山东金刚石特征及其成矿规律摘要：山东省是金刚石重要产区，大量的金伯利岩岩管和岩脉发育与郯庐断裂带有着密切关系。
在山东有四个金刚石成矿富集区，奠定了金刚石找矿的基础和找矿方向。
目前，在山东发现的原生矿型金刚石以浅色为主，占98%；金刚石晶体多见晶面蚀象，数量超过80%；天然完整率高于50%，粒径小于2mm的颗粒达90%以上；多为金刚光泽、强金刚光泽；绝对硬度最高可达10100kg/mm2。
通过资料分析，山东金刚石成矿分布具有岩体、岩脉成群、成带特征；岩管型金伯利岩矿体的金刚石储量大，在岩带和岩体的中间部位金刚石含量高，颗粒大；金伯利岩的结构为粗晶结构、角砾状时，金刚石含量多且颗粒大；金刚石含量与金伯利岩中的含铬矿物多少有关，因此，钾镁煌斑岩型、榴辉岩型等也是勘探金刚石的靶区。
关键词：山东；金刚石；物理特征；成矿分布规律引言金刚石是纯碳在高温、高压下形成的矿物，它的折射率非常高，色散性能强，特别在硬度上它是自然界中最坚硬的物质，是精细研磨材料、高硬切割工具和各类钻头，也被用于精密仪器的部件；质优粒大的宝石级金刚石可用作装饰品，质差粒细的用于机械工业。
金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中，我们在其他地方发现的金刚石都是被河流、冰川等搬运来到。
尽管人造金刚石上个世纪50年代已经出现，但大颗粒的天然金刚石仍然价值连城。
因此，金刚石作为一种稀有、贵重的非金属矿产，仍然被许多国家列入重要的战略物质，在其国民经济中具有重要作用。
山东省的金刚石资源十分丰富，是我国第一个发现型原生工业金刚石矿床的省份，也是我国金刚石矿产资源第二大省，其产品中，宝石级的占15-20%。
山东发现的金刚石多分布在蒙阴县内，据记载，在明朝时期郯城地区就有金刚石出土。
后来在山东胶县七宝山地区，沂沭河中下游地区相继皆有金刚石问世，以郯城于家泉东西岭、神泉院一带发现最多。
柳红埠西、莫疃北、陈家埠、郭家团、黄家岭等地经常会发现大颗粒的金刚石。
如1937年发现的金鸡钻石重56.5g；1939年在郯城拾获重43.5g的钻石；1977年12月21日，在临沭县常林大队农民魏振芳发现的常林钻石重31.75g，被列为世界名钻；1981年采得的陈埠1号钻石重24.5g；1993年山东701矿选到的蒙山1号重23.0g。
迄今，我国已发现的14g以上的金刚石皆产于山东省境内。
1 山东地质构造背景山东位于中朝准地台的东南缘的鲁西断隆和胶辽台隆上，沂沭断裂带控制着鲁西、鲁东地质构造的发展及其演化。
山东金刚石原生矿就分布在鲁西断隆的中部、蒙山与新莆山凸起及金星头凹陷中，沂沭断裂带与蒙阴金刚石原生矿的形成有着极其密切的关系。
在鲁西台背斜的中心部位的长达约55km、宽约18km的范围内，发育有13个含金刚石的金伯利岩岩管和90个金伯利岩岩脉，这说明岩管和岩脉严格受沂沭断裂带及次级构造的控制。
2 山东金刚石特征2.1 金刚石的颜色山东原生矿型金刚石以浅色为主，其中无色者占约41%，浅色者占57%以上，深色及有色者多于1%。
据勘探区统计，无色金刚石占65.7%；彩色金刚石主要以浅黄色为主，占19.9%；浅灰色次之占9.6%；其它为不同的色彩，具有重要的宝石学地理标志意义；有色与其产出量比约25%，较其它区域的15%-21%略高；特别是相应的复合色更多见；有些具塑性变形滑动线的金刚石晶体，在切琢过程中由于天然色彩感光角度变化，而产生自然增色，使原有色彩自然加深、反射加强。
