钻石形成与开采-.doc

学及电广显微镜下被辨认山来。正是凭借钻石内部的这些内含物或不完善的内部结构,人们才得以厂解钻石形成时和形成后的地质条件以及钻石的形成年代。 内含物基本上与钻石同时结晶,但是由于受钻石的“包裹”而不会遭受钻石形成后地质条件的变化所带来的影响,因此它们完整地记录着钻石结晶时的物理化学条件;另方面,由于这些内含物或多或少含有一些放射性元素Rb、Sr、Sm,Nd、U、Pb等,因此,通过放射性年龄测定的方怯可以测出这些内含物的年龄,钻石的形成年龄就是通过这种间接方法求得的。实测结果表明,大部分钻石形成的年龄集中分布在两个时期,距今3033亿年前和距今]o17亿年前。 根据内含物组成的不同,可将钻石分为两种主要类型橄榄岩型P型,P来白于英文橄榄岩Peridotite的首写字母,又称方辉橄榄岩型和榴辉岩型E型,E来自于英文榴辉岩Eclogite的首写字母。P型钻石的内含物包括橄榄石、辉石、钛铁矿、富含铬、镁元索的石榴子石;E型钻行的主要内含物是单斜辉石和石榴子石。同位素测年结果表明,P型钻石的形成年龄要比E型大。前者一般在距今3033亿年之间形成,后者则形成于距今大约1017亿年前。知道了钻石内含物的矿物成分,人们可以在实验室利用一定的温度,压力条件来模拟这些矿物的结晶过程及条件,结果表明钻石大约在10001300℃、4060kbar的温度压力条件下形成,4060kbar的压力大致相当于地下150-200km的部位,亦即上地幔。但是根据正常的地壳上地幔温度/深度曲线,这一部位的温度应为1500℃左右。这表明天然钻石形成于一个相对较冷的高压上地幔环境中。即使是在地下150200km深处形成的钻石,要成为人类可以开发利用的钻石,它还必须克服一系列不利因素如果岩浆循环将钻石带至更深的部位,钻石将变成自由的碳原子;如果当钻石与火山岩浆一起上升时缓慢冷却,钻石将变成石墨;如般钻石在地下深处的高温环境下遭遇氧气,它将挥为二氧化碳。只有当钻石被岩浆从上地幔剧烈喷发至地表,快速冷时、它才有可能真正被人类所利用。即便如此,在地表的某些钻石矿中,人们仍需要对250吨的矿石进行分选,才能找到1克拉的宝石级钻石。这也是为什么钻石如此稀少昂贵的原因之一。 除了上述P和E型钻石以外,近年来人们还发现南非的某些钻石含有富硅的石榴子石及天然碳化硅内含物,这些矿物都在超高压环境下形成的,其形成的深度要超过300km甚至深达450km。另外,通过对E型钻石中的碳同位素成分的分布表明,这类榴辉岩是由诲底玄武岩在海沟处俯冲后在地壳深重新缩晶的产物,而钻石中的相当一部分碳原子则来自生活古代海底中的有机物。形成年代要早得多的P型钻石的碳则是自地幔的无机碳。值得一下,天然钻石还可以通过流星撞击地球而形成。星撞击地衅时所产生的巨大冲击压力足以使某些岩石中的碳广变成钻下。这类钻石最早是前苏联科学家在二S世纪L t代发现。班西惭,l亚一个直径为60km,年龄为3500万年的石坑中,/行墨变成了直径为Icm左右的钻石颗粒集合体,地对期这欺撞击事件出现频繁,确些还颇具规模。如一般认为 龙的绝茹即是一颗含氰化物的小彗星或小行星撞击地球的结;流星撞击成因的钻石今后肯定会越来越多地桩发现。但这黏石憎t来说比较小,而巳都经过多次结晶,因此除了科学叹外.不、会有太大的商业价值。此类钻石属于m皿钻石,也曲朗斯们尔矿Lonsdaleite。 第一斡里我们已经讲到。