少而显得尤为珍贵。

　钻石是社会上最流行的装饰品之一。在各种颜色的钻石中，黑钻石更因其数量及其稀少而显得尤为珍贵。黑色钻石到底从哪来的，为什么会如此珍贵呢

　 宝石学意义的黑钻石

　在2006年12月30日出版的 《天体物理学通讯杂志》上写到，这种黑色的钻石被发现起源于地球之外，早在地球尚未诞生的时候，黑色钻石就可能已经在宇宙存在了。科学家们在黑色钻石中发现了大量氢元素，于是猜想它是来自富含氢元素的外层太空。根据资料显示，世界各地发现的普通钻石的地质学特征都是一致的，但是黑钻石跟他们的结构不同。从1900年至今，大概有600吨普通钻石被开采出来，然后抛光，交易，最后被人们视为珍宝。但是在所有的钻石矿中，却没有发现过任何一颗黑钻石。

　 超新星爆炸的产物

　黑钻石又称黑金刚石，黑色多孔结构，硬度与其他钻石相当，现只存在于巴西和中非共和国。佛罗里达州立大学天体物理学家哈吉尔说过，从澳大利亚到西伯利亚，从中国到印度，普通钻石的形成过程事实上是相同的，但黑色钻石与这些钻石的构成成分都是不一样的。有一种说法是，黑色钻石其实是超新星爆炸的产物，最初它们坠落在地球上时，它们的直径约有一公里或者更长，犹豫一颗小型的行星，但这种说法还得到了最新数据的支持。

根据现有的分析成果，将中国三个主要产地金刚石/钻石的特征进行了对比，对比结果见表99。中国三个产地金刚石/钻石的颜色类型、生长结构、包裹体组成以及碳同位素变化可以分为两种类型，其中产于扬子克拉通的湖南金刚石/钻石和产在华北克拉通辽宁及山东金刚石/钻石的区别较为明显，而山东和辽宁之间虽然也有一定的差异，但区分较难。

表99 中国三个主要产地金刚石/钻石特征比较　Table 99 Comparison of diamond characteristics of China’s three major diamond fields

1本项目组；2辽宁省地质局旅大地质六队，1975，1976；3赵秀英，1988；4池际尚等，1996a，1996b；5黄蕴慧等，1992；6罗声宣等，1999；7山东省地矿局第七地质大队，1990；8马文运等，1989；9谈逸梅等，1983；10刘观亮等，1994；11杨明星等，2002；12 陈美华等，1999，2000；13 王久华，2005；14 郭文祥，1986；15 郭九皋等，1989；16 李海波，2006；17 武改朝，2008；18殷莉等，2008

中国三个主要的金刚石/钻石产于两个重要的具有太古宙基底的古老克拉通之上，虽然至今为止产于两个克拉通之上金刚石/钻石准确的形成年龄仍然缺乏系统的数据，但是基本的地质现象可以说明，两个克拉通金刚石/钻石最早的形成年龄都不会晚于古生代（华北辽宁和山东金伯利岩的精确侵位时间为470～480Ma±；而扬子地台最早的金刚石/钻石发现是在新元古代花山群洪山组底部（Yang et al，2009；Li et al，2011；刘观亮，1997，湖南原生金刚石找矿研讨会）；显然三个产地金刚石/钻石的形成和两个克拉通的演化关系密切，或者说克拉通演化的过程和金刚石/钻石的成因及产地来源之间密切相关，这应该是产地研究的重要基础前提之一。

华北克拉通是我国具有太古宙结晶基地的古老的克拉通，但其厚的岩石圈根部在显生宙发生了明显的丢失，地表地质学、捕掳体地球化学、地球物理数据结果显示，华北克拉通岩石圈在显生宙减薄了100km以上（吴福元等，2008；朱日祥，郑天愉，2009；高山等，2009；徐义刚等，2009；郑建平，2009；张宏福，2009；郑永飞，吴福元，2009）。虽然关于华北克拉通的形成和演化过程至今仍然是争论很大的议题（陆松年等，2002）。多数学者倾向于该克拉通在古太古代就已开始形成陆核，其后大小不等的陆块在不同时代经历过不同规模的拼接，最后经吕梁运动形成统一的华北克拉通基底。克拉通的形成和发展演化大体经历了太古宙-古元古代的基底形成阶段，中元古代-三叠纪盖层稳定发展阶段和中-新生代活化等三个阶段（张国伟等，1996；翟明国和卞爱国，2000；阎国翰等，2007；刘敦一等，2007）。

