湖南钻石紫外—可见吸收特征

本项目共选取23粒湖南钻石，测试样品均为I型，如图510所示。常见的谱峰有N7（3065nm），N6 （3156nm），N5（3296nm），N4（344nm），N3（415nm），N2（4776nm）等。

湖南金刚石紫外—可见吸收谱峰百分含量统计详见表58，表中还对IaA型金刚石在紫外—可见范围内出现的次级吸收谱峰（3605nm（N7）、3156nm（N6）、3296nm（N5））、与Ia型金刚石三角C3v对称缺陷中的电子转移有关的紫外吸收峰（3442nm（N4）、4152nm（N3）、4776nm（N2））及与辐照、加热有关的吸收谱峰（5032nm（H3）、4962nm（H4）、5944（595中心）、7409nm（GR1））进行了统计。值得注意的是，本次研究的大部分样品（约占样品总量的739%）中出现了与辐照有关的741nm吸收峰，在三地金刚石中含量最高。

图510 湖南金刚石紫外—可见吸收光谱

（HN-048）

Figure 510 UV—Visible absorption spectra of Hunan diamonds

（HN-048）

表58 湖南金刚石紫外—可见吸收峰百分含量统计表　Table 58 Statistics of UV—Visible absorption peak percentage of Hunan diamonds

湖南沅水金刚石砂矿产于湖南中西部地区，位于太古宙–元古宙扬子克拉通和华夏地块的边缘，区内岩石经历了武陵、雪峰、加里东、印支、燕山、喜马拉雅等多个构造–岩浆活动，地质构造极为复杂，岩石建造叠加明显。不同地质学家从不同的角度出发对上述区域的构造归属有不同的理解，陈国达认为属于地台活化区（陈国达，1956），任纪舜等将该区分为扬子准地台和华南褶皱系（任纪舜，1960），李春昱和马杏垣认为可划为华南板块和华南亚板块（饶家荣，1999）。湖南413地质队的研究者认为，该地大地构造上属于扬子地台南缘，是微陆块或古岛弧组成的中新元古代活动带，其下有中等程度固结的、冷的和电导率低的地幔硬块存在，到古生代时期该区仍然处于克拉通环境，基底由深变质结晶基底和浅变质的褶皱基底组成（马文运，1997）。从较新的区域构造分区来看，本区出现钾镁煌斑岩的地区位于扬子板块和华夏地块的过渡带附近，位于江南古俯冲带的南端，在区域构造上受古亚洲-特提斯构造域的控制（舒良树等，2004）。

扬子陆块古老的基底主要由元古宙岩石组成（Chen and Jahn，1998），最老的古太古代片麻岩基底仅在湖北的黄陵地区有报道，稍晚的主要是新太古代川西康定群（30～24Ga）和鄂西崆岭群（29～27Ga）的变质老地层（杨明桂等，1994；沈其韩，2005）。近些年，在湖北、江苏、安徽，湖南、贵州等地陆续发现了古老的具有太古宙年龄的碎屑锆石及幔源锆石，证实了下扬子地区新太古代陆块岩石圈的存在（Qiu et al，2000；高山等，2001；涂荫玖等，2001；张旗等，2003；Zheng et al，2006）。扬子陆块古老基底地层具有双结构模式，由变质较深的太古宙–古元古代变质结晶基底和变质较浅的中–新元古代浅变质褶皱基底组成，变质岩原岩为中–新元古代的岛弧火山沉积为主，成熟度较低，变质程度较浅（Chen & Jahn，1998）。东南部的华夏地块（南华活动带），曾经是扬子陆缘和华夏古陆壳之间的新元古代–早古生代裂谷带（南华洋），加里东运动时期闭合，与扬子陆块组成古华南大陆壳。扬子陆块古老基底之上覆盖了一套分布广、厚度大的古生界–早中生界晚泥盆世、石炭纪、二叠纪、早三叠世等经历弱变质作用或未经历变质作用的浅海相碳酸盐岩和泥砂质岩系沉积地层，它们构成了全区晚中生代花岗岩和东南部火山-沉积岩系的围岩和基底盖层。

本项目收集了三个产地1077颗钻石进行了系统的观察、测试和统计（观察过的钻石超过10000颗），可以说是历年来统计数量最多和最为系统的一次，其结果在一定程度上可以反映我国三大产地来源的钻石（原生与砂矿）晶体的形态及表面形貌的特征及其差异。

钻石在地幔深部结晶完成后，经金伯利岩或者其他相关岩石带出岩石圈，由于受压力、温度和浓度等环境因素变化的影响，钻石会受不同程度的变形或熔解，其晶体及晶面上就会出现很多大小不同的裂隙和熔解蚀象。在强烈熔解甚至应变的过程中，钻石晶体受压力差异的影响也会出现和应变及塑性变形有关的蚀象。如果钻石在岩石中风化脱落经历复杂的搬运过程，搬运条件不稳定和发生改变，晶面上还会叠加很多大小不同、规则或不规则的碰撞磨蚀蚀象。因此，钻石表面的蚀像实际上是钻石形成时和形成后环境物理化学条件改变留下的痕迹。