自1869年晚期开始,人们在南非‘离河流刚细密而坚硬的金伯利岩中找到了入量的钻石,人类对钻石的认识以及钻石的大规模开发利用也从此揭开了新的页。金伯利岩实际上是一种特殊的火山岩,其组成包括榴辉岩,橄榄岩以及喷发过程中捕获的围岩。形成金伯利岩的岩浆富含镁,铁、钾以及挥发性气体如CO等。当它向地表喷发时,岩浆就结晶为橄榄石、蛇纹石、方解石、石榴子石、尖晶石等矿物。金伯利岩的特殊性还表现在其形成深度上,大多数火山岩的岩浆形成于地表以下60km深处,而金伯利岩的岩浆的形成深度则要超过150km。虽然天然钻石赋存在金伯利岩中,但钻石扦没有从金伯利岩浆中结晶.它们只不过是主伯利岩岩浆从地下一百五十余公里的深处向地表喷发时所 携带的“乘客”。在金伯利岩岩浆喷发过程中,温度可达10001200℃,喷发至地表时有时可达2000℃。在这种条件下,携带上来的钻石将会被烧成气体而逃逸,保存在地表的金伯利岩中的钻石只是那些受到较奸保护的特殊“乘客”。因此,钻行储存在金伯利岩中,但不是所有的金伯利岩都含有钻石。与钻石的形成年龄相比金伯利岩要年轻得多,如南非的大多数金伯利岩的形成时间在距今0.91亿年之间,最老的也不超过16亿年以前。钻石形戍后在地幔巾要等上十几亿年7至数十亿年,最后才由金伯利岩浆携带至地表,这也是两者的缘分。金伯利者岩浆的上升速度可达1030km/小时,穿过整个人陆地壳只需几个小时。金伯利岩喷发至地表后,最上层的金伯利岩由于空气、水、风的作用,常常风化成较软的黄色石头,人们最初就是在南非的这种“黄地”上找到钻石的。当往地下挖至]米以下的深度时,人们发现含有钻石的石头变硬厂。颜色也变成厂灰蓝色,故义称之为“蓝地”。在往下挖的同时,人们发现含有钻石的这种“黄地”、“蓝地”由浅部向深部构成上宽下窄的“倒锥”形状故义称之为“岩管”图7-3。金伯利岩管的形成与火山作用有关。到1897年,人们用当时南非的英国殖民者Kimberley勋爵的名字将这种特殊的火山岩称为金伯利岩Kimberlite。此后,金伯利岩管也开始/为流传。 金伯利岩岩浆在上升过程中,如果遇到地表中的断裂裂隙,岩浆会贯人断裂从而形成金伯利“岩墙”。这些岩浆也可以赋存钻石,但其规模比金伯岩筒要小得多。 二十世纪七十年代晚期,人们在澳大利亚西部发现了另种赋存钻石的火山岩钾镁煌斑岩。与金伯利岩筒的“倒锥”状相比,钾镁煌斑岩岩筒更像是一个“高脚酒杯”浅部是一个宽缓的充满火山碎屑物质的“漏斗”,深部是狄窄的钾镁煌斑岩岩浆通道。 从全球来看、贼含钻石大多数火山岩是金伯利岩。金伯利岩和钾镁煌斑岩均出现在长期稳定的古老地壳地台中。舍钻石的金伯利岩简多出现在太古代25亿年以前地台中。元古代1625亿年间地台上少见含钻石的金伯利岩筒.但可以出现钾镁煌斑岩岩筒,如西澳大利亚。816亿午间的地台别基本不合金伯利岩或钾镁煌斑岩。近年来,人们还发现另外两种岩石也可以赋含钻石,它们分别是变质较深的片麻岩和柯马提岩。前者所含的往往是小颗粒钻石均少于0.lmm,是由两个板块之间的碰撞所产生的巨大压力所引起,这类钻石首先在哈萨克斯坦被发现,此后在世界各地均有发现包括中国的大别山地区。柯马提岩也是一种火山岩,人们最早在法属圭亚那已有19亿年历史的柯马提岩中发现例如钻石,但这些钻石中鲜有大于1mm者.但由于这些微钻石均在风化的土壤或岩石中发现.因此地质学家们目前仍在努力试图从新鲜的柯马提岩中找到更大颗粒的钻石。至少在目前,这两类岩石的科学价值要远大于其经济价值。 