华北克拉通在多个区域发现具有大于38Ga锆石年龄的岩石，但目前出露的华北克拉通基底主要由大面积的新太古宙TTG杂岩及表壳岩系组成，因此，25Ga才是华北最早大规模形成陆壳基底的时间，但也有学者根据华北不同变质地体的P–T演化轨迹、岩石组成、构造样式、地球化学及同位素年龄方面的研究成果，认为现今统一的华北克拉通结晶基底是在中元古代（185Ga）形成的（Zhao et al，1998，1999，2000）。

华北克拉通盖层稳定发展的早期阶段（185～16Ga）主要以拉张-裂解构造活动为主，表现为拗拉谷系的发育，拉张性岩浆活动以及早期变质基底的隆升（李江海等，2000），双峰式火山岩及碱性岩浆岩大多数分布在中元古代的拗拉谷内及其附近，第二阶段新元古代中-晚期（09～06Ga）的岩浆活动和第一阶段具有一定的继承性，但分布范围明显局限；古生代末-新生代张性岩浆活动范围最广（250Ma-新生代），各种碱性岩浆岩和火山杂岩主要分布在中生代末-新生代形成的裂谷、断陷盆地及两侧，并且在不同地区呈现不同的演化模式。华北克拉通三个阶段拉张性岩浆作用在时间上分别与哥伦比亚（Columbia）、罗迪尼亚（Rodinia）及潘基亚（Pangea）三个超级大陆的拉张裂解时间段基本一致，显示出华北克拉通形成和演化的动力机制上和全球性大陆的裂解具有某种成生联系（陆松年等，2002；阎国翰等，2007）。克拉通古地幔以含石榴子石的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩及纯橄榄岩为主，地幔交代作用强烈，岩石富集不相容元素（路凤香等，1997）；对地球物理、新生代碱性玄武岩地幔包裹体地球化学的研究显示，就华北克拉通岩石圈地幔减薄的时间、程度和机制来说，有两种不同的学术观点，即热/化学侵蚀和下地壳拆沉可以对华北克拉通的最后演化过程进行解释，目前仍然存在比较大的分歧（郑永飞，吴福元，2009）。在这个过程中，太平洋向东亚陆块的俯冲、晚石炭纪古亚洲洋板块向南俯冲、三叠纪华北与华南陆块之间的碰撞或岩石圈的拉张（减压）可能是其演化的动力学诱因（高山等，2009；徐义刚等，2009；郑建平，2009；张宏福，2009）。

Gao等（2004）对辽西晚侏罗世高镁中酸性火山岩的系统研究发现，这些火山岩具有高镁-铬-镍-锶含量和低钇含量，其斜方辉石斑晶有核部低镁与边部高镁反环带；并含有大量具25Ga前华北克拉通前寒武纪岩石特征的继承锆石，其锶-钕同位素组成与华北克拉通下地壳榴辉岩包裹体部分熔融产生熔体与地幔橄榄岩反应产物的特征一致。上述特征排除了火山岩是下地壳部分熔融以及含水上地幔部分熔融或俯冲洋壳部分熔融产物的可能性。认为它们可能是华北克拉通太古宙榴辉岩下地壳与岩石圈地幔一同拆沉再循环进入软流圈，随后榴辉岩部分熔融产生的熔体在上升喷发至地表过程中与地幔橄榄岩相互作用的结果（Gao et al，2004）。如果这个观点成立，则至少说明华北克拉通在太古宙时期岩石圈地幔曾经存在过地壳来源的物质，但是，就华北克拉通现在金刚石/钻石矿物包裹体和获得的碳同位素数据而言，并没有发现壳源碳同位素的特征（张宏福等，2009；本项目），因此，华北地台金刚石/钻石的形成时间应该晚于太古宙较长的一段时间但早于金伯利岩喷发的480Ma。

