鑽石作為一種珍貴的寶石,自古以來便備受追捧,無論是閃耀在珠寶首飾上,還是在工業領域發揮重要作用,鑽石總是展現出獨特的魅力和價值。那麼,鑽石究竟是如何形成的?我們又能在哪裡找到鑽石呢?本文将為你揭開這些謎底。
首先,鑽石和石墨雖然看起來完全不同,但它們其實都是由碳原子組成的。石墨是碳原子以層狀排列形成的,具有低硬度和耐高溫的特性;而鑽石則是碳原子緊密堆積,通過強大的共價鍵連接配接,成為自然界中最硬的寶石。
石墨的晶體結構(上)和鑽石的晶體結構(下) 圖檔來源于:physics-in-a-nutshell.com
科學家們發現,鑽石中的碳來自地幔。在特定的高溫高壓條件下,地幔中的碳原子形成鑽石。大多數鑽石藏在金伯利岩中,這種岩石通常呈現灰綠色,礦物成分複雜。
金伯利岩(上)與金伯利岩裡的鑽石(下) 圖檔來源于:geologyscience.com
根據包裹體的不同,鑽石可以分為橄榄岩型和榴輝岩型,分别形成于120~180千米或更深的地幔中。不僅如此,西澳洲的鉀鎂煌斑岩也富含鑽石。這種岩石含有豐富的鉀和鎂,特征礦物包括黃長石和白榴石。
鉀鎂煌斑岩 圖檔來源于:mindat.org
鑽石還可以出現在隕石、玄武岩、蛇綠岩和安山岩中。另外,沖積砂礦中的鑽石是由含鑽石的岩石經過風化和沉積作用形成的。這些地方都有可能成為你“尋寶”的好去處。
幾内亞礦場砂礦開采沖積鑽石,礦工清洗礫石 圖檔來源于:美國地質調查局
在全球範圍内,有幾個主要的鑽石産地值得一提:
非洲:
非洲是世界上最著名的鑽石産地之一。南非、波紮那、那密比亞、安哥拉和剛果(金)都是著名的鑽石出産國。特别是南非的金伯利礦(Kimberley Mine),以其悠久的曆史和豐富的産量聞名于世。
俄羅斯:
俄羅斯的雅庫特地區也是重要的鑽石産區,米爾内礦(Mirny Mine)和尤比利内礦(Yubileyny Mine)都是全球知名的大型露天鑽石礦。
加拿大:
加拿大是近幾十年來新興的鑽石産地,尤以西北地區的埃卡蒂礦(Ekati Mine)和迪亞維克礦(Diavik Mine)最為著名。
澳洲:
澳洲的阿蓋爾礦(Argyle Mine)以出産粉紅鑽石著稱,雖然該礦于2020年關閉,但它對鑽石市場的影響依然深遠。
非洲産出的鑽石原石 圖檔來源于:NBCNEWS
阿蓋爾礦産出的粉鑽 圖檔來源于:Grahams
在中國,哪裡能“撿”到鑽石呢?
(當然不可以未經許可擅自開采哦)
中國自1953年以來,湖南、山東、遼甯等省發現了多個鑽石礦床,探明儲量超過2500萬克拉。目前,中國每年鑽石開采總量約15至20萬克拉,占世界總開采量的0.5%,其中寶石級鑽石約占20%。已知金伯利岩分布在遼甯、山東、貴州、湖北、河南、河北、山西、吉林等地,但具有工業價值的原生鑽石礦床主要集中在遼甯和山東。
原生礦床中的鑽石被風化、侵蝕、搬運後,重新在新的環境中沉積下來,形成鑽石砂礦,這些地方的鑽石顆粒較為分散,但較容易開采。鑽石原生礦在世界範圍内有廣泛分布,但所産的鑽石極其有限,約占鑽石總産量的1/4;鑽石砂礦占3/4的鑽石産量,并有大量的寶石級鑽石産出。中國最著名的鑽石砂礦在湖南沅江流域。
中國鑽石主要産地分布 中國地圖來源于:自然資源部網站
1.遼甯瓦房店
遼甯瓦房店是亞洲最大的鑽石礦山,也是中國主要的鑽石産區之一。遼甯瓦房店地區鑽石總量估計1320萬克拉,品質較高,産量較大。這裡的鑽石以無色透明、高淨度為特色,寶石級鑽石約占60%,平均每克拉售價175美元,曾發現最大的鑽石重達65克拉。金伯利岩的形成與深切地幔的大斷裂有關。瓦房店地區的鑽石礦床主要分布在遼東半島北部,位于郯廬斷裂帶的東側。這裡的金伯利岩脈呈現出與深大斷裂帶相關的特征,形成于華北地台和揚子地台之間的深部構造背景。
遼甯瓦房店金剛石(上)與瓦房店礦山(下) 圖檔來源于:Pinterest(上)與國家地理(下)
