貴州鎮(zhèn)遠鉀鎂煌斑巖原生及砂礦金剛石礦物學(xué)特征及其找礦意義

黃遠成，李志翔，丘志力，饒紅娟，陸太進，陳 華，柯 捷，魏 然

(1.貴州省地礦局101地質(zhì)大隊，貴州凱里556000；2. 中山大學(xué)地球科學(xué)與地質(zhì)工程學(xué)院，廣東廣州510275；3.國土資源部珠寶玉石首飾管理中心，北京100013；4.廣東省珠寶玉石交易中心，廣東廣州511483)

貴州鎮(zhèn)遠鉀鎂煌斑巖原生及砂礦金剛石礦物學(xué)特征及其找礦意義

黃遠成1，李志翔2,4，丘志力2，饒紅娟1，陸太進3，陳 華3，柯 捷3，魏 然3

(1.貴州省地礦局101地質(zhì)大隊，貴州凱里556000；2. 中山大學(xué)地球科學(xué)與地質(zhì)工程學(xué)院，廣東廣州510275；3.國土資源部珠寶玉石首飾管理中心，北京100013；4.廣東省珠寶玉石交易中心，廣東廣州511483)

揚子克拉通原生金剛石礦找礦一直是極具爭議性的問題。金剛石及其寄主巖石蘊含了深部巖石圈地幔豐富的地球化學(xué)信息，可為原生礦找礦提供重要的約束和指示。通過對貴州101地質(zhì)隊過去發(fā)現(xiàn)的鎮(zhèn)遠鉀鎂煌斑巖區(qū)199顆原生金剛石及周圍水系中16顆砂礦金剛石的形態(tài)學(xué)(包括表面微細生長)和熔蝕特征的對比，并結(jié)合紅外光譜測試，進一步探討了貴州金剛石攜帶的地質(zhì)找礦信息。新的測試結(jié)果顯示，貴州原生金剛石具有顆粒普遍較小、破碎度大、存在(95%)強烈熔蝕、表面附著物豐富、發(fā)藍白色熒光、所有樣品均無磷光等特點，紅外無損測試確認Ⅱa型金剛石的產(chǎn)出比例高，但低于原先部分學(xué)者估算的比例；通過與砂礦金剛石對比，確認所測試樣品的寄主鉀鎂煌斑巖不可能是貴州或湖南沅水已發(fā)現(xiàn)砂礦金剛石的直接源巖，揚子克拉通應(yīng)當(dāng)還存在其他規(guī)模性的金剛石原生礦或者來源；通過野外實地考察及室內(nèi)樣品測試，確認所研究的鉀鎂煌斑巖為淺部相，而非根部相，暗示貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)原生金剛石找礦仍有較大潛力。

原生金剛石；鉀鎂煌斑巖；找礦；揚子克拉通；貴州

金剛石是來自克拉通巖石圈深部重要的經(jīng)濟礦物，同時也是克拉通巖石圈演化重要的礦物探針。金剛石本身及其寄主巖石(如金伯利巖、鉀鎂煌斑巖)的特征，蘊含了深部巖石圈地幔源區(qū)豐富的地球化學(xué)信息，為金剛石成因的研究和原生礦找尋提供重要指示和約束。

世界金剛石原生礦的勘查開發(fā)歷史已近150年，迄今發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟開發(fā)價值的大金剛石原生礦床主要有2種，一是以1869年首次在南非金伯利地區(qū)發(fā)現(xiàn)的金伯利巖型金剛石原生礦床為代表的原生礦，產(chǎn)于太古宙穩(wěn)定克拉通(A型克拉通)的金伯利巖中，在世界范圍內(nèi)分布較廣，數(shù)量較多；二是以1979年首次在西澳發(fā)現(xiàn)的大型鉀鎂煌斑巖型原生金剛石礦為代表的原生礦，主要出產(chǎn)于早中元古代克拉通(P型克拉通)鉀鎂煌斑巖中[1-3]。此外，大金剛石還有一個重要的次生來源——砂礦，包括澳大利亞新南威爾士、俄羅斯烏拉爾在內(nèi)的世界多個著名金剛石砂礦的來源及其原生礦找尋一直是存在爭論的熱點問題[2,4-5]。