迄今为止,全球各地大约共发现了5000个金伯利岩筒和钾镁煌斑岩筒少数,其中台钻石的大约有lOOO个,被开采的则不到60个、稍具规模的则只有15个占总数的0.375。自1950年以来,年产量超过了百万克拉的大钻石矿只发现丁9个,其中澳大利亚1个,加拿大1个,南非2个,博茨瓦纳3个,前苏联则占了2个。 第三节钻石的勘探 当一个赋含钻石的金伯利岩管或钾镁煌斑岩管抵达地表以后,它就开始遭受风化和剥蚀作用,岩石小所含的钻石因此被释放出来。这些钻石可以以残留在金伯利岩管顶部的风化产物“黄地”之中,但更多的钻石则被地表流水雨水、溪流、河流搬运到地势较低的地力。因此,除金们利岩筒外,钻石还可以出现在岩管周边地区如刚果的某些钻石矿、河流沉积物堆积的河床地区,甚至河流入海口附近的浅海地区如纳米比亚及南非的西海岸都含有大量质量好的宝石级钻行。在发现南非金伯利岩管之前,历史上印度、巴西等地出产的钻石均来自于河床沉积,在地质学中,富含钻石的矿床桩分为两类一类是从地下深处通过喷发而至地表的金伯利岩管、岩墙及钾镁煌斑岩管,此类被称为原生矿床;另一类则是原生矿床经过风化,剥蚀后,钻石被搬运堆积在河流或浅海的某些地区,这一类矿床被统称为次 生矿床或冲积砂矿,巴西、印度产的钻石绝人部分产白次生矿床。而由非、澳大利亚、俄罗斯等地的钻石基本上都产自原生矿床。从1960 -1990年,从次生矿床中开采的钻石产量已从世界钻石总产量的80降至25。由于次生矿床中的钻石经过流水的长期搬运,在搬运过程中钻石与钻石或其他岩石不断发生摩擦、能够保留下来往往是质量比较好的钻石。中国的常林钻石以及历史上的印度名钻均是通过河流搬运沉积下来的钻石。 钻石原生矿床的顶部多为风化物泥、砾石,砂所覆盖,年代久远,不易识别。对于次生矿床来说,一方面天然河流搬运距离往往比较长,另一方面河道经常发生变迁,加上钻石在自然界中的含量本来就比较稀少,因此早期的钻石勘探更多的是依靠长期积累下来的经验,而丛机遇往往起到很大的作用。今天,现代利学技术的运用已使钻石的找矿和开采逐渐系统化,但是上述因素仍然存在,这仍使得金伯岩及钻石的寻找或多或少的带有一定的偶然性。 地质学家克里福德T.N.Clifford在1966年首先发现含钻石的金伯利岩一般出现在太古代25亿年以前的占老人陆地台中,这一现象被称之为克里福德规律。根据这一规律,要寻找钻石原尘矿,首先要寻找构造稳定、年龄古老的大陆地壳地台及其边缘,后者主要是寻找钾镁煌斑岩。事实上,这只是一般原则,金伯利岩的存在与否还与区域地质条什有关。 由于大多数金伯利岩和钾镁煌斑岩的年龄都要超过1亿年,风化、剥蚀作用使岩石中的某些组成矿物转变成粘土矿物,但还有一些矿物会和钻行样,在经受风化剥蚀、流水搬运等过程后保留下来,成为金伯利岩的“标志矿物”。这些标志矿物有石榴子石,钛铁矿、馅铁矿,锆石,单斜辉石、橄榄石,钻石本身当然也是金伯利岩的标志矿物。寻找钻石矿所用的在水系巾取样,主要就是通过适当的采样间距和方法,寻找金伯利岩的标志矿物,从而确定金伯利岩源区。 在水系不发育的地区,人们可以通过对土壤及所在地区的地球物理贤料的分析来获取有用的信息。但是还有一些特殊地区有其独特的找矿标志。训非洲博茨瓦纳的奥拉帕金伯利岩管的寻找就是一个成功的例子。该岩管位于卡拉哈利地台上,尽管其上覆盖着沙漠吹来的近百米厚的风砂。但在二十世纪六十年代,戴比尔斯公司的地质学家拉蒙特还是注意到该地区有金伯利岩的标志矿物,而他的这一发现竟是观察当地的白蚁匠得来的。