2.2 晶型特征金刚石是原子晶体，一块金刚石就是由n个碳原子构成的聚合体。
原生矿中的金刚石和粗碎屑沉积岩中的次生金刚石，常见晶形多为八面体、菱形十二面体，晶体较完整；粗碎屑沉积岩中的次生金刚石晶体完整率，由下寒武统砾岩中的不完整到中石炭统砾岩中的完整率为50～60%变化，侏罗系蒙阴组砾岩中的金刚石晶体完整率大于70%；松散砂矿中的次生金刚石，晶形以菱形十二面体或曲面体为主，与原生金刚石晶形类同度小于40%，常见熔蚀边现象。
山东金刚石晶体多见晶面蚀象，即晶体表面天然非晶态的溶解或腐蚀的线纹、凹坑、丘凸（点）等微形貌现象。
具有表面蚀象的原始晶体数量超过80%。
晶面蚀象主要有：线型蚀象、片状蚀象、凹坑类蚀象、毛玻璃化及丘点现象等。
2.3 晶粒大小山东金刚石原生矿选矿资料显示，金刚石晶体的天然完整率高于50%，由于开采选矿等人为因素的影响，会使完整晶体变少；在完整晶体中，棱角分明且规则晶体少，歪晶及不规则晶体较多；破碎的晶块，会导致晶体粒度变小和自带显性或隐性的裂纹，降低钻石的出品率和净度级别。
山东原生矿型金刚石的晶体大小悬殊，粒径小于2mm的颗粒数达90%以上，而大于8mm粒径的晶体仅占1.6%，目前已发现的最大金刚石的长径大于30mm；结晶态的晶体粒度小，溶解态的曲面晶体粒度较大，并以曲面的六八面体、八面体与六八面体聚形晶为最大。
2.4 其他物理特性金刚石的表面光泽基本为金刚光泽、强金刚光泽，很少为亚金刚光泽或半-弱金刚光泽；溶解态的表面金刚光泽有所减弱，具毛玻璃化现象，光泽多为半-弱金刚光泽。
据实验测定，山东宝石级金刚石晶体的绝对硬度大都很高，最高达10100kg/mm2，较国外钻石硬度高。
表明山东金刚石形成时的围压和天然地质条件下的热辐射高，结晶致密，并由此易出现彩色金刚石，也增加了切琢难度。
金刚石解理决定于晶体格架中面网内键的密度和面网间键的密度，断口主要为参差状和贝壳状断口。
山东原生矿金刚石晶体含有较高比例的包裹体，常有：石墨包裹体占95%以上，其它包裹体有金刚石、橄榄石、镁铝榴石、透辉石、金云母、铬铁矿、磁铁矿及锆石等，近年还发现了存在雾状包裹体的金刚石，其对钻石净度有影响。
3 山东金刚石成矿分布规律山东区域的地质构造背景造就了良好的金刚石原生矿成矿地质条件，山东金刚石矿产资源在原生矿与次生矿中均有赋存。
沂蒙山区是我国金刚石的重要产区，也是我国最早发现金伯利岩型金刚石原生矿床的地区，并且郯城地区也分布有次生金刚石砂矿。
沂蒙山区原生矿中以工业级金刚石为主，宝石级金刚石占15%；郯城地区砂矿中以产出大颗粒金刚石而闻名。
3.1 原生矿中的金刚石成矿规律在山东金刚石原生矿中，金刚石成矿岩体、岩脉具有成群、成带特点。
从平面上看，自南往北有三个金伯利岩带：常马庄原生矿带，西峪原生矿带，坡里原生矿带，它们分别嵌布在被北西向断裂切割的凸起带上，呈北北东-左列式雁行展布。
无论是岩管和岩脉均成群出现，成带状分布，两者相伴产出，形成山东金刚石矿成矿地区。
山东金刚石总体以斑晶状态产出于橄榄岩型金伯利岩中，以岩管型矿体金刚石储量大，岩脉型金伯利岩中金刚石含量少，但质量高。