山东蒙阴和辽宁复县金刚石/钻石矿区分布在郯庐断裂带的东、西两侧，南北方向距离约550km，过去被认为是具有相同基底构造的华北克拉通东部块体组成部分，蒙阴金伯利岩和复县金伯利岩也成为确定郯庐断裂左行平移的重要证据（徐嘉炜，马国锋，1992；张培元，2001；乔秀夫，张安棣，2002）。但是根据两地太古宙结晶基底性质及火山岩浆作用的差别，有学者认为，这两个金伯利岩区岩石分属于新太古宙之前不同的陆块（胶辽陆块和迁怀陆块/冀东古陆），地层单元至少在新太古宙之前是难以对比的，新太古宙末各微陆块才以陆—陆、陆—弧以及弧—弧碰撞的形式拼贴在一起（翟明国，卞爱国，2000；吴昌华，2007）。根据两地金伯利岩中铬镁铝榴石、铬尖晶石、铬透辉石、镁钛铁矿、金红石、金刚石等巨晶组合的差异，特别是根据蒙阴与瓦房店两地金伯利岩中粗晶石榴子石地温曲线建立的岩石圈剖面差异，两地金刚石同生包裹体石榴子石形成温度的差异，两地分属于华北块体与胶辽朝块体，两地金伯利岩在早古生代爆发侵位时，并不在相近位置。两地金伯利岩喷发时太古宙岩石圈地幔具有显著差异，两地是独立的金刚石成矿省，它们不曾相聚也非同源岩浆产物（乔秀夫，张安棣，2002）。虽然我们对两地金伯利岩重砂矿物钙钛矿和斜锆石测年显示它们具有几乎完全相同的480Ma的年龄，金刚石/钻石也具有相似的碳同位素组成模式，但其中金刚石/钻石包裹体组合、结晶度明显的差异及其形成温度存在的差异显示（金刚石中包裹体形成时蒙阴的地幔温度条件为1050～1250℃，复县的温度条件绝大多数变化在1083～1176℃之间）（Zhang et al，1999；本项目；殷莉等，2008），两地岩石圈地幔在金刚石/钻石形成时确实存在一定的差异，这种差异可能和两地在新太古宙华北克拉通的碰撞俯冲或地幔柱活动过程的位置有关（Zhao et al，1998；赵国春和孙敏，2002）。山东更靠近克拉通中部带，金刚石/钻石形成时和地幔柱中心较近，导致岩石圈地幔高温影响可能更为明显，金刚石/钻石生长速度快并且生长过程中受到的影响更为明显频繁，后者金刚石/钻石的结晶度明显低于前者，并且含有较多深源的Ⅱ型金刚石/钻石，金刚石/钻石孤N→B中心转化获得的存留时间为178 Ga～0 57 Ga（尹作为等，2005）；相反，辽宁由于离开中部古元古代地幔柱稍远，岩石圈地幔温度稍低，金刚石/钻石结晶慢而完美，宝石级的比例更高，金刚石/钻石孤N→B中心转化获得的存留时间为301Ga～0 71Ga（陈美华等，2000；Lu et al，2001）。根据两地金刚石/钻石碳同位素均不出现古老地壳俯冲碰撞碳同位素的组成和两地金刚石/钻石形成时岩石圈地幔存在差异的事实，可以推断两地在钻石形成时可能华北克拉通不是一个完整的克拉通块体，山东金刚石/钻石形成于25Ga～480Ma时间范围内，而辽宁复县金刚石钻石最早的形成时间可能大于25Ga，但由于其时并不在华北克拉通主块体内，因此，没有受到太古宙拆沉再循环进入软流圈地壳物质的影响。

