金伯利岩

金伯利岩（金伯利岩）它是一种蛇纹石状金云母橄榄岩。金伯利岩在自然界分布很少，一般以小型侵入体形式出现，其出露面积占火成岩总出露面积的05.1%以下是一种不常见的岩石类型，属于浅成岩石-超浅成岩。

金伯利岩

金伯利岩是南非的一个小镇1867年，世界首次在那里发现了含有钻石的母岩，因此被命名为金伯利岩，其中20含有钻石%30%，具有工业价值的不到5%具有工业意义的含金刚石金伯利岩主要分布在南非、博茨瓦纳、扎伊尔、澳大利亚、俄罗斯和中国。我国金刚石地质勘探始于20世纪50年代，已发现金伯利岩脉400多处，分布在辽宁、山东、新疆三省虽有部分含有钻石，但很少有工业价值。

1866年，世界钻石探矿的历史发生了历史性的变化，在南非首次发现了钻石。到1870年，超过50，000人直接参与寻找钻石。在奥兰治河及其支流已经有了大规模的发现、高级金刚石砂矿。含有钻石的金伯利岩锥于1870年首次被发现“亚赫斯丰坦”岩筒和“杜托依茨潘”岩筒。1871年，世界闻名的金伯利市附近被发现“金伯利”德比尔斯”和“伯特丰坦”三个岩石锥，因此产生了“金伯利岩”的命名。

1870年以前，世界各地发现的钻石都产自砂矿。南非一个最大的“普列米尔”金伯利岩锥发现于1902年自1903年锥形钻石投入生产以来，到20世纪70年代末，已经生产了7800万克拉的钻石。这个圆锥体还出产许多著名的大钻石，比如最大的宝石钻石“库利南”等。这种岩管中的钻石种类也非常丰富，达到1000多种，钻石的质量非常好，宝石级的钻石约占55%从19世纪中期开始，南非取代巴西成为世界上主要的钻石产地。

1907年，美国地质学家贾诺特(Janot)在扎伊尔的金矿普查中，在奇米尼的纳河冲积矿床中偶然发现一块重量为0的石头.1克拉的金刚石。此后，人们通过类似的淘金方法发现了许多钻石砂矿。经过30多年的勘探，不仅发现了世界上最丰富的残积矿床和冲积砂矿，而且1946年在姆布吉马伊附近发现了第一批金伯利岩锥。此后不久，在姆布吉马伊西南30公里的Kibua发现了新的金伯利岩管群。自1953年以来，扎伊尔和美国的钻石产量已经超过南非，成为世界上钻石产量最大的国家。

1908年在纳米比亚(西南非洲)发现了金伯利岩锥。后来的勘探证明，这里有世界上最大的滨海钻石砂矿，钻石的质量也是最好的，宝石级钻石约占95%

自20世纪以来，许多非洲国家都发现了钻石。1910年在利比里亚1912年在安哥拉1913年在坦桑尼亚和中非共和国1919年在加纳1929年在科特迪瓦1930年在塞拉利昂1955年在马里1967年在博茨瓦纳发现了钻石。在这些国家发现的大多数金刚石砂矿是金伯利岩原生矿床。

钻石是1913年在坦桑尼亚发现的。在接下来的30年里，虽然发现了200多块金伯利岩，但大部分都不含钻石。直到1940年，在信阳加地区被加拿大地质学家j.T.威廉姆森发现了世界世界上最大的含有金刚石的金伯利岩锥，用重砂示踪法获得，并命名为“姆瓦杜伊”岩石锥，表面积146万平方米，估计钻石储量约5000万克拉。

博茨瓦纳于1955年开始使用重砂法进行钻石勘探经过10多年的工作，直到1967年才发现了世界上第二大金伯利岩锥“欧拉帕”岩筒。1973年，人们发现它富含宝石级钻石“杰旺年”岩筒。此后，博茨瓦纳成为世界上最重要的钻石生产国。

