『壹』 世界上最著名的五大鑽石出產國有哪些
澳大利亞、剛果、俄羅斯、波札那和南非是著名的五大金剛石產地。
1、澳大利亞
力拓位於西澳大利亞東部金伯利岩地帶的阿蓋爾鑽石礦山,是世界上最高產的鑽石礦山,同時也是是世界上主要的粉鑽和紅鑽來源,佔全世界紅鑽和粉鑽年產量的90%。阿蓋爾礦山同時還出產香檳色、白蘭地色和藍色鑽石。
2、波札那
盛產優質金剛石,寶石級佔50%,其產值居世界首位。波札那的鑽石來自露天開採的金伯利岩,巨大的礦山有orapa岩筒(1967年)、letihakena岩筒(1977年)和jwaneng鑽礦(1982年),在世界上的鑽石產地分布圖上,三個礦的總產量在1989年超過1500萬克拉。
3、俄羅斯
俄羅斯鑽石主要分布在西伯利亞中部雅庫特地區,在世界上的鑽石產地分布圖上,找到有一百多個含金剛石金伯利岩筒,1988年,俄羅斯在靠近歐洲附近又找到新的鑽石礦。俄羅斯鑽石產量在1200萬克拉左右,一半為寶石級。多年來俄羅斯形成了獨立的鑽石開采加工銷售體系,其鑽石數量大、質量優、均勻性好,在市場上具有很強的競爭力。
4、南非
金伯利鑽石礦坑,從1866年至1914年,50000名礦工使用鐵鏟等工具進行挖掘,共挖掘出2722公斤鑽石。目前,南非政府正試圖將金伯利礦坑申請為一處世界文化遺址。
5、剛果
剛果自然資源豐富,素有「世界原料倉庫」、「中非寶石」和「地質奇跡」之稱。全國蘊藏多種有色金屬、稀有金屬和非金屬礦,其中銅、鈷、鋅、錳、錫、鉭、鍺、鎢、鎘、鎳、鉻等金屬和工業鑽石儲量很可觀。
鑽石的用途:
1、工業用途
地質鑽頭和石油鑽頭金剛石、拉絲模用金剛石、磨料用金剛石、修整器用金剛石、玻璃刀用金剛石、硬度計壓頭用金剛石、工藝品用金剛石。若塗在音響紙盆上,音箱音質會大為改善。
2、慢性毒葯
文藝復興時期,用金剛石粉末製成的慢性毒葯曾流行在義大利豪門之間。當人服食下金剛石粉末後,金剛石粉末會粘在胃壁上,在長期的摩擦中,會讓人得胃潰瘍,不及時治療會死於胃出血,是種難以讓人提防的慢性毒劑。
3、觀賞寶石
鑽石由於折射率高,在燈光下顯得閃閃生輝,成為女士最愛的寶石。巨型的美鑽可以價值連城。而摻有深顏色的鑽石的價錢更高。目前最昂貴的有色鑽石,要數帶有微藍的水藍鑽石。
『貳』 澳大利亞金剛石/鑽石礦區地質背景
北澳內部的金伯利克拉通發現了含金剛石的金伯利岩,但比較重要的金剛石礦床卻位於該克拉通邊界的早元古代活動帶,且含礦母岩為鉀鎂煌斑岩,包括:金伯利克拉通東南邊界的Halls Creek活動帶(地理上稱東金伯利)以及西南邊界的King Leopold活動帶(地理上稱西金伯利)。
東金伯利地區分布著澳大利亞最主要的阿蓋爾金剛石礦,其橄欖鉀鎂煌斑岩岩筒AK1位於Halls Creek斷層以西約7 km處。在Halls Creek活動帶中,結晶的基底岩石由於褶皺和斷層而強烈變形,活動帶的北部由北傾的沉積岩和火山岩所覆蓋,年代在15億年前至5億年前之間。阿蓋爾岩筒沿著一個早期就存在的斷層,大約在11億到12億年前侵入到年代較晚的岩石中,岩筒上部和火山口嵌在抗風化能力較強的岩石露頭中,從而使金剛石礦免遭侵蝕(Shigley et al.,2001;Bevan et al.,2005)。
西金伯利地區在Canning盆地的東北部邊界和King Leopold活動帶的南部邊界分布著100多個鉀鎂煌斑岩岩體(Jaques et al.,1986),從北到南主要有艾倫代爾、Calwynyardah和Noonkabah三個岩區。這些鉀鎂煌斑岩體侵入Oscar剪切系的頂壁,將King Leopold活動帶與Lennard岩床聯系起來,根據地震探測法火山岩可溯源到上地幔。艾倫代爾鉀鎂煌斑岩岩筒出露於King Leopold活動帶。
南澳大利亞Echunga砂礦金剛石發現於含金的第三紀礫岩中,未見金剛石的指示礦物,金剛石源區未知。Springfield Basin是一個小型的沉積盆地(面積約9km2),不整合地沉積於Adelaidean超岩群的褶曲岩石之上;金剛石只見於二疊紀的基底礫岩中,與其他指示礦物一同出現,包括鎂鉻鐵礦、鎂鈦鐵礦、鎂鋁榴石和鉻透輝石(Tappert et al.,2009a)。南澳大利亞的Orroroo (Eurelia) 金伯利岩產少量金剛石,侵位於侏羅紀,位於當時岡瓦那大陸的東南部,而岡瓦那大陸的南部邊緣正是活躍的俯沖帶(Tappert et al.,2009b)。有學者(Tappert et al.,2009b)根據Eurelia金剛石中出現的獨特包裹體礦物,認為其部分金剛石為超深部起源(來源於下地幔)。而Springfield Basin砂礦金剛石與Eurelia原生金伯利岩型金剛石在物理性質、包裹體成分上有很強的相似性,推測兩者具有相同或相似的超深地幔起源。但Eurelia金伯利岩的年代較晚(侏羅紀),與Springfield Basin砂礦二疊紀的年齡不符,因此,Springfield Basin砂礦金剛石的源區仍未最後確定。
表8.7 澳大利亞金剛石/鑽石資源的分布Table 8.7 Distribution of diamond resources in Australia