扬子克拉通陆壳的生长始于太古宙早期，具有古元古代-太古宙的地壳生长年龄，但是具有新元古代地壳再造年龄，克拉通之下岩石圈地幔具有不同的前寒武纪年龄，但总体上比太古宙克拉通地幔更为富沃，密度较大。迄今为止，Re–Os同位素研究没有得到太古宙地幔年龄（Zheng，2006；于津海等，2007；Zheng et al，2008；郑永飞和张少兵，2007；Reisberg et al，2005；Yuan et al，2007；Xu et al，2008；Zhang et al，2008；郑永飞和吴福元，2009）；湖南沅水流域砂矿金刚石/钻石产区构造上位于扬子克拉通和华夏古陆的过渡区域。关于扬子克拉通以及华夏地块基底的性质及演化争议较大，主要的焦点在是否存在华夏古陆（地块），古陆基底形成时间以及扬子陆块与华夏陆块拼接的方式及时间等（Li et al，2003；廖宗廷等，2005；胡受奚和叶瑛，2006）。例如，扬子克拉通在多处地方发现大量25～38Ga太古宙年龄的碎屑锆石，湖北崆岭地区片麻岩锆石U–Pb年龄及Hf 同位素显示存在形成年龄约为32Ga 的片麻岩，锆石具有有负的εHf（t）值和早至35Ga的两阶段Hf模式年龄，其源区岩石可能有>36Ga冥太古宙物质再循环作用的产物（Qiu，2000；柳小明等，2005；Zhang，et al，2006；Jiao，et al，2009）；而华夏地块副片麻岩中也发现了年龄为32～33Ga的碎屑锆石，浙西南地区变质基性岩-超基性岩获得锆石32Ga左右的Hf同位素二阶段模式年龄，也说明华夏地块古老太古宙基底的存在（于津海等，2007；向华等，2008）。但研究显示扬子陆块与华夏陆块最早是Rodinia超级大陆形成时（09～08Ga）拼合的，中元古代末期-新元古代早期（约10Ga），扬子和华夏两大陆块之间存在一多岛弧共存的洋盆（包括原始大洋岛弧和大陆弧），华夏陆块以北的洋壳对扬子陆块以南洋壳俯冲，最终导致了华夏与扬子两陆块的拼合（Li & McCulloch，1996；陈江峰和江博明，1999；李献华，1999），这一认识得到了扬子陆块与华夏陆块之间地层对比研究成果以及蛇绿岩、元古宙花岗岩与火山岩、地质构造和古地磁的证据和扬子陆块南缘新元古代-显生宙沉积岩的TDM-t（沉积年代）证据的支持（Li et al，1997；Li，1998；丁炳华等，2008）。其后，Li et al （1999）进一步提出，扬子克拉通中心附近825Ma地幔柱的形成可能是最终导致Rodinia大陆裂解的起因。李献华等（2008）根据新元古代岩浆岩微量元素地球化学特性的比较，进一步对扬子克拉通在10～09Ga两侧同时发生的洋壳俯冲活动进行了讨论，认为洋壳俯冲改变了扬子克拉通岩石圈地幔的组成，使之选择性富集强不相容元素和含水矿物（其中一侧可能是澳大利亚板块）；中元古代-新元古代中期华南已从造山转变为陆内裂谷环境，板内非造山作用最早的岩浆活动发生在860～850Ma。并证实830～750Ma华南岩石圈底部存超级地幔柱活动的证据，从820Ma到约800Ma华南岩石圈的厚度可能从100km左右减薄到≤70km（Wang &Li 2003; Li et al，2008;李献华等，2008；谢士稳等，2009）；但沈渭洲等（1993）Sm–Nd同位素的研究认为，从西向东，江南元古宙古岛弧的时间变化从古元古代中期至新元古代，古岛弧的形成时间特续达13亿年（沈渭洲等，1993）。周金城等（2008）也认为，新元古代时期，华南是一个被消减海洋岩石圈俯冲带包围的孤立陆块，江南造山带经历过由岛弧形成、弧-弧碰撞、弧-陆碰撞最后到陆-陆拼合的过程，华南加里东褶皱带与扬子地台联合组成广阔的地台区——华南统一大陆的时间晚至早古生代末期（加里东期）（周金城等，2008；薛怀民等，2010），总之，目前关于扬子克拉通及华南陆块基底及其岩石圈演化的研究仍然存在较多的争议，没有确切统一的结论。

根据部分地学断面和深部地球物理的研究成果，有研究者认为现今扬子克拉通部分上地幔岩石圈是不均匀的，推测江南古陆南缘存在一个中元古代早期形成的深达300km的岩石圈龙骨（keel），其后，这个龙骨在华夏古陆拼贴以及太平洋板块俯冲的过程中遭受破坏和肢解，但湘西地区至今仍保留了较稳定、厚度大和冷的岩石圈地幔（刘观亮，1997，湖南原生金刚石找矿研讨会）。实际上，关于扬子克拉通岩石圈地幔性质和演化的研究仍然较为薄弱，有学者认为和华北克拉通相比，扬子克拉通岩石圈地幔交代作用相对较弱，其岩石圈主要由石榴子石/尖晶石二辉橄榄岩组成，主元素亏损程度低，扬子克拉通古地温曲线位于45 mW/ m2以上，略高于华北克拉通40 mW/ m2地温曲线以下（路凤香等，1997）。郑永飞和吴福元（2009）认为，现在比较肯定的是扬子克拉通太古宙岩石圈地幔在中元古代时由于中元古代格林威尔期洋壳俯冲受到不同程度的替代，可以鉴别出弧-陆碰撞、晚期拉张垮塌和大陆裂谷过程，华南钾镁煌斑岩中具有太古宙U–Pb年龄的锆石可能和俯冲碎屑沉积物的再循环有关，扬子太古宙地壳之下可能并不保存有厚的岩石圈根部（Zheng，et al，2007；郑永飞和吴福元，2009）。湖南沅水流域金刚石/钻石的包裹体类型出现了P型和E型相近的比较独特的组合（国际上只有若干个产地出现），金刚石形成温度132685℃，范围1167～1462℃，压力48～76GPa（郭九皋等，1989；刘观亮，1997，湖南原生金刚石找矿研讨会）（本项目得到T（Ni）：1109℃，P：477～583GPa）；同时在E型包裹体中发现了原生的榴辉岩有关的蓝晶石及金红石、柯石英包裹体组合矿物包裹体，而前人和我们的碳同位素分析具有显示出明显轻的碳同位素特征（δ13C值变化范围达到-2606‰～+152‰），碳同位素是双峰式分布的，显示出金刚石/钻石形成过程中可能存在古老地壳物质的参与。而金刚石/钻石良好的结晶度则显示，金刚石/钻石形成于岩石圈地幔的状态相对稳定的阶段，与辽宁及山东的岩石圈环境明显存在差异性。从这个意义上说，我们推测湖南金刚石/钻石最早可能形成于古元古代以前，但也可能存在新元古代甚至更晚形成的钻石，较大的碳同位素分布范围可能指示了10～09Ga发生洋壳俯冲过程的影响，而同一颗钻石中出现的P型E型包裹体共存的现象则可以用其后的地幔柱活动进行解释（Wang，1998 ；丁炳华等，2008；李献华等，2008）。