俄罗斯和前苏联寻找和发现金刚石矿床经历了漫长而曲折的历史过程。俄罗斯的第一颗钻石是1829年在乌拉尔发现的含金钻石、铂砂矿中发现的。此后，在长达一个多世纪的漫长岁月中，我们一直在乌拉尔周围勘测和寻找钻石，但除了少量的钻石砂矿外，从未发现过原生钻石矿床。1937年，著名的地质学家b.C.索波列夫对比了西伯利亚地台和盛产钻石的南非地台，发现两个地台的地质特征非常相似据此推测西伯利亚地台可能存在金伯利岩型原生金刚石矿床。从1945年起，苏真在西伯利亚地台进行了钻石调查和探矿十年后 工作，直到1954年才在达顿河沿岸发现了第一个以石榴石为标志矿物的金伯利岩锥体-闪光”岩筒。 1955年以后，在该地区发现了许多金伯利岩锥。这样，1971年后，苏联的钻石产量超过了南非，仅次于扎伊尔，位居世界第二。

1851年，澳大利亚新南威尔士州东南部的金矿工人开采黄金和锡石砂矿时，首次发现了钻石。过了一个多世纪，直到20世纪70年代，金刚石找矿的重点地区才由东部转向西北部，在西澳金伯利地区发现了一批含有金刚石的金伯利岩锥。其中最大的岩管表面积达84万平方米，金刚石含量高，质量好。特别是在1979年，发现了一种新的原生金刚石矿床-钾镁煌斑岩型原生金刚石矿床使澳大利亚成为世界上最重要的金刚石产地。值得指出的是，澳大利亚“阿盖尔”岩筒中含有一定量的gem  石级钻石，颜色鲜艳，有玫瑰和粉色，是稀世珍宝，平均每克拉价格超过3000美元。其中一颗重3.5克拉玫瑰色高纯度高品质宝石级钻石的销售价格达到350万美元。此外，还发现了极少量的蓝色宝石级钻石。

金伯利岩（金伯利岩）它是一种碱性超基性岩。是具斑状结构和（或）具有角砾岩结构的云母橄榄岩。1887年在非洲金伯利发现（金伯利）而得名。以前称为角砾岩云母橄榄岩。多呈黑、暗绿、灰等色。1887年在南非金伯利发现(金伯利)，故名，原名角砾云母橄榄岩。它是生产钻石的最重要的火成岩之一。经常成群出现，著名的南非金伯利岩就是由十多根著名的岩管组成的岩管群。其中，斑状结构富含粗橄榄石的金伯利岩富含金刚石，微模式结构的金伯利岩富含金云母，贫金刚石。

中国山东、辽宁、新疆和田、澳大利亚昆士兰州和北领地均有产出，显示出岩脉状和火山喉状浅成岩石。

其时代以白垩纪为主。金伯利岩由火山角砾岩组成（或凝灰岩）一套来自浅成侵入岩的岩石。常见的类型是凝灰质金伯利岩、角砾状金伯利岩和斑状金伯利岩等。金伯利岩主要分布在地壳构造运动的稳定区，多以岩筒形式存在、岩床、岩墙产出。

相关矿物主要是金刚石，是金刚石的母岩。但是当钻石形成时，金伯利岩成型机

对金刚石的生产要求严格，金刚石必须在从高温高压到低温低压的开放环境中形成。

金伯利岩的成因仍在橄榄岩中探索－CO2-根据H2O体系的高压高温实验研究，金伯利岩岩浆被认为是在 CO2富集条件下由金云母组成、菱镁矿、由石榴石二辉橄榄岩组成的碳化橄榄岩是在地幔温度和压力条件下由准共晶产生的。还提出来自地幔深处的3356 c-H-以氧为主的减少蒸汽释放和渗透的底辟模式，使大陆地盾地热线在上下260公里的深度切割橄榄岩-CO2-H2O系统的固相线，从而发生部分熔融和熔融底辟的绝热上升。从更深处迅速上升的金伯利岩岩浆可能与钻石形成金伯利岩。有，有 C-O-含氢流体的地幔橄榄岩熔融条件(P-T-fO2)已开展的研究将有助于了解大陆下地幔中金伯利岩岩浆和金刚石成因。

