慶伯利岩

慶伯利岩

慶伯利岩的名稱是從Kimberlite翻譯(音譯)過來的,這種岩石是由火山爆發所產生的,是探勘鑽石的指標岩。

基本介紹

  • 中文名:慶伯利岩
  • 外文名:Kimberlite
  • 別名:金伯利岩 
  • 類別:雲母橄欖石
簡介,發現規模,物理特徵,礦物組成,基本構造,化學成分,發現歷程,

簡介

慶伯利岩的名稱是從Kimberlite翻譯(音譯)過來的,是由火山爆發所產生的,這種岩石是探勘鑽石的指標岩,尋找鑽石礦由尋找慶伯利岩開始,但探勘鑽石過程往往挖鑽大量地質,不環保,只為虛容的鑽石而毀壞地貌。所有含礦物指標的慶伯利岩(Kimberlite )均是在卑詩東北部發現的。
慶伯利岩,一般認為是一種鹼性或偏鹼性的超基性岩。是具斑狀結構和(或)角礫狀構造的雲母橄欖岩。1887年發現於南非金伯利(Kimberley),故名。慶伯利岩是產金剛石的最主要火成岩之一,來源於地幔深處的金伯利岩岩漿結晶形成的一種特殊岩石。產生時代,以白堊紀為主。常見類型有凝灰質金伯利岩、角礫狀金伯利岩及斑狀金伯利岩等。金伯利岩主要分布在地殼構造運動的穩定地區,多呈岩筒、岩床、岩牆產出。

發現規模

全世界已發現慶伯利岩體上萬個,其中含金剛石的占20%~30%,具工業價值的不足5%。具有工業意義的含金剛石金伯利岩體,主要分布在南非波札那薩伊澳大利亞俄羅斯中國等國。
中國的金剛石的地質勘查工作始於20世紀50年代,已發現金伯利岩脈有400餘條,分布於遼寧、山東、貴州3省,雖部分含金剛石,但具工業價值的極少。已知的僅山東蒙陰的若干金伯利岩脈金剛石原生礦具工業價值。
慶伯利岩常呈岩筒岩牆產出。有經濟價值的原生金剛石礦床產於岩筒中。岩筒的面積一般不足1萬平方米,少數達1平方公里,最大的未超過2平方公里,常成群出現,著名的南非金伯利岩就是由十多個著名的岩筒組成的岩筒群。金伯利岩岩牆厚度小,一般小於2米,但長度大,最長達65公里,成群出現則構成岩牆群,少數呈環狀岩牆。金伯利岩岩床、金伯利岩火山口、火山口湖以及火山沉積是少見的。

物理特徵

礦物組成

主要是橄欖石,其次是金雲母透輝石,副礦物有鉻鐵礦鈦鐵礦鈣鈦礦磷灰石等。
慶伯利岩慶伯利岩
2、岩漿末期蝕變礦物
主要是蛇紋石方解石白雲石
3、包體礦物
常含有上地幔超鎂鐵和鎂鐵質岩石包體及其破碎後的礦物捕虜體,以及岩漿中晶出的巨晶,如鎂鋁榴石,含硬玉分子的單斜輝石,某些大顆粒、半自形的橄欖石、斜方輝石、單斜輝石以及頁理化、扭曲和具膝折的金雲母大晶體等。

基本構造

慶伯利岩常具斑狀結構、細粒結構和火山碎屑結構、塊狀構造和角礫狀構造。
1、呈斑狀結構的,斑晶主要為橄欖石和金雲母,橄欖石呈渾圓狀並普遍受到強烈的蛇紋石化和碳酸鹽化蝕變;
2、基質呈顯微斑狀結構,由橄欖石、金雲母、鉻鐵礦、鈦鐵礦、鈣鈦礦、磷灰石等組成。
3、呈角礫狀構造的,角礫成分複雜,有來自上地幔的碎塊,也有來自淺部圍岩的碎塊。大量角礫的存在反映了金伯利岩岩漿具有爆發作用的特徵。
4、在中國和世界某些金伯利岩岩筒中,普遍含金伯利岩岩球,俗稱“鳳凰蛋”,從櫻桃到雞蛋大小,是原生金剛石礦床的找礦標誌之一。

化學成分

慶伯利岩的化學成分有以下特點:
①屬矽酸不飽和岩石,與超基性岩平均成分相比,SiO2偏低(35%),K2O>Na2O,Al2O3>(K2O+Na2O)。
②MgO/SiO2近於1,當岩石強烈碳酸鹽化時,Mg被Ca替代,使(MgO+CaO)含量與SiO2近於相等。
③岩漿富含H2O及CO2,導致岩石強烈蝕變。
④在微量元素方面,含一般超基性岩所共有的以Cr、Ni、Co為主的相容元素和含Rb、Cs、Ba、Sr、Zr、Nb、Th、REE、P等為主的不相容元素。REE主要含在鈣鈦礦和磷灰石中。金伯利岩以LREE很富集的簡單線形REE配分型式和La/Yb比值大部分為80~200為特徵,比大多數其他幔源鎂鐵質、超鎂鐵質岩漿岩高,這一特徵反映了金伯利岩母岩漿的特徵。

發現歷程

1866年,世界金剛石的找礦史發生了歷史性的變化,在南非第一次發現金剛石。到1870年直接參加找金剛石的人數達到5萬多人。先後在奧蘭治河及其支流發現了規模大、品位高的金剛石砂礦。
1870年,首次發現了含金剛石的慶伯利岩岩筒“亞赫斯豐坦”岩筒和“杜托依茨潘”岩筒。1871年在金伯利城附近又發現了世界著名的“金伯利”、“德比爾斯”和“伯特豐坦”3個岩筒,並由此產生了“慶伯利岩”的命名。
在1870年以前,世界各國發現的金剛石都產自砂礦。南非一個最大的“普列米爾”金伯利岩岩筒發現於1902年,該岩筒1903年投產以來,截止上世紀70年代末已采出金剛石7800萬克拉。該岩筒還產出了許多著名的大金剛石,如最大的寶石金剛石“庫利南”等。該岩筒金剛石種類也十分豐富,達1000多種,且金剛石質量很好,寶石級金剛石約占55%。19世紀中葉以來,南非就取代了巴西,成為世界上金剛石的主要產地。
1907年,美國地質學家賈諾特(Janot)在薩伊普查金礦時在奇米尼納河的沖積物中偶然發現一顆重量0.1克拉的金剛石。此後,人們用類似淘金的方法又找到許多金剛石砂礦。經過30多年的勘查工作,不僅找到了世界上最豐富的殘坡積和沖積砂礦,並於1946年在姆布吉瑪伊市附近發現了第一批金伯利岩岩筒群。此後不久,在姆布吉瑪伊市西南30km處的基布阿地區又找到了新的金伯利岩岩筒群。自1953年以後,薩伊的金剛石產量超過了南非,一躍成為世界上產出金剛石最多的國家。
1908年在納米比亞(西南非洲)發現了金伯利岩岩筒。後來的勘查工作證明,這裡蘊藏著世界上最大的濱海金剛石砂礦,金剛石的質量也最好,寶石級金剛石約占95%

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