显然，上述结果显示，华北和扬子克拉通的形成时间都可以追索到太古宙，但2个克拉通的演化过程及古生代后的状况明显不同，其中和辽宁及山东金刚石/钻石产出时华北克拉通在太古宙分别属于相关的不同陆块，它们曾在25Ga和185Ga时发生碰撞拼合，18Ga左右发生分裂，两地金刚石/钻石形成时岩石圈地幔的组成有所差异，但其后两地古生代以前的克拉通岩石圈地幔在古生代晚期开始—中生代已经明显减薄或者被置换（徐义刚等，2009）。而扬子克拉通主体形成时间大约在18～16Ga，太古宙岩石圈地幔则在中元古代时格林威尔期洋壳俯冲过程中曾受到不同程度的替代（徐义刚等，2009；郑永飞，吴福元，2009），古生代以前原来的岩石圈地幔在中生代也可能已被置换（李献华等，2008；Liu et al，2012）。

在不同克拉通上形成的金刚石/钻石矿床可能具有不同的年龄结构（附表1）。例如，北美克拉通加拿大金刚石/钻石的形成年龄大多是太古宙的，南澳克拉通上金刚石/钻石的形成时间主要是太古宙，而北澳Pilbara克拉通的年龄则主要是元古宙；东西伯利亚克拉通金刚石/钻石形成时间既有古太古代，也有新元古代和古生代的年龄；金刚石/钻石形成时间分布范围最广的是Kaapvaal克拉通，该克拉通不同国家金刚石/钻石形成时间纵跨整个太古宙—新生代，这些数据在一定程度上验证了地球上不同克拉通岩石圈的年龄结构的复杂性。而古老稳定的太古宙克拉通，如南非及北美，其金伯利岩的喷发年龄可以非常新，如果考虑到南非金刚石/钻石的形成时间的跨度也纵跨到新生代，可以认为可能正是这类克拉通长期的稳定性，使得其金刚石/钻石的形成一直没有停止，因此其金刚石/钻石形成时间具有多期性，这个特性有可能成为寻找金刚石/钻石产地来源潜在指纹性特征的基础。

根据形成时间的多样性将不同产地金刚石/钻石的形成时间分为三种类型：

（1）单一时间古老的（太古宙和元古宙），包括加拿大Ekati Mine，Panda金伯利岩管，Wawa，Diavik等矿区，至今为止所获得的金刚石/钻石年龄主要是中太古宙的；如俄罗斯Arkhange；YDP的Udachnaya钻石矿洞（仅一个Ar-Ar年龄例外）；Kaapvaal克拉通南非的Finsch，Premier，Kimberley（De Beers Pool） ；Jagersfontein和Newlands ；北澳大利亚克拉通Argyle；Ellendale；南澳克拉通Alluvial Diamond Deposits ；Wellington；印度尼西亚南Kalimantan。

（2）单一时间年轻的（古生代及以后），包括巴西Collier 4岩管；俄罗斯YDP的Mir原生矿；中非克拉通扎伊尔（刚果（金））Mbuji-Mayi 金伯利岩；Kaapvaal克拉通津巴布韦Sese金伯利岩；南澳克拉通Copeton（砂矿）。