揚子克拉通是我國最早發(fā)現(xiàn)金剛石的構(gòu)造單元之一。1965年，貴州101地質(zhì)大隊在黔東南的鎮(zhèn)遠馬坪地區(qū)發(fā)現(xiàn)了我國含原生金剛石的第一個橄欖鉀鎂煌斑巖體，并命名為“東風(fēng)一號”(D1)[6]；1990年，湖南413地質(zhì)隊在湖南寧鄉(xiāng)地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了含微粒金剛石的橄欖鉀鎂煌斑巖群[7-10]；隨后，在揚子克拉通多地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了諸多鉀鎂煌斑巖及金伯利巖的伴生巖區(qū)[7-12]，但卻仍沒能在揚子克拉通找到與湖南沅水金剛石砂礦匹配的原生礦或其他具有經(jīng)濟開發(fā)價值的規(guī)模性原生礦[12-13]；雖然不斷發(fā)現(xiàn)新的線索，但在貴州及湖南是否能找到具有經(jīng)濟價值的金剛石原生礦一直存在爭議。過去雖然曾對貴州發(fā)現(xiàn)的金剛石進行過測試研究[14-16]；但早期對該區(qū)鉀鎂煌斑巖及金剛石的研究更多集中在鉀鎂煌斑巖的礦物組成、巖石地球化學(xué)特征、侵位年齡等方面[17-24]。由于測試技術(shù)條件的限制，有關(guān)金剛石特征及其對找礦信息的揭示仍然較為模糊。

本文通過對貴州鎮(zhèn)遠鉀鎂煌斑巖區(qū)的199顆原生金剛石及周圍三都、銅仁、錦屏、麻江、施洞口等地水系中的16顆砂礦來源金剛石進行基本特征、紅外光譜的測試，結(jié)合鉀鎂煌斑巖的特征，并通過和湖南砂礦金剛石的對比，對這些金剛石攜帶的地質(zhì)找礦信息作進一步探討。

1 貴州金剛石礦床產(chǎn)出的地質(zhì)概況

揚子克拉通為A型向P型演化的“過渡型”克拉通，其周緣部分區(qū)域為環(huán)古老克拉通活動帶的T型克拉通[25-26]，具有由太古宙-古元古代深變質(zhì)結(jié)晶基底和中-新元古代淺變質(zhì)褶皺基底構(gòu)造層組成的“雙基底”特殊大地構(gòu)造環(huán)境[25,27-28]。貴州鎮(zhèn)遠鉀鎂煌斑巖型原生金剛石及砂礦金剛石產(chǎn)區(qū)位于揚子克拉通的邊緣活動帶(圖1)。鎮(zhèn)遠地區(qū)位處黔東南，貴陽-鎮(zhèn)遠-懷化近東西向的深大斷裂及都勻-鎮(zhèn)遠-銅仁北東向深大斷裂在鎮(zhèn)遠地區(qū)交匯，控制了該區(qū)原生金剛石及主要鉀鎂煌斑巖體、水系金剛石的產(chǎn)出及分布[19,21]。

圖1 湘黔兩省金剛石來源、礦(點)分布及其區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡圖(據(jù)文獻[29]修改；原圖據(jù)[16,25,30-32]等文獻資料繪制)Fig.1 Sketch map of the distribution of diamond deposits and their regional geological tectonics in Hunan and Guizhou provinces

從巖體特征來看，貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖主要分為金云母鉀鎂煌斑巖和橄欖鉀鎂煌斑巖兩類[21]，在兩種鉀鎂煌斑巖中都曾發(fā)現(xiàn)過金剛石。鎮(zhèn)遠馬坪地區(qū)67個巖體中219件樣品的選礦結(jié)果顯示，有170件樣品見金剛石，所有樣品中含礦性<1 mg/m3的占43.5%，1～10 mg/m3的占32.4%，10～20 mg/m3的占9.4%，其余14.7%的>20 mg/m3，其中橄欖鉀鎂煌斑巖的含礦性相對較好(如馬坪“東風(fēng)一號”巖體平均品位高達34.42 mg/m3)，而金云母鉀鎂煌斑巖的含礦性相對較差[24]。鎮(zhèn)遠地區(qū)的清水江、都柳江、錦江等眾多水系及其支流中的砂礦金剛石呈現(xiàn)多源多期補給的特點[33]。其中，清水江為沅江上游的主源，沅江中、下游主流河段位于湖南境內(nèi)的中西部地區(qū)(圖1)，砂礦金剛石含量最高、質(zhì)量優(yōu)，是國內(nèi)砂礦的重要來源[13,28,34]。