从微量元素地球化学角度看，金伯利岩的高镧/Yb比，主要受La高影响/Yb比值受基质磷灰石制约，主要反映在其源区。某些石榴石二辉橄榄岩包裹体中还发现交代钛酸盐矿物和钾镁角闪石。许多地球化学家认为金伯利岩与高度富集不相容元素的交代地幔源区的低度部分熔融有关。

一般认为，最有利于金伯利岩形成和富含金刚石的构造环境是具有古大陆克拉通地壳和其后很长一段时间稳定盖层的地区。

金伯利岩的矿物成分复杂，一般可分为三种类型：

原生矿物

如橄榄石、金云母、镁铝榴石、钛铁矿、磷灰石、金红石、金刚石等。其中橄榄石是金伯利岩的主要造岩矿物，曾多次与金云母共生、镁铝石榴石在岩石中都是斑状的。橄榄石斑晶多熔融成椭圆形，易被蛇纹石取代。石榴石一般含量不多，但在金伯利岩中是重要的特征矿物，常以圆形斑岩或角状碎屑出现，是金刚石的伴生矿物之一。金云母同时存在于斑晶和基质中，含量变化较大，呈黄绿色、棕黄色、点状时可达几厘米，融化变黑是常有的事。基质中多为0.1~0.5mm，容易腐蚀成绿泥石、水云母等金云母含量高的金伯利岩含矿性差。

地幔地壳矿物

来自上地幔、地球深处其他岩石或捕虏体的矿物例如榴辉岩中的石榴石二辉橄榄岩和橄榄石、斜方辉石、铬尖晶石、磁铁矿等和围岩包裹体中的白云石、方解石、榍石、电气石等。

蚀变次生矿物

如蛇纹石、磁铁矿、黄铁矿、黑云母、绿泥石和碳酸盐矿物等。其中，石榴石是重要的特征矿物，也是寻找钻石的指示矿物。矿物颗粒的边缘常变成绿泥石、黑云母、蛇纹石、方解石、阴起石、水云母和氧化铁。当它被氧化铁蛇纹石等矿物质完全取代后，就变成了黑色的小球，习惯上称之为黑豆。镁铝石榴石具有特殊的双光性质。即在人工透射光下是红色，在太阳光下是绿色。

金伯利岩具有以下特征：

1、属于硅酸不饱和岩石与平均成分相比，二氧化硅是部分的

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低 (35%Al2O3，Al2O3(K2O Na2O)

2、MgO/二氧化硅接近于1当岩石强烈碳化时，MgO被CaO取代，这使得它（MgO+CaO）含量几乎等于二氧化硅的含量。

3、富含H2O和二氧化碳，导致岩石强烈蚀变。

4、在岩浆晚期，K2O参与了金云母的形成。

5、微量元素方面，含有超基性岩常见的Cr、Ni、钴基相容元素和含铷元素、Cs、Ba、Sr、Zr、Nb、Th、REE、磷等不相容元素主要存在于钙钛矿和磷灰石中。金伯利岩分为镧和简单线性稀土元素，富含轻稀土元素/Yb比大多是80-200的特征是比大多数其它幔源镁铁质岩石更具镁铁质、超镁铁质岩浆岩含量高，反映了金伯利岩母岩浆的特征。

常见结构

金伯利岩由地幔物质构成、岩石由岩浆和挥发成分固结而成，这一特征不仅显示

现在在矿物的种类上，也在结构上。常见的结构如下：

粗晶斑状结构：是金伯利岩最常见的结构类型。该构造是由岩浆捕获源区地幔橄榄岩分解的橄榄石而形成的。其特征是基质中分散着粗大的圆形橄榄石，手标本的刻度观察非常清晰。橄榄石容易蛇纹石化。巨晶有时难以与粗晶相区分，但巨晶较大，一般大于1 cm，可达几十厘米巨晶在岩石中分布不均，数量较少，所以呈现出不均匀的颗粒结构。

