金刚石

金刚石

一、矿产名称金刚石（Diamond）

二、矿床类型及其分布

1. 矿床的成因类型

金刚石矿床按成因可分为原生矿床与次生矿床（砂矿床）两大类。原生矿床又可分为金伯利岩型与钾镁煌斑岩型。砂矿床又可分为河流冲积砂矿、海滨砂矿、残积砂矿、坡积砂矿等，其中最主要的是河流冲击砂矿和海滨砂矿。详见表1。

金刚石原生矿主要产于金伯利岩和钾镁煌斑岩中。金伯利岩的矿物组成有：橄榄石、镁铝榴石、金云母、铬铁矿、铬透辉石、钛铁矿、钙铁矿、磷灰石、碳硅石等。次生交代矿物有：磁铁矿、蛇纹石、绿泥石、方解石等。金伯利岩的构造主要为块状或碎屑状。岩石的密度：一般为2.40~2.75g/cm3。岩石的硬度：一般为2~7(莫氏硬度)。岩石中重矿物（密度大于3.5g/cm3）含量约占1%，即金伯利岩石中约99%的矿物的密度小于金刚石。

金伯利岩的含矿性差别很大。有的较富，有的较贫，有的不含金刚石。一般有工业价值的金伯利岩体只占10~20%。镁煌斑岩是1975年在澳大利亚西部首次发现的一种含金刚石的新型岩石。主要矿物有：橄榄石、透辉石、金云母、斜方辉石、铬尖晶石、白榴石、富钾镁闪石、钙铁矿、磷灰石、硅锆钙钾石、重晶石、红柱石和少量钛铁矿，偶见有镁铝榴石。岩石具斑状结构。

（二）金刚石砂矿

金刚石砂矿的类型很多。按成因可分为河流冲积砂矿、海滨砂矿、残积砂矿等。其中河流冲积砂矿又可细分为阶地砂矿、河床砂矿、河漫滩砂矿、细谷砂矿等。我国湖南常德金刚石矿属细谷砂矿，山东郯城金刚石矿属残积砂矿。

金刚石砂矿矿石的矿物组成因矿床不同而不尽相同。湖南常德金刚石砂矿矿石中矿物组成如下：主要重矿物有金刚石、黄金、钛铁矿、赤铁矿、磁铁矿、锆英石、金红石、石榴石（镁铝榴石）、水铝石等。主要轻矿物有石英、长石、云母、蛋白石等。

金刚石砂矿中，金刚石的含量变化很大。国外富砂矿每立方米矿石中含金刚石可达几十甚至几百克拉。但目前开采的最低工业品位通常为0.2克拉/米3，开

采条件特别好的可降低至0.1克拉/米3。我国目前开采的金刚石砂矿中，金刚石含量很低，仅为4mg/m3左右。

2. 矿床的工业类型

金刚石按杂质含量及某些物理性质（热、光、电性质）的差异，可分为Ⅰ型（普通型）和Ⅱ型（特殊型）两大类。每类又可分为a、b两小亚类。亚类划分的主要依据是杂质氮含量的差异。

3. 矿产的分布情况

据不完全统计，全世界目前保有金刚石储量约21亿克拉。推测储量约30

亿克拉。它们只集中在20多个国家。

金刚石储量最大的国家是扎伊尔，为10亿克拉。但扎伊尔金刚石质量较差，宝石级仅为2~5%。储量占第二位的是澳大利亚，为6.8亿克拉。它是一个新兴的金刚石资源大国，但它的金刚石质量也较差，宝石级仅占5~10%。储量居第三位的为博茨瓦纳，其储量大于5亿克拉，且金刚石质量较好，有的矿山宝石级金刚石占80%。原苏联金刚石储量约为2.5亿克拉，占世界第四位。南非、坦桑尼亚、加纳、安哥拉等国储量约为1亿克拉。

世界金刚石的推测储量（不包括我国）如表2所示。

我国是一个有金刚石资源但储量不大的国家。到目前为止，全国具有一定工作程度的金刚石矿区有17个，保有储量约2000多万克拉。主要集中在辽宁、山东、湖南三省。既有原生矿，也有砂矿，但以原生矿为主。原生矿储量占总储量的98%。