2 樣品來源及測試方法

本文金剛石樣品共215顆，包含了寶石級、半寶石級及部分非寶石級金剛石原石。其中，199顆為原生金剛石，分別來源于鎮(zhèn)遠地區(qū)的D1、D1-3、D3、D8、D8-1、D11、D11- 4、D15、D37、D38等鉀鎂煌斑巖體，為101地質(zhì)大隊早期從巖體中直接分選獲得；剩余16顆為砂礦金剛石，分別來源于周圍三都、銅仁、錦屏、麻江、施洞口等地水系，來源可靠。

對樣品僅進行無損測試，測試儀器或方法主要包括：寶石顯微鏡、微分干涉顯微鏡、偏光鏡、鉆石觀察儀(DiamondViewTM)和顯微紅外光譜等。其中，熒光測試因樣品大小、潔凈度及時間限制等原因，僅對其中具有代表性的94顆進行了測試。

3 基本礦物學(xué)特征

3.1 粒級、質(zhì)量及完整度

貴州金剛石樣品均普遍偏小，最大直徑范圍為1～8 mm。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示(表1)，199顆貴州原生金剛石樣品中，寶石級金剛石約占19%，粒級以-2+1級別為主，占比54.27%，其次為-4+2級別，占比40.70%，-8+4級別僅占5.03%；16顆砂礦來源的金剛石中，寶石級金剛石占37.5%，粒級比例分布與原生金剛石相似，以-2+1級別為主，占比56.25%，其次為-4+2級別，占比37.50%，-8+4級別僅占6.25%。

質(zhì)量方面，貴州金剛石樣品質(zhì)量普遍偏小。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示(表2)，199顆貴州原生金剛石樣品的質(zhì)量范圍為0.53～390.89 mg，平均質(zhì)量為19.71 mg，其中92.96%的樣品質(zhì)量在50 mg以下，76.88%的樣品質(zhì)量在20 mg以下，<5 mg的樣品比例也高達37.19%；而16顆貴州砂礦金剛石樣品的質(zhì)量范圍為2.69～135.31 mg，平均質(zhì)量為17.25 mg，93.75%的樣品質(zhì)量在50 mg以下，<5 mg的樣品比例高達50.00%。

表1 貴州金剛石粒度大小統(tǒng)計表1)Table 1 Statistics of the particle size of diamonds from Guizhou

1)所有“比例值”均指占相同礦源(原生礦或砂礦)總顆粒數(shù)的比例；其中粒度-2+1表示大小在1～2 mm之間，-4+2表示大小在2～4 mm之間，-8+4表示大小在4～8 mm之間

表2 貴州金剛石質(zhì)量統(tǒng)計表1)Table 2 Statistics of the weight of diamond samples from Guizhou

1)“比例值”均指占相同礦源(原生礦或砂礦)總顆粒數(shù)的比例

完整度方面，貴州原生金剛石破碎程度嚴重(部分可能為巖石樣品破碎過程中受到破碎)，完整度較差，砂礦金剛石完整度則好的多。199顆原生金剛石樣品中，晶形完整的樣品僅有4顆，占比2.01%，碎塊(包括多晶、部分無晶形的渾圓晶體碎塊)155顆，占比高達77.89%，其余晶體晶形不完整；16顆砂礦來源金剛石的晶形完好的有7顆，占43.75%，不完整的有6顆，占37.50%，其余18.75%為碎塊(表3)。

3.2 顏色特征

貴州原生金剛石樣品以無色或淺黃-黃色系列

為主，約76%的樣品屬于該色系；其次為褐色調(diào)樣品，約22%的樣品為褐色、淺褐色、褐黃色、黑褐色、棕褐色等不同色調(diào)的褐色系；少部分樣品為灰色、灰黑色。此外，貴州原生金剛石表面普遍存在著綠色、褐色、紅色、黃色、橘黃色、黃褐色、黑色等各種不同顏色的附著物，部分樣品中同時存在幾種顏色的附著物，某些附著物會沿著裂隙進入金剛石內(nèi)部；個別樣品表面存在著褐色、綠色色斑。