（3）由老到新多期次的，包括俄罗斯的乌拉尔地区；Kaapvaal克拉通南非Koffiefontein矿；Venetia矿；博茨瓦纳的Orapa和Jwaneng矿。我国三个产地均无准确测定的金刚石/钻石包裹体年龄，因此无法评述其形成时间，但从金刚石/钻石产出的地质环境看，最早钻石的形成应该早于古生代，其中辽宁和山东最大可能是属于C组范围，湖南则属于A组或C组。

通过上述比较，我们可以看出，至今为止，有比较充分的资料可以进行对比而又能对产地来源有一定指示的主要要素包括：形成时间组合特征、晶形组合特征、氮杂质组合特征、包裹体组合特征、碳同位素分布特征等5个重要要素组合，而次要的要素则包括特殊的形貌特征、特殊的颜色组合及色斑、稀土及微量元素含量、特别的包裹体类型及成分特征等。将世界重要金刚石/钻石产地和中国三个主要金刚石/钻石产地的重要要素放入一张产地识别表格中（表910），我们可以发现，不同产地所具有的要素组合特征大多是有差异的，大部分的产地可以根据这些产地组合特征的差异，同时辅助特殊的要素特征进行产地的混合样品的矿区判别，但也有小部分产地目前所发现的特征是重合的，需要今后更进一步的工作才能区分。

从产地来源判别的角度，有时候一个独特的特征就可以给出产地的证明（例如微量元素或同位素的特征）（Schuarz和Schmetzer，2001; Guilong，et al，2001; Giulianiet et al，2000），而比较多的时候则需要多个证据的相互配合。国际上近百个不同的金刚石/钻石矿山中，金刚石/钻石产地来源的确定是非常复杂的系统工程，但从目前数据比较全的25个典型矿山看，如果形成时间、晶形特征，氮杂质、包裹体特征和碳同位素特征等5个重要要素组合中有三个要素明显不同，我们应该完全可以确定其基本的差异，再配合某些产地独特性要素来确定一包没有混合不同产地金刚石/钻石样品的产地来源，应该是可行和具有科学性的。根据本章91内容及表910重要要素组合，我们可以整理出以下简要的逻辑区分表（表911）。

表910 世界重要产地及中国三个产地要素简化区分表

表911 世界25个（含中国三个）重要产地的要素逻辑区分简表

从不同金刚石/钻石矿最本质的区分特征形成时间组合的特征出发，可以看出，25个金刚石/钻石矿床中依据晶形特征，氮杂质、包裹体特征和碳同位素特征唯一基本上均难以区分的是博茨瓦纳Orapa，Jwaneng两个产地来源的金刚石/钻石，但如果从3个特征均有差异的角度去看，则南非的Finsch；Premier；澳大利亚Argyle；南澳大利亚Wellington；新南威尔士A组几个矿山的金刚石/钻石以及博茨瓦纳Orapa，Jwaneng；南澳大利亚Copeton（砂矿）等几个矿山的金刚石/钻石较难区分。事实上，上面的划分有很多人为的因素，有些区分的因素在现实鉴定中较难把握，例如碳同位素；但另外一个方面来说，鉴定中有时也不需要太多的要素，只需要根据某几个要素的组合，甚至一个特别的要素，例如表面特征的要素，如津巴布韦金刚石/钻石表面的十字型溶蚀结构及红色的斑点组合基本上就可以把某个金刚石/钻石矿的金刚石/钻石和其他来源的金刚石/钻石进行区分。显然，在不要求非常精确的情况下，后者的可行性在200多年金刚石/钻石毛坯的商贸实践中已经被证实，科学家需要做的可能是去伪存真，细化和找到其精细差别并揭示其区别的科学性。

如果需要有非常坚实科学数据具有唯一性的区分，则金刚石/钻石产地来源的区分仍然有非常长的路需要走，它是一个非常复杂的系统工程。首先，建立已有开发金刚石/钻石矿山的数据库是当务之急；其次，确定不同产地之间关键性的指纹特征的工作仍然需要大量测试数据的支持。

深层钻石矿石是以深板岩作为容矿岩的钻石矿石变种，于深板岩间代替钻石矿石生成。

钻石矿石是一种较为珍贵的矿石方块。

深层钻石矿石是Y轴为5及以下的钻石矿石变种，当游戏尝试在深板岩或凝灰岩间生成钻石矿石时便会生成深层钻石矿石。在Y轴为0及以下高度生成的化石遗迹中，深层钻石矿石会替换部分骨块和煤矿石。