白蚁在向地下挖洞时将地底深处的部分泥砂挖掘出来在地表堆积而成一座座白蚁丘,这其中就有钻石的标志矿物。 其实拉蒙特并不是第一个使用这种方法的人,占代埃及人就曾根据蚁丘来寻找黄金、拉蒙特实际上是受厂古埃及人的启发。利用他的这’发现.戴比尔斯公司只花不到200万美元就将奥拉帕岩筒开发成当时世界最大的钻石矿之一,堪称钻石勘探吏上的一大奇迹。又如在北美,更新世距今1.2万年至180万年前的大冰川刨蚀了加拿大的古老地台,先前的河流沉积物以冰硕物的形式散布各处。正是通过对这些冰川沉积物的取样分析,人们找到丁金伯利岩的标志矿物,并据此在二十世纪八十年代末在加拿大西北部现今仍为冰雪覆盖的地下找到北美最大的钻石原生矿一埃卡梯矿。 埃卡梯矿Ekati Mine或许是位于地球最北端的钻石矿了,它向北距北极圈仅2OOkm。早在二十世纪五十年代,戴比尔斯就开始在加拿大进行钻石勘探,但在30年间没有发现任何有商业价值的钻石矿。1981年,有一位叫费普克的地质学牢意识到,当更新世水期结束时,覆盖在北美大地的冰川开始向北极方向后退,冰川后退时会刨蚀金伯利岩,因此,要在北美部手找钻石,首丸当观察一下由冰川堆积而成的冰啧物中有无金伯利岩的标志矿物。按照这一思路,果然不久费普克和他的同事们就在冰啧物中找到了标志矿物,并循着冰川运动的轨迹最后找到了加拿大第一个钻石矿埃卡梯矿。费普克和另一位地质学家就凭他们的这一勘探思路各占据了埃卡梯矿的10的股份。由于埃卡梯矿位于靠近北极圈的冻原,气候条件恶劣一般为零下40℃,而且又远离中心城市,工人们还必须生活在矿区,整个钻石 矿的开采都需在全封闭的室内环境中操作。因此矿区的建设费用就花了7亿美元。目前估计该矿的总储量为65.9百万吨金伯利岩。每吨矿石仑钻石大约1.09克拉,按每克拉钻石84美元的标准计算,每吨矿石值92美元,整个埃卡梯矿估计可开采的最高期限不会超过17年。1998年10月,有600名员工的埃卡梯矿正式投产。估计年产量在3.54.5百万克拉之间产值在3000万美元左右,约占每年全球钻石总产量的4,加拿大也有可能因此举成为全球第六大钻石生产国. 第四节钻石的开采 并不是所有找到的钻石矿都能被开采。在正式开采以前,还要对矿床进行经济评价,确定开采能否带来利润。一方面,不同质量的钻石之间的价格相差可达几个数量级从几个美元一克拉的工业级钻石到数千美元一克拉的高品质钻石,因此,人们不仅要知道1吨矿石中含有多少克拉的钻石以及钻石矿床的规模,还需要知道钻石的颗粒大小和品质,另一方面,金伯利岩之间也常常存在物理及冶金学上的差异,不同特征的金伯利岩矿山需要不同的设计方案。此外,特殊的自然环境冻原、浅海,沙漠、地下等也需要特殊的开采技术,这都是钻石矿经济评价中所需要考虑的因素。 目前全球共有23个钻石生产国,年产量在104-110百万克拉之间,价值5460亿姜元,宝石级钻石约占钻石产量的20。澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、独联体、南非的钻石矿产量占全球的95。每天全球产出的成色D级、无瑕疵,重12克拉之间的钻石不超过3颗、每年全球产出的成色为D级,重量大于0.5克拉的钻石不足5000颗。一个大型钻石矿处理掉的金伯利岩一般迟1.5亿吨。其开采寿命一般约为30年。