貴州砂礦金剛石樣品也以無色及淺黃色色調(diào)為主，63%的樣品為無色或近無色系列，31%的樣品為淺黃色系列，個別為黃色、淺褐色；樣品表面相對原生金剛石要干凈，但部分樣品也存在少量的紅褐色、綠色或黃色等顏色的附著物，色斑出現(xiàn)的比例要比原生金剛石高，約31%的樣品表面存在著綠色、褐色色斑。

表3 貴州金剛石晶形完整性統(tǒng)計表1)Table 3 The statistics of intactness of Guizhou diamonds in shape

1)比例值指占相同礦源(原生礦或砂礦)總顆粒數(shù)的比例

3.3 晶形特征

統(tǒng)計結(jié)果顯示，貴州原生金剛石樣品中，確定為菱形十二面體的僅占4.02%，確定為八面體的占5.03%，多晶占6.53%，無任何外形特征的碎塊(即不包括多晶碎塊及部分無確定晶形的渾圓晶體碎塊)比例高達68.84%，其余為四六面體、連生體、聚形晶、扁平板狀晶體及部分不能準確辨認晶形的其他復(fù)雜晶體(圖2a)。16顆砂礦金剛石中，31.25%為菱形十二面體，25.00%為八面體，其余為聚形晶、碎塊及部分不能準確辨認晶形的其他復(fù)雜晶體(圖2b)。

3.4 DiamondViewTM圖像特征

本研究利用DiamondViewTM對94顆貴州金剛石樣品進行了測試。其中，87顆為原生金剛石，7顆為砂礦金剛石。測試結(jié)果顯示，貴州金剛石普遍發(fā)藍白色熒光，個別樣品呈藍綠色或綠色熒光，所有樣品均無磷光。部分樣品熒光圖像見圖3。

具體來說，87顆原生金剛石中，85顆樣品主體呈藍白色熒光，占97.70%，其中，部分樣品藍白色熒光帶有淺綠色色調(diào)(約占總數(shù)的8.05%)，少部分樣品藍白色熒光背景下出現(xiàn)明顯的綠色團塊區(qū)域(約占總數(shù)的3.45%)；1顆樣品(N199)呈藍綠色熒光，占1.15%；1顆樣品(N013)呈綠色熒光，占1.15%。此外，部分樣品出現(xiàn)了網(wǎng)格狀發(fā)光模式(約占總數(shù)的3%)，少部分樣品發(fā)光不均勻，呈斑駁狀，有相當(dāng)數(shù)量的樣品(約17.24%)伴有黑色斑點、斑塊分布，其中部分樣品黑點較為密集。由于本研究中的樣品均為原石晶體，因無損測試的要求而未做切片測試，除個別透明度較好、晶面平坦、熔蝕較弱的樣品(約5%)外，大部分樣品均沒有能夠觀察到內(nèi)部生長結(jié)構(gòu)，但即便是觀察到生長環(huán)帶的樣品，環(huán)帶也不完整或清晰，限制了對樣品內(nèi)部生長結(jié)構(gòu)及生長機制的研究(圖3a)。

7顆砂礦金剛石樣品中，4顆呈藍白色熒光，占57.14%，其中1顆(N208)帶淺綠色色調(diào)；1顆(N215)呈藍綠色熒光，占14.29%；2顆(N210、N212)發(fā)綠色熒光，占28.57%。與原生金剛石一樣，相當(dāng)數(shù)量的樣品伴有黑色斑點、斑塊分布，少部分樣品可觀察到三角形生長紋、生長環(huán)帶(圖3b)。