深层钻石矿石可使用铁质或更好的镐来挖掘，正常情况下掉落1个钻石及3-7点经验。使用带有精准采集魔咒的镐挖掘会掉落其自身。使用带有时运魔咒的镐则每等级增加1个钻石掉落量上限。

2341 山东蒙阴金刚石/钻石矿区金伯利岩结构构造、矿物组成

岩管岩石以粗晶斑状结构，斑杂构造的粗晶金伯利岩为主。矿物主要由粗晶橄榄石及基质橄榄石、粗晶金云母及基质金云母、基质钙钛矿、磷灰石、铬铁矿、碳酸盐、绿泥石和蛇纹石组成，并含少量的镁铝榴石粗晶，其中橄榄石含量高者可达60%～70%，大多为40%～50%，基本已蛇纹石化，只剩下假像，金云母含量<5%，但金云母的含量在第Ⅲ岩带金伯利岩脉中的含量明显增高，最高可达40%～50%。

斑状金伯利岩：斑状金伯利岩的斑晶成分主要为蛇纹石化橄榄石，除此以外还有部分石榴子石和少量金云母，含量在5%～30%之间。其基质成分亦主要为上述矿物及其蚀变矿物。斑晶大小由几毫米至十几毫米不等，大者可达30mm。蛇纹石斑晶呈灰绿色，常呈浑圆状，可见其因多期交代而形成的环带。金云母斑晶为金**，大小不等，呈鳞片状集合体，外缘常常被熔蚀而呈现浑圆状。石榴子石斑晶多为暗紫红色的镁铝榴石，最大粒径仅几毫米，常呈椭圆形，手标本上可见外缘颜色稍暗的次变边。

细粒金伯利岩：在山东蒙阴地区可见细粒金伯利岩，其在矿物成分上与斑状金伯利岩相同，差别在于斑晶极少或无斑晶，呈细粒结构，矿物颗粒大小较均一。

岩球金伯利岩：主要是指具有岩球构造的金伯利岩，这类金伯利岩大多具有一个橄榄石或蛇纹石的核心，相当细粒金伯利岩的物质组分围绕其生长，形成圆形或近圆形的岩球。岩球金伯利岩大小不一，小至几厘米，野外可见其大可达数米。

金伯利角砾岩：金伯利角砾岩的角砾成分包含有金伯利岩（图222）以及围岩角砾。山东蒙阴金伯利岩的围岩岩性（现为金伯利岩中角砾）主要为灰黑色灰岩和黑云母斜长片麻岩（图223）。

山东蒙阴地区的金伯利岩镜下多见斑状结构，斑晶多为橄榄石，但其大部分均已蚀变为蛇纹石，仅部分保存下来，镜下可见其鲜艳的二级干涉色。斑晶约占50%，大部分为蛇纹石化的橄榄石（图224），部分薄片的斑晶为石榴子石。石榴子石在单偏光下呈现淡淡的紫红色，据推测其应为镁铝榴石。镁铝榴石的周边多被一圈暗红色的次变边所环绕。长条状的金云母在镜下清晰可辨，其排列无定向性，多杂乱无章地分布于蛇纹石斑晶周围。在橄榄石保存较完好以及石榴子石赋存较多的薄片中，金云母则较为少见。此外，还可以发现方解石及绿泥石等蚀变矿物。

图222 山东蒙阴金伯利角砾岩

a—角砾为岩球金伯利岩；b—斑状金伯利岩

Figure 222 Kimberlite breccia of Mengyin，Shandong

a—The sphere of kimberlite; b—Kimberlite with porphyritic texture

图223 山东蒙阴含围岩角砾的金伯利角砾岩

a—角砾为黑云母斜长片麻岩；b—角砾为致密块状灰岩

Figure 223 Mengyin kimberlites including various wall rock breccias enroute to the surface

a—Biotite microclitic gneiss breccias; b—Dense massive limestone breccias

蒙阴金伯利岩均遭受了较强的蚀变作用。橄榄石绝大部分被蚀变为蛇纹石，仅保留假象。石榴子石、金云母等矿物亦遭受了不同程度的蚀变，具体表现为绿泥石化、碳酸盐化及硅化等。碳酸盐化相对较为普遍，部分矿物被蚀变，矿物间隙亦充填了大量的方解石，而绿泥石多见于基质及矿物边缘，如石榴子石的次变边。黑云母斜长片麻岩角砾的金伯利角砾岩中还可见斜长石的钾长石化。