显微斑状结构：显微镜下，自生斑晶均匀分散在基质中，有橄榄石和少量金云母，橄榄石为蛇纹石。

自交代结构：因为交代结构指的是与金伯利岩岩浆作用有关的流体的参与（不是来自围岩或大气循环水）橄榄石或石榴石经过自交代作用后，随着交代作用的增强，依次形成网络环状结构（沿裂隙交代）交代残余（交代作用不完全，新鲜部分仍留在矿物中）交代环带（交代产物不止一种，形成环带）及交代假象（全款，无残留）结构等。

包括块状构造角砾岩构造和岩球构造。角砾状构造的角砾成分来自围岩和地面慢度，它们在金伯利岩中分布不均，从而形成该构造。岩球结构是指岩石中含有金伯利岩成分的球体，球体大小从2  mm不等-10 cm，球体核心为矿物碎屑，外围为细粒金伯利岩，由粗粒金伯利岩胶结。

少数达到1平方公里，最大的不超过2 平方公里，而且经常成群出现著名的南非金伯利岩是由十几个著名的岩管组成的岩管群。金伯利岩脉厚度很小，一般不到2米，但长度很长，可达65公里成群出现时形成岩脉，少数为环状岩脉。金伯利岩岩床、金伯利岩火山口、火山湖和火山沉积物是罕见的。金伯利岩建造的地质年龄已持续到年，世界上主要形成于晚期，但在相当大的金伯利岩带或区域内往往是多期的。

并不是所有的金伯利岩都含有钻石，已知富含钻石的金伯利岩也很少。一个尚未解决的问题是，金刚石是直接由富含 CO2 金伯利岩的金伯利岩岩浆结晶而成，还是与上地幔捕虏晶混合，或者两者兼而有之。已知上地幔石榴石二辉橄榄岩和榴辉岩中含有金刚石。虽然仍有不同的看法，但人们对钻石的穷与富往往有以下经验或统计规律：

1、具有火山碎屑结构的金伯利岩，如果富含石榴石二辉橄榄岩，、方辉橄榄岩橄榄岩等上地幔捕虏体或其矿物捕虏体富含金刚石，质量较好，而含有较多地壳及围岩碎屑的捕虏体较差。

2、斑状结构的金伯利岩富含金刚石，但缺乏微模式结构。

3、富含橄榄石和粗颗粒的金伯利岩富含金刚石，富含金云母的金伯利岩贫金刚石。

4、橄榄石中Mg和Cr含量越高，金刚石含量越丰富，铬铁矿中铬铁矿和Cr含量越高/Cr+Al)90%高金刚石含量富铬贫铝的透辉石（Cr2O31.2%石榴石中的高含量和高铬含量（Cr2O32.5%钻石含量也很高。

金刚石成因的实验研究表明，碳存在于上地幔-O-当气体处于H体系时，只有压力和温度两个约束，不足以限制金刚石的形核和生长金刚石的稳定性也受fO2控制，只有高温下强还原环境与一定范围的fO2相匹配，金刚石才能保持稳定hagt模式。这个模型包括一个潜在大陆克拉通的岩石圈，其外围以活动带为界。岩石圈底部与下方软流圈顶部的界面呈凹形，等温线分布与此界面相同岩石圈底部的温度接近 1300℃。金刚石-变换曲线是凸的。由凹凸表面限定的区域富含碳源，并且压力高、温度和fO2条件符合金刚石的形成和稳定，而金伯利岩岩浆的来源在更深的软流圈，大约在 260公里以下。在该模型中处于中心位置的金伯利岩火山机构将产生标准、比金伯利岩古老得多的岩石圈金刚石组合和石榴石二辉橄榄岩、辉长岩橄榄岩纯橄榄岩及其组成矿物的包裹体组合。这种包裹体组合是指示主金伯利岩中是否含有金刚石及质量好坏的标志之一。