3.5 表面微形貌特征

統(tǒng)計結(jié)果顯示，近95%的貴州原生金剛石樣品表面普遍都有熔蝕現(xiàn)象，并且大部分為強烈熔蝕，熔蝕坑、熔蝕孔洞、熔蝕溝槽等蝕像極為發(fā)育(圖4)，這是貴州原生金剛石區(qū)別于其他產(chǎn)地原生金剛石的一個重要產(chǎn)地來源指示特征。常見的晶面蝕像主要有：不規(guī)則外形的穴狀熔蝕坑、熔蝕溝、倒三角凹坑、四邊形凹坑、六邊形凹坑、疊瓦狀蝕像、暈線、盤狀蝕像、毛玻璃化外觀等(圖4)；應(yīng)力導(dǎo)致的塑性變形滑移線也常出現(xiàn)；與生長相關(guān)的表面微形貌有階梯狀生長紋、生長丘等。此外，還有一些特殊的表面微形貌，如“似隕石坑”的規(guī)整圓盤狀微形貌群、似平行長條狀蝕像等。

砂礦來源的貴州金剛石樣品表面普遍也或多或少的出現(xiàn)了熔蝕特征，部分樣品熔蝕強烈，常見不同形狀的熔蝕坑/溝等蝕像，此外，生長臺階、生長丘等與生長相關(guān)的常見微形貌也常出現(xiàn)，還可見到暈線、縫合線、滑移線、毛玻璃化外觀等特征。

3.6 貴州金剛石原位紅外光譜測試結(jié)果

本研究使用尼高力iN10顯微紅外光譜儀對貴州的215顆金剛石進行了測試，測試采用透射法，分辨率為8 cm-1，掃描次數(shù)為16次，光闌為150 μm。但測試過程中，相當(dāng)數(shù)量的樣品表面有較多油脂等有機物附著，但因樣品質(zhì)量較差，為避免破碎，沒有使用超聲波進行清洗，影響了測試的圖譜效果，制約了對部分樣品類型的精準判斷和分析。

測試結(jié)果顯示，61顆金剛石樣品可準確判定其類型，其中，Ⅰ型41顆，Ⅱa型20顆；7顆金剛石樣品完全不能判斷類型；另外的147顆樣品也無法完全準確的判斷類型，但根據(jù)測試經(jīng)驗推斷，其中12顆應(yīng)為Ⅰ型金剛石，135顆為Ⅱ型金剛石，具體統(tǒng)計結(jié)果見表4。

圖2 貴州原生金剛石和砂礦金剛石晶體形態(tài)Fig.2 Crystal habits of primary and placer diamonds from Guizhou

圖3 貴州原生和砂礦金剛石部分晶體及其DiamondViewTM圖像Fig.3 DiamondViewTM images of primary & placer diamonds from Guizhou

圖4 貴州原生金剛石表面不同形態(tài)的熔蝕結(jié)構(gòu)和微形貌特征Fig.4 Dissolution structures and surface etching features on the surfaces of primary diamonds from Guizhou

如果按確定類型的61顆金剛石樣品來計算，貴州金剛石中，Ⅱ型金剛石約占32.79%，并且全部為Ⅱa型。Ⅰ型金剛石占67.21%，其中，45.90%為ⅠaAB型，18.03%為ⅠaB型，1.64%為ⅠaA型，還有1.64%為不能細分的Ⅰa型(圖5)。如果加入推測判斷類型的金剛石部分(圖5)，那么貴州金剛石中，Ⅱa型金剛石出現(xiàn)比例將達到74.52%，Ⅰ型金剛石僅占25.48%。上述Ⅱ型金剛石的比例雖然低于前人估算的87%[14]，但在國際金剛石產(chǎn)地中也是非常高的[35-36]。

表4 貴州金剛石類型統(tǒng)計表Table 4 The statistics on FTIR features and types of diamonds from Guizhou

圖5 貴州金剛石類型比例圖Fig.5 Distribution of FTIR determined types for diamonds from Guizhou

4 貴州原生金剛石對揚子克拉通原生礦找礦的意義

4.1 揚子克拉通砂礦金剛石應(yīng)該有其它原生礦的來源

不同礦區(qū)金剛石基本統(tǒng)計特征的關(guān)聯(lián)性與差異性是建立金剛石產(chǎn)地溯源及來源判別的基礎(chǔ)。揚子克拉通湖南沅水砂礦金剛石的來源問題一直未得到合理解釋，位于沅水上游的貴州高原曾一度被認為是其最有可能的原生礦來源。本文根據(jù)現(xiàn)有的貴州原生金剛石的分析結(jié)果，與前人[13,29,37]得到的湖南沅水砂礦金剛石的統(tǒng)計結(jié)果進行了歸納對比，結(jié)果如表5所示。