2.山東蒙陰
山東蒙陰也是重要的鑽石産區,它是大陸的大鑽産地,曾經發現過多顆非常大的鑽石。1937年在山東金雞嶺發現了中國曆史上最大的鑽石——“金雞鑽石”,重281.25克拉,後被日本人掠走,至今下落不明。1977年在山東臨沭縣常林村發現了大陸現存最大的鑽石——“常林鑽石”,重158.786克拉,淡黃色。另有3顆品質超過100克拉的大鑽,分别命名為“陳埠一号”“蒙山一号”“蒙山五号”,重124.27克拉、119.29克拉、101.47克拉。
常林鑽石的發現
1977年的一個冬日,山東省蒙陰縣常林大隊的農民魏振芳,像往常一樣在田間勞作。鋤頭突然碰到了一塊硬東西,魏振芳低頭一看,發現了一塊閃閃發光的石頭。魏振芳興奮地把這塊石頭帶回了村裡,村民們都圍過來瞧個稀奇。大家猜測,這可能是一塊寶石。消息很快傳到了當地地質部門。專家們趕來,經過仔細鑒定,驚喜地發現這竟然是一顆重達158.786克拉的鑽石!這顆鑽石被命名為“常林鑽石”,因為它是在常林大隊被發現的。常林鑽石質地潔淨、透明,呈淡黃色,擁有完美的八面體晶形。這一發現不僅讓常林大隊聲名遠揚,也讓大家知道了山東蒙陰蘊藏着如此珍貴的資源。常林鑽石如今被妥善收藏在國家銀行的金庫中,作為國家的重要财富。
常林鑽石 圖檔來源于:網絡
這裡的鑽石顆粒較大,但顔色偏黃,多為淡褐色和褐色,内部包體較多,主要用于工業用途,達到寶石級别的不多,約占15%。蒙陰地區位于郯廬斷裂帶西側的次級斷裂中,也與該區域的金伯利岩與深切地幔的大斷裂有關,形成于華北地台内。蒙陰的地質構造複雜,金伯利岩中含有多種地幔和地殼捕擄體,顯示出岩漿在上升過程中對周圍岩石的捕擄作用。
山東蒙陰金剛石 圖檔來源于:Pinterest
3.湖南沅江
鑽石砂礦主要分布于沅江流域中下遊階地上。鑽石砂礦在三維空間上的富集規律是:①縱向上越往下遊,鑽石品位越高,品質越好;②橫向上,河谷中間品位較高,往兩側逐漸變貧;③主流地段品位高,鑽石顆粒大,支流中鑽石砂礦品位較低,顆粒較小;④鑽石常富集在坡積、沖積層下部。
湖南沅水的鑽石砂礦,所産鑽石品質較優,寶石級金剛石約占80%。湖南鑽石普遍具有強的金剛光澤,光彩奪目;晶形完整度高。據資料統計,湖南鑽石中品質為0.1~0.25克拉的約占38.7%,大于0.25克拉者占19.8%,其餘為0.025~0.1克拉。湖南鑽石中無色純淨的占4.5%左右;表面淡黃、淡褐色,占68%左右;表面帶淡黃、淡褐色及其他色,占17%左右,黃色鑽石占10.5%左右。淨度多為VVS和VS級,寶石級鑽石占60%以上,平均售價為每克拉130美元。
沖積砂礦中的鑽石 圖檔來源于:GoogleImage
沅江流域位于揚子地台的西南緣,屬于長江中下遊成礦帶的一部分。這裡的鑽石砂礦主要來源于上遊的金伯利岩和其他富含鑽石的火成岩,通過長期的風化、搬運和沉積作用形成。該地區的河流和洪積扇沉積物中富含鑽石,尤其在古河道和現河道的交彙處,砂礦中的鑽石品位較高。
鑽石淨度分級,越接近IF端内部越幹淨 圖檔來源于:AGS
此外,貴州、河南、湖北、甯夏、山西等地也發現了金伯利岩和鉀鎂煌斑岩礦床。盡管這些地區的鑽石資源豐富,但寶石級鑽石的産量相對較低,難以完全滿足國内市場需求。
是以,如果你想在中國撿到鑽石,遼甯瓦房店、山東蒙陰和湖南沅江流域是關鍵地點。瓦房店以高品質無色鑽石聞名,蒙陰以大顆粒工業鑽石著稱,而沅江流域則以品質上乘的砂礦鑽石見長。盡管中國的鑽石資源豐富,但仍面臨品質和供應的挑戰。未來,随着勘探技術的進步和開發力度的加大,中國的鑽石資源有望得到更好的利用和提升。
美編:韓雅彤
校對:李玉钤
來源:中科院地質地球所
編輯:ArtistET
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