目前开采最深的是俄罗斯的Udachnany成功金伯利岩管,计划开采至地下600米,博茨瓦纳的月个大型钻石矿Jwaneng及Orapa的开采深度估计将要超过600米.一个规模为早产5百万克拉的钻石矿,其开发费用大概在34亿美元之间。 钻石原生矿床的开采 露天开采 一般来说,大型钻石原生矿早期均采用露天开采。露天开采的主要工具是铲车、抓斗车、卡车和炸药。由于金伯利岩管是“倒锥状”,露大开采先从地表出露的金伯利岩管外圈开挖,由外向内通过一层层阶地平均坡度在3040度之间呈螺旋式的下降,逐渐增加开采深度。可想而知,露大开采的深度越大,阶地越陡,就越不稳定。这就要求从地表开始矿区四周构筑新的螺旋式阶地,随之开采的成本主要是重新搬挖废矿石也将大大增加。露天开采的开挖深度取决于开采成本。如果开采成本大于所开采出来的钻石价值或者说相差不多,而金伯利岩筒仍含有可开采的钻石,则要考虑采用地下开采的方式。南非的总理矿是露天开采到180米深处转成地下开采的;Finsch矿露天开采的深度则达到430米。澳大利亚的阿盖尔矿则规划在露天开采至地厂300米深处时,转用地下开采方法。露天开采开挖的最大深度记录是南非金伯利矿、当它在1914年被关闭时,其开挖深度已达1200米 地下开采 钻石的地下刀采通过市置一系列竖井和平垌水平坑道来进行。竖井主要通过升降机来运送工人,开采设备及矿车。同时还作为井下的通风、排水的通道,金伯利矿石的开采则主要通过在井下将平垌开挖至金伯利岩管来进行。 钻石的分选 从地下开采出来的只是含有钻石的矿石。全球各主要钻石矿的统计表明从20吨矿石中平均能得到5克拉的钻石。可见从矿石中提取钻石即钴石的分选是件十分不易的工作。尽管如此,根据钻石的某些特性,人们还是掌握了一套有效的分选办法。 钻石的硬度是天然物质中最大的。因此选矿时,使矿石通过粉碎机,岩石将发生破碎,而钻石却被完整保留下来。矿石般先在地下进行第道粉碎工序,粉碎后的碎石直径为 15cm;然后这些碎石通过传送带进入地面选矿厂进行第二次粉碎,经过这次粉碎后,碎石的直径一般在2.55cm之间。这就意味着,如果矿石中含有直径大于5cm的钻石世界最大的库里南钻石切磨前的直径达lOcm,这些钻石有可能被破碎成小于5cm的碎块。虽然各钻石矿中绝大多数的钻石均要远远小于2.5-5cm这一尺寸,但是如果有一颗大于5cm,那么它的价值很可能就无法限量,因此为防万,般选矿厂均有专人观察进入粉碎机之前的矿石。 钻石的比重为 3.52,比金伯利岩中的许多矿物都要重。根据这特征,将碎矿石和定比重的泥浆比重约为1.3一起放在转盘中旋转搅拌,比重小的轻矿物会上浮流走,而钻石等重矿物则会留在转盘底部,构成精矿。然后精矿铍放入密度更大的重液由铁、硅合金粉末和水混合而成,比重接近3.52中,经过旋转,钻石和其他更矿物聚集在容器的底部和四壁,而轻矿物则浮在容器表面中央。经过这一工序之后,剩下的比重更大的精矿的重量约占分选前矿石重量的千分之一。 钻石表面不吸水,但易沾油。在X射线照射下,钻石都能发荧光。钻石分选接下来的两个工序就是利用了钻石的这两个独特性质。根据钻石的亲油性,在选矿厂的传送带或工作台表面上涂上一层油脂,当经过重液分选后的精矿通过工作台时,钻石将被油脂粘住,而石榴于石、钛铁矿等其他重矿物则随流水流走。一定时间后,将工作台上的层油脂刮下,把油脂加热熔化后就可获得钻石。利用钻石在x光照射下发荧光的特性,人们设计厂一套X 光钻石分选系统图74,据此也叮以把钻石分选出来。 