表5 貴州鎮(zhèn)遠原生金剛石與湖南沅水砂礦金剛石基本特征歸納對比1)Table 5 Comparison of diamonds from Zhenyuan in Guizhou and Ruan river basin in Hunan

1)湖南沅水流域砂礦金剛石資料主要來源于文獻[13,29,37]

從表5的對比結(jié)果可以看出，現(xiàn)有的貴州鎮(zhèn)遠原生金剛石與湖南沅水砂礦金剛石在品質(zhì)及晶形特征、微形貌、熒光特征、類型、凈度等重要特征上都存在明顯差異。

其中，最為重要的區(qū)別之一是兩個產(chǎn)地金剛石的類型。本研究結(jié)果顯示，貴州金剛石中，Ⅱ型金剛石出現(xiàn)比例極高，至少占比33%，最高可能達75%，并且基本為Ⅱa型。而前人對貴州金剛石的研究資料顯示，貴州原生金剛石中，Ⅱ型金剛石極為發(fā)育，其中Ⅱa型占據(jù)了大多數(shù)(高達87%)，少量為Ⅱb型、Ⅰa型及混合型，幾乎沒有發(fā)現(xiàn)Ⅰb型金剛石，而砂礦金剛石的類型相似，約有2/3為Ⅱa型，其余少量為Ⅱb型、Ⅰa型及混合型[14,16]。而湖南砂礦金剛石中約87%為IaAB型，IIa型占比僅約2.1%，其余為IaA型、IaB型、Ib型以及混合過渡類型[13,29]。全球統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，Ⅰ型金剛石是全球各地的金剛石礦床中最普遍存在的類型[38-39]，但Ⅱa型金剛石出現(xiàn)比例則普遍較低，一般<2%[36]，其中，印度Golconda地區(qū)是歷史上較為出名的產(chǎn)地之一，此外主要來源于巴西和非洲[38]；Ⅱb型金剛石分布則更為有限，產(chǎn)量更低，大多數(shù)來源于印度和南非的Cullinan礦區(qū)[35-36]，博茨瓦納的Karowe礦為近年新發(fā)現(xiàn)的Ⅱb型藍色金剛石的重要產(chǎn)地[40]。顯然，貴州高比例Ⅱa型金剛石的產(chǎn)出，是其區(qū)別于湖南砂礦金剛石甚至全球眾多其他金剛石礦床較為獨特和重要的產(chǎn)地特征之一。

同時，前人研究結(jié)果顯示，金剛石內(nèi)部的雜質(zhì)元素會對其晶體形態(tài)產(chǎn)生一定影響，主要體現(xiàn)為相對Ⅰ型，多數(shù)Ⅱ型金剛石中很少存在平坦的晶面，其{111}面往往呈不規(guī)則狀或扁平狀[41]。本研究顯示，貴州原生金剛石大多為無明顯外形特征的碎塊，少有平坦晶面，僅2%左右為完整晶體，寶石級別的金剛石占比不到20%，可能與其大比例的Ⅱ型類型有直接關(guān)聯(lián)；而以Ⅰ型為主的湖南砂礦金剛石近90%為圓化曲面完整晶體，寶石級別的金剛石高達60%以上。當(dāng)然，金剛石最終的晶體形態(tài)受到包括形成時溫度、壓力、氧逸度、生長速率、生長機制、流體作用、揮發(fā)分的影響；同時，攜帶金剛石母巖的噴出環(huán)境、構(gòu)造應(yīng)力大小、運移時間、碳的過飽和度及后期搬運條件等多種因素也是重要的影響因素[42-43]。無論成因如何，金剛石的品質(zhì)及外形特征已明顯成為貴州原生金剛石與湖南砂礦金剛石的又一重要區(qū)別。