三、矿床的主要工业指标

我国对金刚石原生矿床和砂矿床评价的工业指标如表3和表4所示。

较富的矿区或矿段，可采用高指标，但同时还要考虑金刚石质量的好坏。

2.当含金刚石岩脉的厚度小于0.2m，且品位较富、质量较好时，可采用“坑道掘进米毫克值”计算储量。

3.表中原生矿指标，只适用于急倾斜含矿岩体或岩脉型矿床。

国外富的砂矿每m3含金刚石高达几十甚至几百克拉，但目前开采的最低工业品位通常为0.2克拉/ m3，开采条件好的甚至可以降至0.1克拉/ m3。我国目前实际开采的两个砂矿床的品位仅为4mg/ m3。

四、矿石性质

1、矿石的矿物组成

根据金刚石矿床的类型不同，矿石的矿物组成有很大区别。

(1)、原生矿床

金伯利岩型：目前世界上的金刚石原生矿主要产于金伯利岩中。金伯利岩是一种角砾云母橄榄岩，因1870年首先发现于南非的金伯利地区而得名。金伯利岩属超基性岩，主要化学组成为：SiO

2

含量35%左右，MgO含量30%左右。其它化学成份比较稳定。在金伯利岩中，金刚石与镁铝榴石为标型矿物，它们是在高温高压下形成的。金刚石生成的压力大于镁铝榴石，因此含镁铝榴石的金伯利岩不一定含金刚石，但含金刚石的金伯利岩总含有镁铝榴石。组成金伯利岩的原生矿物有：橄榄石、镁铝榴石、金云母、铬铁矿、铬透辉石、钛铁矿、钙钛矿、磷灰石、碳硅石等。次生交代矿物有：磁铁矿、蛇纹石、绿泥石、方解石等。

钾镁煌斑岩型：这是一种含金刚石的新型岩石。1975年在澳大利亚西部发现。钾镁煌斑岩的化学组成为：属超基性（MgO含量20~30%）到基性（MgO含量

5%或更少）岩。K

2O含量很高，达4~12%（金伯利岩中K

2

O含量仅为0.3~1%），

K 2O/Al

2

O

3

的比值大，平均为1.2（金伯利岩中为0.2）；K

2

O/Na

2

O的比值大，通

常＞10（金伯利岩中为2.5），SiO

2

饱和至过饱和。主要矿物有橄榄石、透辉石、金云母、斜方辉石、铬尖晶石、白榴石、富钾镁闪石以及钙钛矿、磷灰石、硅锆钙钾石、重晶石、红柱石、钛铁矿等，偶见镁铝榴石。

(2)、砂矿床

河流冲击砂矿：这类砂矿工业意义最大，分布最广。它沿古代或现代河流产出。富矿出现于河流拐弯处和下游地区。矿床经常位于冲积层底部，其中常伴随有橄榄石、钛铁矿、镁铝榴石等重矿物。我国金刚石砂矿多属此类型。主要分布于湖南沅江流域、山东沂沭河流域以及辽宁复州河流域。

海滨砂矿：这类砂矿是河流带来的金刚石受海浪、潮汐以及岸流作用重新分选富集而形成的。往往在河流入海处沿海岸线呈带状分布，金刚石特别富集在海滨砂丘附近。含矿层厚度由数厘米至数米。品位不等，有些矿床品位可达50~100克拉/ m3。颗粒一般不大，但质量好，有些矿床宝石级金刚石高达90%。加纳和纳米比亚都是这类砂矿的著名产地。

残积砂矿：在以风化作用为主的条件下，含金刚石岩石露头处逐渐形成残积层。覆盖层中轻的和可溶的组份被地表水或地下水带走，岩石露头地带就形成残积砂矿。这类砂矿一般规模小，品位低。我国山东郯城金刚石矿就属此类型。总之，各类型的金刚石砂矿常常伴随有橄榄石、钛铁矿、镁铝榴石、玛瑙、燧石等矿物。砾石以石英为主。

2. 目的矿物的矿物特征（物化性质）

金刚石的化学成份为C，与石墨同是碳的同质多象变体，它是自然界已发现的最硬的矿物。金刚石是一种极稀有、贵重的非金属矿物。其性质如表5所示。Ⅰ型和Ⅱ型金刚石的特征比较如表6所示。