经过上述分选工序后的精矿般含有较高比例的钻石,这时要采用的最后,也是最为关键的一道工序就是人工分选依靠人的双眼和双手来挑选钻石。 钻石的分类 钻石被分选出来后,一般需经过专门的分类,才被出售。首先,开采出来的钻石被分成四大类宝石级钻石、近宝石级钻石{按一般标准无法切磨成首饰用钻石,但经特殊切磨仍可用于镶嵌,这类钻石一般都在印度切磨,工业级钻石及碎钻质量最差的钻石,只能被研磨成粉末用于工业或用于切磨其他的钻石。每一大类钻石又可进一步细分成更具体的类型。下面以宝石级钻石为例予以简要介绍。 宝石级钻石按重量、大小可分为大于1克拉、小于0.1克拉及介于两者之间三种类别。般来说,大于15克拉的钻石将被专门单独保管。如果按钻石的形状分类,则至少又叫分成10种不同类型如平面、双晶、劈理、晶体等等。此外,还有根据颜色及内含物、晶体缺陷来进行分类者。上述重量、形状、颜色、内含物等初看起来类似厂切磨钻石分级中的4C评价,但两者有较大的区别,不能混淆。如在裸钻分类中,不仅要注意内含物存在与否,而日还要注意其分布位置。如果有内含物分布在八画体钻石的尖角上,而这’尖角本来就要在切磨中被除去,则这一内含物丝毫不会影响最后切磨好的钻石的净度及重量。分类后的钻行将被分别包装出售。今天全球各地开采的钻石中人约有75被戴比尔斯控制的中央统售组织CSO所收购。 美国阿肯色州的“自助钻石矿” 美国阿肯色州派克县的国家公园中有一座特殊的“钻石矿”,二十多年来它一直没有专门的矿工,开采者都是那些每天付3美元便可在矿区内任一挖掘,一旦挖到钻石便可据为己有的游客。近来每年大约有8万游客光临该矿,每年可挖走大约1400颗钻石,它们大都是不具宝石价值的小颗粒钻石。但人们仍乐此不疲。当然有许多人是为了来此碰碰运气或者消磨时光、体验一下矿工生活,但往往也会有中奖的1924年和1964年这里曾分别出土两颗重为40.23克拉和32.45克拉的钻石。1993年美国第一夫人希拉里在克林顿的就职仪式上佩戴的一颗4.25克拉的金丝钻石也来自此地。1889年的地质调查发现这一地区具有与南非钻石地相类似的火山岩。1906年有一勘探者在此找到了北美本土最早的两颗钻石。此后50年间有数家矿业公司试图在此进行勘探开发,但均无功而返。1948年,有一家公司在此干 了一年只找到价值 948.60 美元的钻石，近年来又有几家公司对这一地区萌生兴趣，拟联合 投资 35 万美元进行地质调查。他们最乐观的估计是这里最终将发现价值 50 亿美元的钻石 趁他们好梦成真之前，有机会去阿肯色州，不妨花上 3 个美金去体验一下矿工的工作，或许 你还会有意外的惊喜。 钻石次生矿床的开采 河流钻石开采 河流地区的钻石是指那些来自原生矿床的钻石被河流带至河床的适当部位而堆积起来 的钻石。由于河道经常会发生变迁，因此这类钻石既可以在现代河流的河床中找到，也可以 在现已变成陆地的古河道中找到。 根据钻石产出部位的不同， 河流地区的钻石的开采也相应 采用不同的方法。如果钻石赋集在现代河床中，而且具有一定的规模，那么可采用吸扬式挖 泥船或使河流改道等方式来开采； 如果钻石赋集在古河道中， 则要采用传统的钻石开采力式， 所不同的是一般不需要粉碎矿石这一工序。 最早的钻石是人们在河流里淘金时发现的。 如果 现代河流中的钻石矿规模不大或钻石分布较广，则仍可见人们往往是一家人采用传统的淘 沙方法包括挖掘、淘洗、筛选等来获取钻石，这种时候眼睛往往成为主要的分选工具。