此外，貴州原生金剛石表面普遍存在的強烈熔蝕(占95%)、熒光特征以及凈度等與湖南砂礦金剛石均存在明顯區(qū)別。綜上，高比例Ⅱa型、破碎度大、完整度差、品質(zhì)低、表面強烈熔蝕、藍白色熒光為主、包裹體多等與金剛石原生成礦過程直接相關(guān)，而非后期砂礦搬運和深埋過程中產(chǎn)生或造成明顯可逆影響的基本統(tǒng)計特征的差異，指示當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的貴州鎮(zhèn)遠原生金剛石礦并非湖南沅水砂礦金剛石的直接來源，揚子克拉通湖南沅水砂礦應(yīng)當(dāng)還存在其他規(guī)模性的原生礦來源，為揚子克拉通金剛石原生礦的找礦提供了重要的依據(jù)。

4.2 鎮(zhèn)遠地區(qū)發(fā)現(xiàn)的鉀鎂煌斑巖應(yīng)該屬于巖體的淺部相，尋找含礦鉀鎂煌斑巖仍存在希望

貴州自中元古代以來，經(jīng)歷了Rodinia超大陸聚合及裂解、加里東造山作用、印支運動、燕山運動、喜馬拉雅運動和新構(gòu)造運動等多次殼幔作用及板塊活動，地殼隆升明顯，使得區(qū)內(nèi)部分地層遭受了強烈剝蝕[44-45]。有部分研究認為，鎮(zhèn)遠地區(qū)大部分含原生金剛石的鉀鎂煌斑巖體幾乎已經(jīng)剝蝕殆盡，屬于火山道的“根部相”，因而不具備金剛石原生礦找礦價值[19、20]。但也有研究指出，在如向斜軸部或斷裂的下降盤等某些低點位置，加里東期的古地面剝蝕程度可能遠低于隆起的核心地段，使得這些區(qū)域極有可能存在富含原生金剛石的一定規(guī)模的巖體，并成為相應(yīng)下流砂礦的補給源[26]。

研究團隊野外對“東風(fēng)一號”鉀鎂煌斑巖(D1)野外實地考察發(fā)現(xiàn)，其主脈巖體與周圍碳酸鹽地層接觸帶未見明顯高中溫交代蝕變，只存在烘烤現(xiàn)象，說明巖體(脈)侵入碳酸鹽地層時的溫度相對較低，應(yīng)該屬于巖脈的上部相，可能還存在隱伏巖體。同時，對近年在馬坪菖蒲塘地表新發(fā)現(xiàn)的鉀鎂煌斑巖管的實地考察表明，巖體具有明顯隱爆特征，其巖脈“火焰狀”的產(chǎn)出形態(tài)、規(guī)模和巖體特征，也證實了該區(qū)巖管應(yīng)該屬于上部相，而非“根部相”，為該區(qū)尋找大規(guī)模隱伏鉀鎂煌斑巖管或巖墻提供了新的依據(jù)[24]。上述發(fā)現(xiàn)及認識，說明鎮(zhèn)遠地區(qū)尋找含礦鉀鎂煌斑巖仍存在潛力。

4.3 高品質(zhì)金剛石原生礦有待發(fā)現(xiàn)

本研究結(jié)果顯示，貴州原生金剛石粒度普遍較小，破碎度大，近95%的樣品表面都有熔蝕現(xiàn)象，并且大部分為強烈熔蝕，熔蝕坑、熔蝕孔洞、熔蝕溝槽等蝕像極為發(fā)育。前人研究認為貴州馬坪原生金剛石粒度小、多包體、晶面強烈熔蝕的現(xiàn)象指示了金剛石形成及馬坪巖體上升侵位時，貴州巖石圈(揚子陸塊)存在的高熱流值環(huán)境[16]。

同時，不同類型金剛石產(chǎn)出比例在不同地區(qū)的差異性，也可能指示了不同地區(qū)金剛石深部形成環(huán)境的差異。研究提出，Ⅰ型和Ⅱ型金剛石形成于不同的地幔環(huán)境，普遍認為I型金剛石主要形成于巖石圈地幔中150～250 km處的橄欖巖或榴輝巖中[46-47]，而Ⅱ型金剛石的成因解釋有形成于地幔超深處或熔融的碳酸鹽巖與上地幔的相互反應(yīng)等模式[40,48-50]。貴州產(chǎn)出高比例的Ⅱa型金剛石，對其成因環(huán)境有重要的指示意義。結(jié)合貴州金剛石普遍存在的強烈熔蝕特征、以及破碎度大、顆粒小等特征，筆者推測目前發(fā)現(xiàn)的貴州原生金剛石形成源區(qū)深度較深或者攜帶其上升的鉀鎂煌斑巖漿噴發(fā)速度相對較慢，上升過程中金剛石與鉀鎂煌斑巖漿存在相對較長時間的反應(yīng)等原因，可能是影響金剛石品質(zhì)較重要的原因；同時，賦含揚子克拉通砂礦高品質(zhì)金剛石的原生巖體仍然有待發(fā)現(xiàn)。以上結(jié)果暗示，揚子克拉通高品質(zhì)金剛石的找礦仍然任重道遠。