新南威爾士北部的Bingara礦和Copeton礦是出露於中古生代-早中生代New England褶皺帶之上的金剛石沖積砂礦(Davies et al.,2003)。Wellington礦金剛石出現於Macquarie河水系,位於早古生代-中古生代Lachlan褶皺帶上,又被沖積搬運再造(Davies et al.,1999)。澳大利亞東部金剛石發現於新生代玄武岩流附近及其下面的沖積層或古沖積層中。含金剛石的沖積物一般成熟度較高,有其他抗風化的重砂礦物出現(如金、錫石、剛玉、托帕石、鐵鋁榴石、鋨銥礦、磁鐵礦和鋯石),但缺乏傳統的金剛石指示礦物(如鉻尖晶石、鈦鐵礦和含鉻鎂鋁榴石),由於無法追索到原生礦而被稱為「無頭砂礦」(Davies et al.,2003)。這些砂礦金剛石可分為兩個顯著不同的組別:(1)A組金剛石與世界上其他地區發現的金伯利和鉀鎂煌斑岩產出的金剛石不易區別,為傳統的克拉通地幔成因;(2)B組金剛石以表面特徵、內部結構、重C同位素組成以及主要含榴輝岩型/碳質硅酸鹽型包裹體共生序列的特徵組合而區別於其他金剛石,這些特徵表明B組金剛石可能形成於晚古生代(石炭紀,也可能是二疊紀)的俯沖環境,由構造期後的岩漿活動運移至地表所致(Davies et al.,2003;Davies et al.,1999;Davies et al.,2002;Barron et al.,2008)。
圖8.31 阿蓋爾(Argyle)金剛石/鑽石原石,右為稀有的粉紅和白色金剛石/鑽石
Figure 8.31 Rough diamonds from Argyle,rare pink and white diamond on the right
(據 Argyle diamonds. http://www.argylediamonds.com.au)
圖8.32 切磨好的 Argyle「香檳」金剛石/鑽石和粉紅金剛石/鑽石
Figure 8.32 Polished champagne diamonds and pink diamonds from Argyle
(據 Argyle diamonds. http://www.argylediamonds.com.au)
圖8.33 Argyle粉紅色金剛石/鑽石
(據Chapman,2011)
Figure 8.33 Pink diamonds from Argyle
(Chapman,2011)
圖8.34 Ellendale特徵黃色毛坯金剛石/鑽石和切磨好的黃色金剛石/鑽石,具有非常好的光澤
Figure 8.34 The characteristic rough and polished yellow diamonds of Ellendale,with very strong luster
(http://www.israelidiamond.co.il/english/showPicEng.aspx?name=idc-683-8486698.jpg 和 The Australian Broadcasting Corporation,Corporate Communications website. http://www.abc.net.au/)
圖8.35 澳大利亞Merlin 晶形完好質量較好的金剛石/鑽石毛坯
Figure 8.35 Rough diamonds with perfect crystal shapes and good qualities from Merlin,Australia
『叄』 澳大利亞金剛石/鑽石產地情況
在過去的25年裡,澳大利亞經過勘探共發現450多個金伯利岩、鉀鎂煌斑岩和相關鹼性岩岩體的出露點。澳大利亞有三個顯著的克拉通(圖8.30):西澳克拉通、北澳克拉通和南澳克拉通。其中,幾個主要的前寒武紀克拉通(Yilgarn、Pilbara和Gawler克拉通)的內部及邊緣處以及北澳克拉通(包括金伯利克拉通)內部都有發現金伯利岩,而鉀鎂煌斑岩僅出現在金伯利克拉通東南和西南邊界的Halls Creek活動帶、King Leopold活動帶和Fitzroy Trough。
圖8.30 澳大利亞克拉通分布
( 據 Janse et al.,1995 改編 )
Figure 8.30 Craton distribution in Australia
(After Janse et al.,1995)
AR--Argyle,Western Australia; AS--Aries,Western Australia; BR-- Bow River,Western Australia; CB--Coanjula/Batten,Northern Territory; CP--Copeton,New South Wales; EL--Ellendale,Western Australia; N--Nullagine,Western Australia; NB--Nabberu,Western Australia; O--Orroroo,South Australia.