2342 金伯利岩的主微量元素地球化学特征

为了更进一步了解金伯利岩的地球化学特征，本项目从山东蒙阴挑选了8个样品（表221）进行了分析。在进行金伯利岩岩石地球化学样品准备时，我们尽量按照较新鲜且无包裹体的原则，将样品破碎后再挑出肉眼可见的捕虏体（捕虏晶），然后研磨至200目，各取5g左右，送至澳实分析检测（广州）有限公司用X荧光光谱定量分析方法进行全岩主量分析（表222），以及中国科学院广州地球化学研究所进行ICP-MS法全岩微量元素分析（表223）。

图224 金伯利岩的斑状结构及其蛇纹石化橄榄石斑晶（SLL Ⅰ-06）

a—单偏光；b—正交偏光

Figure 224 Porphyritic texture of kimberlite and its phenocrysts of serpentinized olivine

a—plane-polarized light; b—cross–polarized light

表221 山东金伯利岩地球化学分析样品岩石类型及产地　Table 221 Rock types and location of Mengyin kimberlite samples for geochemical analysis from Shandong

表222 山东金伯利岩主量元素含量表　Table 222 Major element content of Mengyin kimberlites in Shandong

表223 山东未混染金伯利岩微量元素含量表

全岩主量元素定量分析方法采用PANalytical AXIOS型号X荧光光谱仪，将样品煅烧后加入Li2B4O7–LiBO2助熔物，充分混和后，放置在自动熔炼仪中，使之在1000℃以上熔融，熔融物倒出后形成扁平玻璃片，再用X荧光光谱分析，分析精度为001%。

根据CRClement（1982）提出的混染指数CI和Fesq等人（1975）提出的Si/Mg指数来判断金伯利岩的混染程度。Clement认为，受混染的金伯利岩CI>15，从送检的样品情况可以看出，8个山东金伯利岩样品除SLDⅠ-03（CL平均371）外均属于未受混染的样品，CI值介于11～15之间（平均为123）。此外，根据Fesq等人（1975）提出的Si/Mg>120为受壳源混染的金伯利岩，同样可得出只有个别样品有明显混染痕迹的结论（144），而未受混染的金伯利岩Si/Mg平均值仅为070。

蒙阴未混染金伯利岩总体属于Al2O3含量非常低（通常<5%），SiO2不饱和（一般<35%）及Na2O/K2O比值很低（<05%）的偏碱性超基性岩，其MgO与SiO2的比值近似于1。主量元素特征与世界其他地区大体一致，但Na2O含量明显偏低，且与津巴布韦的Murowa、Sese岩管数据偏差较大。其中山东金伯利岩的Al2O3、CaO、Na2O、K2O及P2O5含量比辽宁偏低，MgO和TiO2含量则相对较高，说明两个产地的金伯利岩浆成分并不完全一致。此外，比较MgO含量及其他主要氧化物的相关性，可以发现除Al2O3和CaO为负相关外，SiO2、Na2O+K2O、Fe3O2的含量均随MgO含量的增长而增长，K2O与MgO的相关性则较差。LW50-03为金伯利角砾岩，它的CO2和H2O含量都远远超过其他样品，故其相关氧化物的含量与其他样品差别较大。

根据样品的Ti/K比值，蒙阴金伯利岩大多与Ⅰ型金伯利岩关系密切（图24）（李昌年，1991）。而根据全岩F1和F2值，山东样品均落入ⅠA型金伯利岩区，与两种类型金伯利岩的主量元素含量平均值比较，山东蒙阴金伯利岩介于Ⅰ型和Ⅱ型之间（ADbeard等，2000）。

山东金伯利岩中的Co、Cr和Ni的含量较辽宁高。前者Co（平均值6831μg/g）、Cr（平均值168388μg/g）、Ni（平均值116114μg/g）均明显高于后者（Co平均值4498μg/g、Cr平均值81347μg/g、Ni平均值55066μg/g），Ni和Cr呈明显的正相关关系。山东蒙阴微量元素原始地幔标准化蛛网图（见辽宁部分，图25）和稀土元素球粒陨石标准化分布型式图（见辽宁部分，图26）非常相似，除了Yb外，其余元素都较原始地幔富集，稀土球粒陨石标准化曲线均向右倾斜，表现出明显的富LREE的趋势，但山东金伯利岩的ΣREE、LREE、LREE/HREE、（La/Yb）N、（La/Sm）N以及（Gd/Yb）N都比辽宁瓦房店高，说明山东蒙阴金伯利岩轻稀土的富集程度高于辽宁瓦房店。