5 結(jié) 論

1)貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的鉀鎂煌斑巖型原生金剛石具有顆粒普遍較小，破碎度大，普遍(95%)存在的強烈熔蝕特征，表面附著物豐富，大多發(fā)藍白色熒光、所有樣品均無磷光，Ⅱa型產(chǎn)出比例較高等特征。

2)通過貴州原生金剛石與湖南沅水金剛石基本特征的對比，確認當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的貴州原生金剛石礦并非湖南沅水砂礦金剛石原生礦的直接來源，揚子克拉通湖南沅水砂礦應(yīng)當(dāng)還存在其他規(guī)模性的原生礦來源。

3)貴州鉀鎂煌斑巖的產(chǎn)狀及和圍巖接觸變質(zhì)特點顯示貴州鎮(zhèn)遠鉀鎂煌斑巖體可能屬于淺部相，而非根部相，暗示貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)金剛石原生礦找礦仍有潛力。

4)現(xiàn)有貴州原生金剛石的特征暗示，金剛石形成源區(qū)的深度較深、鉀鎂煌斑巖漿噴發(fā)速度相對較慢、上升通道的局部地幔熱流值環(huán)境相對較高等原因，對金剛石的品質(zhì)造成較大了影響，揚子克拉通高品質(zhì)金剛石的找礦可能需要有新的思路。

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Mineralogical characteristics of lamproite-hosted and placer diamonds from Zhenyuan, Guizhou and their significance for primary deposit prospecting

HUANG Yuancheng1, LI Zhixiang2,4, QIU Zhili2, RAO Hongjuan1, LU Taijin3, CHEN Hua3, KE Jie3, WEI Ran3

(1. No.101 Geological Brigade, Guizhou Bureau of Geology and Mineral Exploration & Development, Kaili 556000, China; 2. School of Earth Science and Geological Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China; 3. National Gems & Jewelry Technology Administrative Center, Beijing 100013, China; 4. Guangdong Gems & Jade Exchange, Guangzhou 511483, China)

There has not been an agreement reached for a long time on the occurrence, host rocks and genesis of primary diamond deposits beneath the Yangtze Craton, China. In this paper, the surface features and FTIR of 199 macro diamonds from lamproite rocks and 16 diamonds from the surrounding river basins in Zhenyuan collected by No.101 Guizhou Geological Brigade were studied by non-destructive techniques including FTIR spectroscopic techniques, aiming at finding out valuable geological prospecting information/indication. The results showed that most primary diamonds are small in size and fragmentized, and are characterized by strong dissolution features or attaching materials on surface. Most diamonds display blue-white fluorescence other than phosphorescence. FTIR results confirmed the majority of the diamonds are type IIa, but their proportion is less than previous estimation and observation. Compared with Hunan and Guizhou placer diamonds, it is believed that the host lamproite rocks of the primary diamonds in Zhenyuan is not the primary source of those placer diamonds discovered in Guizhou and Hunan provinces. Based on field survey and research of the geological occurrence, it is concluded that lamporite rocks in Zhenyuan may be shallow phase rather than deep root phase, implying it has the potential to discover new primary diamond deposits in Guizhou.

primary diamonds; lamporite; exploration; the Yangtze craton; Guizhou province

10.13471/j.cnki.acta.snus.2016.05.019

2016-06-18

國家自然科學(xué)基金資助項目(41272086；41473030)；國土資源部公益性行業(yè)科研基金資助項目(200811012)

黃遠成(1963年生)，男;研究方向：礦產(chǎn)資源調(diào)查研究；通訊作者：丘志力;E-mail:qiuzhili@mail.sysu.edu.cn

P619.24

A

0529-6579(2016)05-0108-11