如 果运气好，这是脱贫致富的好门道。现代非洲的安哥拉、塞拉利昂等地仍可见人们在河流巾 淘沙取钻的景象。 浅海钻石开采 既然钻石原生矿经风化剥蚀后，其中的钻石能被流水带至河床沉积下来，可以想象河 流的最终归宿人海也完全有可能含有钻石，事实正是如此。 南部非洲人陆上有 3000 余个金们利岩管与大量的径流相连，这些径流汇成奥兰治、瓦 尔等人河、这些大河最后流入大西洋。地质学家估计，在过去 1 亿年间，南部非洲表层大约 有 1400 米厚的岩石被剥蚀掉，其中蕴含的钻石达数十亿克拉以金伯利矿为例，估计被剥蚀 掉的钻石有 50 万克拉。堆积在河床中的钻石约占这部分钻石的 10％，而有 90％的钻石则 被带入海洋这部分钻石经过河水的冲刷，海浪的淘洗，质量上乘，估计海底中的 9095％ 的钻石足宝石级钻石而全球各大钻石矿中宝石级钻石只占钻石总产量的 20％。 这些钻石如 同夜空中的星星，散落在大洋深处，发出神秘而诱人的光彩。 通过河流搬运人海的钻石既可以在波浪作用的滨海地区堆积，也可以在没有波浪的浅 海区沉积。地史时期的海平面经常发生升降变化，如毗邻西南非洲的大西洋诲面，在 2500 万年以前至少要比今天低 500 米， 这意味着大陆河流当时的入海口要往外海方向推进数十至 数目公里。 海平面的变化再加上波浪及顺岸流的搬运， 使得海洋钻石在较广泛的区域内堆积。 目前海洋钻石的开采按钻石距海岸的远近情况主要采用三种方法。首先，在海滩地区， 钻石的开采类似于在河床的开采。 主要不同之处是这时需要顺着海岸构筑大坝， 以防止大坝 外侧海水的入侵，这样可以保证大坝内侧的海滩挖至海平面以下 20 米。其次，在水深小于 14 米的水下地区，则通过抽吸式采样器将海底泥砂抽到岸边或船上，再进行分选。作业时 一般需要潜水员潜入水底，布置采样的具体位置。在水深大于 15 米的浅海地区，一般采用 配备有先进没备的大型开采船来进行开采。 这类开采船配有声纳测深系统， 可以在开挖前先 摸清海底的起伏分布情况；船上的全球卫星定位系统GPS则可以使开采船精确地布置在各 开采点。开挖工具则使用自动履带牵引装置。有的开采船甚至还配备有大口径的钻机，它能 钻穿不含钻石的沉积层而直接进入含钻石的矿层。 目前戴比尔斯拥有 4 艘这样的船只，它们均被布置在南非和纳水比亚的外海进行钻石 开采。 1962 年，人类首次从海里开采钻石，当年从海底所获的钻石产量是 5 万克拉，价值 150 万美元。至 1996 年，戴比尔斯海洋钻石公司的钻石产量已达 47 万克拉。开采水深已逾 200 米。 第五节世界主要钻石产地概况 目前全球钻石原石的年产值为 60 亿美元左右，而钻石首饰的年销量估计可达 400 亿美 元。全球共有大约二十余个回家在生产钻石，若按产量排序， 前五位分别是澳人利亚、博 茨瓦纳、刚果、俄罗斯，南非；若按所产钻石的价值排序，则依次为博茨瓦纳，俄罗斯、南 非、澳大利亚及纳米比亚。 第二次世界大战以后，非洲的一些殖民地国家纷纷独立，生产钻石的非洲国家除表 7-2 所列以外，还有莱索托、土亚纳，加蓬，肯尼亚、阿尔及利亚、乌干达等国。西非国家的钻 石产量起伏较大，一是战乱不断，二是由于所产钻石大多来自次生矿床，较难控制，因此钻 石的非法开采销售屡禁不止。直至二十世纪九十年代在安哥拉还出现大规模的钻石走私事 件。 现今钻石产值占据全球第一把交椅的博茨瓦纳，1965 年摆脱殖民统治宣布独立时可谓 一穷二白、两年后发现第’个钻石大矿奥拉帕矿，1971 年开始开采，今天的博茨瓦纳已 成为非洲最富裕， 最先进的国家之一。 