在熔蚀作用过程中，晶棱、顶角与岩浆的作用大于晶面，因此熔蚀程度往往大于晶面，其中顶角由于只有二个键与晶体联结，岩浆中熔蚀程度大于由3个键与晶体联结的晶棱，因此，大多钻石会呈现圆滑的而不是平直的晶面。

日本著名结晶学家砂川一郎等（1983）对不同生长条件下的金刚石晶体形态和晶面特征进行过详细研究后指出：具有正三角形生长层阶梯状的八面体钻石形成于自然界稳定的温压条件下，其温度范围为1000～1600℃，压力范围在4×108～50×108Pa。国内学者郑建平、杨明星、陈美华等人对金刚石的微形貌进行观察后认为，金刚石的形成具有多期多阶段的特点（郑建平等，1996；2001；陈美华等，1999；2000；2006；杨明星等，2000；2001）。山东和辽宁金伯利岩型钻石原生矿均位于华北地台，因此两地钻石样品表面形貌特征十分接近。但是从两个产地样品形态特征看，山东钻石出现变形非常强烈的拉长的塑性变形纹，辽宁地区塑性变形线大多不规则，发生强烈的变形弯曲，排列也不规则，而山东金刚石样品的塑性变形线大多平直，且呈平行状排列。这说明辽宁地区钻石发生塑性变形的程度较山东地区的略强。

前人研究了乌拉尔和西伯利亚砂矿钻石后指出，金刚石晶体上明显的机械磨蚀痕迹和晶体空洞、蚀沟中存留的围岩粘结物，标志着现代砂矿钻石的来源为古老的砾岩，而不是原生岩浆（奥尔洛夫，1977）；Kaminsky等（Kaminsky et al，2009）。对比来自巴西Juina地区Pandrea金伯利岩管中的钻石与该地区砂矿床钻石的晶形时，发现两者在类型上具有相似性，但是在定量对比上则可以发现其差异，主要体现在砂矿钻石中八面体晶体的数量是岩管钻石的2～3倍，这表明Juina地区砂矿钻石的来源除了已知的Pandrea金伯利岩管外，应该在该区还有别的未知的钻石原生矿。我国湖南沅水流域钻石大多数为浑圆程度高的晶体，晶棱和蚀像都显示变形的弧形曲面形态，这种特征显示出钻石形成过程中经历了较长时间的熔蚀，同时晶面上具有差异硬度导致的各种形式的磨蚀和撞击痕，和湖南钻石经历过后期河流冲刷搬运的特点相对应；但是大多数湖南钻石表面的熔蚀像清晰，晶体被磨蚀程度低，表明钻石被河流搬运的距离较小、距离原生矿较近。值得一提的是，湖南地区钻石晶体存在各种颜色的色斑，部分有色斑的位置放大观察可发现有放射状的“弯月状”蚀象，这可能和色斑的辐照成因相关。此外，“弯月状”蚀象也可以考虑作为砂矿成因钻石的辅助性鉴定特征。

我国最早的钻石开采地湖南沅水地区

清朝道光年间（1820-1850）湖南西部农民在沅水流域淘金时先后在桃源、常德、黔阳一带发现钻石，当时钻石主要用作补瓷器用的钻头。

湖南省于1952年成立金刚石找矿勘探队，1958年在湖南常德建立中国第一家金刚石开采企业601矿。湖南金刚石储量、产量都不大，年产量2-3万克拉，最高达5万克拉，宝石级占60-80%，发现最大钻石重62。10克拉，1992年销往国外。

9、 我国大钻石的产地山东

1936年1月在山东郯城金鸡岭发现重28125克拉黄金色大钻，命名"金鸡钻石"，抗日战争时期下落不明。1977年12月在山东临沐县常林村发现重157786克拉,淡**钻石，命名"常林钻石"现存中国人民银行。1981年8月在山东郯城陈埠发现重12427克拉钻石，命名"陈埠一号"。1983年11月在山东蒙阴发现重11901克拉钻石，命名"蒙山一号"。

10、 我国最大的钻石矿，辽宁瓦房店

1971年地质工作者在辽宁南部复县瓦房店的岚崮山发现天然钻石原生矿。在我国是发现最晚，储量最大的钻石产地，该矿于1990年10月24日建成投产，钻石储量占当时全国已探明储量的50%以上。产出的金刚石有70%左右达到宝石级。

目前成立"瓦房店金刚石股份有限公司"年产量几万克拉，并开采出大颗粒金刚石。岚崮一号，重6015克拉，岚崮二号，重3826克拉，岚崮三号，重3797克拉。

中国三大钻石产地：1、辽宁瓦房店：辽宁瓦房店的钻矿属于Kimb原生矿，高品质钻石，开采、回收控制严密；2、山东的蒙阴：山东省沂蒙地区为我国的大钻产区，曾开采出多颗上百克拉巨型钻；3、湖南沅江：湖南沅江品质较高，宝石级占比80-90%。早在上个世纪60年代就在我国的贵州和山东找到了金伯利岩和钻石原生矿床。在70年代又在辽宁的瓦房店找到了一个钻石原生矿床。

钻石形成原理

钻石是金刚石精加工而成的产品，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（无色）。

自从钻石在印度被发现以来，就有人在河边、河滩上捡到钻石，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。

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）。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）。