澳大利亞豐富的金剛石資源主要是由西澳的阿蓋爾(Argyle)礦山貢獻的。2009年,由於阿蓋爾礦山逐漸由露天開采轉入地下開采,使澳大利亞寶石級或近寶石級金剛石和工業級金剛石的儲量分別漲至104.8 Mct和109.1 Mct(McKay,2010)。此外,西澳的艾倫代爾(Ellendale)礦山和北部地區的梅林(Merlin)礦山分別擁有5 Mct的金剛石儲量。這三個礦山具有經濟開采價值,而目前澳大利亞運營開採的金剛石礦山只有阿蓋爾和艾倫代爾。其中,Argyle礦山的露天開采於2010年結束,並開始大規模的地下開采,使礦山的開采壽命延長到2018年,地下開採的估計產量為20~25Mct/y。Ellendale岩區有48個侵入體,其中34個含有金剛石/鑽石,最大的兩個橄欖鉀鎂煌斑岩岩筒為Ellendale 4 和 Ellendale 9(Jaques et al.,1986)。Ellendale的金剛石/鑽石品位不到1ct/t,比Argyle礦的品位低得多(5~6ct/t),但由於產出金剛石/鑽石質量較高而同樣認定為具經濟價值(Smit et al.,2010)。以E9岩筒的開采量計算,Ellendale礦山還有3年半的開采壽命(McKay,2010)。
其他一些低品位的金剛石/鑽石原生礦包括:西澳大利亞金伯利克拉通北金伯利地區年代約800Ma的金伯利岩區(Jaques et al.,1986;B. A. Wyatt et al.,1999),Yilgarn克拉通北部邊界年代為1900~1700 Ma的 Nabberu金伯利岩體(Shee et al.,1999)和1300Ma的Jewill金伯利岩體(Graham et al.,1999),Pilbara克拉通1900 Ma的Brockman金伯利岩脈(Wyatt et al.,2004)。北部地區Victoria River盆地的Timber Creek(Berryman et al.,1999;Belousova et al.,2001),以及Carnarvon盆地約164 Ma的Wandagee岩筒(Jaques et al.,1989)。南澳大利亞有150多個金伯利岩體出現,但含金剛石/鑽石的金伯利岩只出現在距Orroroo北部20km Adelaide褶皺帶的Eurelia地區,礦山品位較低(Scott-Smith et al.,1984)。
澳大利亞還有一些在歷史上具有重要意義的沖積砂礦。南澳大利亞的金剛石/鑽石砂礦有兩處,分別位於Echunga地區(Adelaide東南方向約30km)和Springfield Basin (Orroroo西北方向約50 km)(Tappert et al.,2009b)。新南威爾士的金剛石/鑽石沖積砂礦,從北到南分布在Cape York至Tasmania之間(Davies et al,2002)。最主要的金剛石/鑽石產地Bingara和Copeton分別發現於1872年和1875年,兩者品位分別為8.5Cpht和5Cpht(Cooper,1999),產量約為0.125Mct(Brown,1995)和0.35Mct(MacNevin,1977)。其他一些金剛石/鑽石產地包括Wellington和Airly Mountain,歷史記載產量分別為4000ct和100ct(MacNevin,1977)。
澳大利亞金剛石/鑽石資源分布見表8.7。