俄罗斯在战后的五十年代初在西伯利亚发现含有钻石 的金伯利岩管，这一发现打破了当时流行的只有非洲大陆才产出含钻石的金伯利岩的神话。 俄罗斯的第一个钻石矿和平矿于 1957 年正式投产，自此俄罗斯钻石产量占世界总产量 的比重逐年递增，至 1979 年曾达 29％，这对当时已经建立起世界钻石市场秩序的戴比尔斯 来说是个极大的挑战。 俄罗斯钻石管理机构与戴比尔斯也一直保持着若即若离的关系， 一方 面俄罗斯通过合同借助戴比尔斯的渠道向世界供应钻石， 另一方面他们又设法另辟渠道直接 进入钻石市场。据说八十年代俄罗斯囤积的钻石价值 80 亿美元戴比尔斯 1995 年全年的销 量为 48．3 亿美元。九十年代以来，随着前苏联的解体，俄罗斯的钻石产量逐渐下降，即 使如此，俄罗斯每年开采的 1250 万克拉的钻石中还有 2025％是宝石级钻石．其钻石年产 值已超过南非跃居第二。值得指山的是，这几年俄罗斯 80钻石来自同一个钻石矿一一“成 功”矿，而仅限于露大开采的和平矿由于积水、有害气体泄漏等原因处于堆以为继的状态， 但一旦对该矿进行地下开采、俄罗斯钻石产量对戴比尔斯的挑战将更为严峻。 虽然澳大利亚在十九世纪已有零星的钻石被发现，但其数量有限。品质较低，直至二 十世纪七十年代，在众多钻石生产国中澳大利亚仍属无名之辈。但是在 1986 年，澳大利亚 的钻石产量直线上升，自此以后直稳居各国钻石年产量的榜首当年产量达 2920 万克拉。 令人惊叹的是， 将澳人利亚送上钻石生产国头把交椅的只有个钻石矿位于西澳金伯利 高原的阿盖尔矿。对于钻石勘探开采来说，阿盖尔矿具有划时代的意义。首先它是系统地球 科学勘探的结果，从选样西澳的古老地台区作为勘探对象1971，到此后在这一地区的河流 里发现钻石及其标志矿物，最后于 1979 年找到了含钻石面积达 114 亩的大岩管，这切都 是有计划地进行着；其次，这是世界上第一个赋存在钾镁煌斑岩而不是金伯利岩中的钻石 矿；第三，以往的南非，西伯利亚钻石都出现在太古代地层中，而阿盖尔钻石矿却出现在更 年轻的元古代地层中。 1995 年， 至 阿盖尔矿的钻石产量占全球产量的 38， 估计至少到 2005 年，阿盖尔矿将保持这年产量。但遗憾的是由于其中宝石级钻石只占 5，不少钻石呈棕 色，而且颗粒较小，其产值只占全球的 6％。 在人类进入二十一世纪之际， 加拿大北部埃卡提钻石矿的投产使北美大陆成为全球主要 的钻石产区之。 虽然美国国土上也有大片的古老地台区， 早在 150 年前就有人在河流中发 现钻石，此外还有上百个金伯利岩管分布在全美各地。但遗憾的是，长期以来除了阿肯色州 的钻石公园里产少量钻石，美国基本不产钻石。直至 1996 年，科罗拉多州的一个钻石矿总 算正式投产，当年产量达 2 万克拉。 中国属于钻石资源较少的国家， 虽然在东部地区十几个省区都有金伯利岩分布， 但主要 的钻石产区只有辽宁，湖南，山东三地，并且这三个地方出产的钻石各有各的特点。从构造 连环境看， 金伯利岩主要分布于华北地台及扬子地台区内， 一般都沿深大断裂带的两侧分布。 值得一提的是湖南沅水的钻石沙矿， 荚国矿物学家哈理斯博士， 澳大利亚学者扣比利时地质 专家到湖南考察后都认为， 沅水流域的钻石质量忧于巴西钻石， 并且钻石矿常与黄金矿相伴 生，为世界上罕见的宝石资源。