据勘探与选矿表明：（1）金刚石在同一岩带（群）、不同的岩体中的品位变化具有对称分布的趋势：在岩带和岩体的中间部位金刚石含量高、颗粒大，含矿富；而其两侧则含量低、粒度小，含矿贫。
（2）含矿性除与空间位置相关外，尚与金伯利岩体的岩性、岩石化学、围岩蚀变和空间分布有关，岩石中外来物质愈少、含镁铝榴石愈多、含ni、co等微量元素愈高、围岩蚀变愈强、越近于矿体延深最大部位，含矿性愈高。
（3）当金伯利岩的结构为粗晶结构、角砾状，即橄榄石以浑圆的角砾出现时，金刚石含量多且颗粒大。
（4）高含量的金刚石与金伯利岩中的含铬矿物高（如高铬镁铝榴石）有关；而橄榄石、金云母等含铁量高时，金刚石含量就低；若见到斑晶状斜方辉石，岩体必定不含金刚石。
因此，原生矿金刚石除在金伯利岩外，尚可能存在钾镁煌斑岩型、榴辉岩型和科马提岩型，如我国四川省西昌-攀枝花裂谷带钾镁煌斑岩型金刚石。
3.2 次生矿中的金刚石分布规律呈次生状态的金刚石，遍及整个鲁中、鲁南地区，赋存在不同地质时代的粗碎屑沉积岩中，具天然的次生破碎、断口、磨损现象；郯城金刚石砂矿属冲积层产状被破坏的阶地砂矿，金刚石产在残余二级阶地的冲积砂砾层中，金刚石颗粒大，宝石级金刚石较多，是宝石工业的重要原料基地。
松散砂矿层中的次生金刚石主要分布在沂河流域的蒙阴、沂南、临沭、郯城、费县等地。
往南扩展到江苏省地界并被古河流带入到海洋的浅部地区。
在一些局部地段，金刚石在松散物砂矿层中能够富集成具经济开采价值的工业矿体。
砂矿中的金刚石晶体较为完整，颜色多、粒度大，富集成矿。
4 结论金刚石原生矿带位于鲁西台背斜的中心部位，其四个主要的原生金刚石矿富集地区分别是：鲁中南地区，蒙阴地区，威海-临沭地区和栖霞-桃村地区。
4.1 鲁中南地区：鲁中、南地区除第四纪于泉组金刚石砂矿层位外，结合山东幔源岩浆活动的规律和国外已知金刚石原生矿的成矿时代分析，山东可能存在前寒武纪、早古生代、侏罗纪-白垩纪、新近纪4期金刚石原生矿。
鲁西泗水-平邑等盆地有来源很深的橄榄玄武岩、白榴玄武岩、歪长玄武岩、橄榄玄武岩等基性-超基性岩体分布。
鲁中南地区具备金伯利岩型、钾镁煌斑岩型金刚石原生矿成矿条件，具有大型金刚石原生矿的找矿前景。
4.2 蒙阴地区：已发现蒙阴地区的金伯利岩形成于早古生代中上奥陶世，只保留了金伯利岩岩管的根部相，火山口相、火山道相金伯利岩已被剥蚀殆尽。
鲁南地区广泛发育寒武纪、奥陶纪地层，具备良好的早古生代金伯利岩型金刚石原生矿的成矿条件和保存条件，是寻找品位高、规模大、质量好、保存完好的金伯利岩岩管型金刚石原生矿的有利地区。
4.3 威海-临沭地区：山东东部的威海-临沭地区，是秦岭大别榴辉岩带的东延部分，是古华北板块与扬子板块的碰撞造山带。
威海、荣成、临沭等地广泛发育的榴辉岩中发现了金刚石，含金刚石的榴辉岩为柯石英榴辉岩。
该地区榴辉岩中金刚石的发现，表明榴辉岩的生成与演化环境，具备金刚石的生成和保存条件，具有榴辉岩型、钾镁煌斑岩型金刚石原生矿的找矿前景。
4.4 栖霞-桃村地区：山东栖霞-桃村地区和辽宁复县金刚石原生矿区相似，为古老稳定地台的组成部分，系a型克拉通，具备金伯利岩型、钾镁煌斑岩型金刚石原生矿成矿地质条件根据地质构造背景和地质演化史分析，该区具有金伯利岩型、钾镁煌斑岩型金刚石原生矿的找矿前景。
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