礦床類型
金剛石由純碳元素在地球深部高溫高壓條件下形成,分原生礦床和砂礦床兩大類。原生礦床,分布於地台區,受區域性深斷裂控制,可供開採和選取金剛石的礦床。
金剛石在地表條件下十分穩定,故可形成各種砂礦床,包括殘積、坡積、沖積、濱海沉積、冰川I沉積、風積砂礦床,以前三者為主。河成金剛石砂礦床的礦體產於層狀的階地中,長几千米,寬幾百米,厚幾十厘米至8米。
礦床特點
成礦的金伯利岩和鉀鎂煌斑岩是富含鹼和揮發分的超基性岩,呈岩筒狀和岩脈狀,多呈爆發型的火山頸產出。岩筒直徑為幾十米,少數為幾百米,個別達千米。深度很大,含較多的地幔熔融物質。有的岩筒向深部漸變為脈狀體。
形成時代
金剛石礦床的成礦時代主要有晚元古代、泥盆-石炭紀、三疊-侏羅紀及白堊-新近紀。另外,早元古代礫岩型金剛石礦床表明太古代應有原生金剛石礦床的形成。大多數寶石級金剛石礦床的就位年齡明顯地小於金剛石的結晶年齡,二者的時差甚至可達幾億到三十幾億年,如南非侵入時代為0.9億年的金伯利岩中金剛石的礦物包裹體亞鈣石榴子石的年齡為32億~33億年(Sm-Nd法和Rb-Sr法);美國白堊紀的金伯利岩中金剛石的Ar-Ar同位素年齡為31億年。年齡資料支持粗粒的寶石級的金剛石為地幔岩的捕虜晶的觀點。
礦床分布
金剛石礦床分布很不廣泛,只有近30個國家發現了金剛石礦床,主要是非洲南部的一些國家,如南非、納米比亞、薩伊、波札那等,除此之外還有俄羅斯、澳大利亞等。我國在遼寧、山東等地也找到了原生金剛石礦床。
典型礦床
賴索托位於南非地台卡魯台向斜的中心,該地台基底由老片麻岩組成,蓋層由二疊系-下侏羅統砂頁岩和其上的基性熔岩組成,並有粗玄岩岩牆、岩脈產出。金伯利岩成群分布,大體受北東東向構造控制。
卡奧岩筒是賴索托卡奧-菜姆帕區內最大岩筒,亦是非洲南部的第三大岩筒,僅次於波札那的歐拉帕岩筒和南非(阿扎尼亞)的普列米爾岩筒。它由大小兩個岩筒組成。大岩筒占地面積19.8km 。大岩筒呈不規則橢圓形,在岩筒的東北和東南方向呈似岩牆狀。岩筒產狀直立,傾角達80°~85°。岩筒侵入到德拉肯斯堡熔岩中。小岩簡呈橢圓形,占地面積3.2km ;大小岩筒的關係不很清楚。卡奧岩筒由六種類型的金伯利岩組成:① 粗砂型金伯利岩,是一種鬆軟的和強烈蝕變的凝灰質金伯利岩,最顯著的特徵是岩石中有大量渾圓狀的金伯利岩岩球(1~3mm),而且含有許多碎屑(2~20mm) 和細小的圍岩捕虜體等;② 碎屑型金伯利岩,藍綠色,所含鋯石要比其他類型的金伯利岩多;③ 細碎屑型金伯利岩;④ 過渡型金伯利岩;⑤ 下部石屑型金伯利岩,為較新鮮的岩石,呈黃褐色,含有輕微蛇紋石化橄欖石和輝石;⑥ 石屑型的金伯利岩,可能代表岩筒第一次爆發的產物,為灰色金伯利岩,含有蛇紋石化橄欖石和輝石斑晶(20%~25%),以及渾圓狀的蝕變玄武岩捕虜體。該類岩石中含有較多的磁鐵礦。金剛石含量較高,是“卡奧” 岩筒中具有開採價值的岩石類型。其品位在大岩筒內最高達0.45ct/m (1ct=0.2g),小岩筒為0.1ct/m ,而其他幾種岩石類型中的金剛石含量較貧,為(0.07~0.2)ct/m。