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8.6.2.1巴西金刚石/钻石的晶体形貌和颜色特征

巴西各矿区的金刚石/钻石具有相似的晶体形态、表面形貌和颜色特征。金刚石/钻石的晶体形态以十二面体为主，其次为不规则形状、聚形和八面体晶形，还有少量的三角薄片双晶（图8.38、图8.39），大多数金刚石/钻石表面显示溶蚀特征、塑*变形纹理及与搬运相关的表面磨损；金刚石/钻石的颜色以无色为主，其次为灰色、棕色、**、粉色、*白色及不均一的颜色（Kaminsky et al.，2001b；Hayman et al.，2003，2005；T***ert et al.，2006；Bulanova et al.，2008a；Hunt et al.，2009）。

虽然巴西各矿区的钻石都以菱形十二面体为主，具有相似的晶体形态，但不同来源钻石的形态组合则有差异。例如Arenapolis、Boa Vista和Canastra三个砂矿的钻石具有相似的与生长和溶蚀过程相关的晶体形态。三个矿区钻石的晶体形态均以菱形十二面体为主，其次为比例相当的八面体和菱形十二面体聚形、八面体、不规则形状晶形（T***ert et al.，2006）。Juina地区Rio Soriso砂矿钻石晶形也以菱形十二面体为主（42*），其次为菱形十二面体与八面体的聚形（13*），八面体（4*）（图8.38），但出现一些不常见的立方体和立方-八面体钻石（Hayman et al.，2005）。而Carolina金伯利岩筒钻石的形貌以滚圆（32*）和不规则（26*）的菱形十二面体为主，其次为不规则、不可辨别的晶形（26*），其余的为八面体（12*）和三角薄片双晶（4*）。

图8.38 Rio Soriso矿区原石（A）十二面体（B）八面体-十二面体组合（C）聚形（D）八面体双晶

Figure 8.38 Rough diamonds from Rio Soriso mine A） dodecahedron B） combination form of octahedron and dodecahedron C） combination form D） macle

图8.39 Collier 4岩管金刚石的形貌

Figure 8.39 Diamond morphology of No.4 pipe，Collier

J1：碎片，熔蚀与蚀刻白色八面体；J2：白色八面体/双晶/共生一边破碎；J9：淡棕色熔蚀破碎的八面体；J10：白色熔蚀八面体、十二面体

J1: fragment，resorped and etched white octahedral crystal; J2: white octahedral crystal intergrows with macle，one side broken; J9: light brown，resorped and broken octahedral crystal; J10: white resorped octahedral crystal and dodecahedral crystal

图8.40 Rio Soriso矿区原石具有不同的荧光颜色：（A）蓝色，（B）绿松石色，（C）绿色，（D）棕色

Figure 8.40 Rough diamonds with different fluorescence colors from Rio Soriso mine: A）blue，B）turquoise，C）gREE，D）brown

图8.41 Rio Soriso矿区原石CL图像（A）多阶段的八面体生长和溶蚀；（B）复杂的生长模式

Figure 8.41 CL images of rough diamonds from Rio Soriso mine，（A） multi-stage octahedron growth and resorption;（B） complicated growth pattern

Juina地区金刚石（包括起源地Sao Luiz河）表面具有大量塑*变形滑移线和蚀刻通道，常缺少机械相关的磨损痕迹（（Kaminsky et al.，2001b；Hayman et al.，2003）。而其他地区金刚石表面具有丰富的晶面蚀像，如盾形的薄层、三角坑（座）、阶梯状生长结构、生长丘、塑*变形滑移线及不同比例与搬运相关的表面磨损（Hunt et al.，2009；Bulanova et al.，2008a；T***ert et al.，2006）。

大部分矿区金刚石/钻石表面存在色斑，如Boa Vista砂矿矿区约75*的金刚石/钻石具有绿色和褐**斑，以绿**斑为主。Arenapolis和Canastra砂矿近40*或更少的金刚石/钻石拥有比例相当的绿色、褐**斑（T***ert et al.，2006）。Machado River砂矿的金刚石/钻石表面也常见绿色和棕**斑（Bulanova et al.，2008a）。只有Juina地区Rio Soriso矿区等少量矿区金刚石/钻石表面不存在色斑（Hayman et al.，2003）。

8.6.2.2巴西金刚石/钻石的内部结构特征

Arenapolis、Boa Vista和Canastra砂矿金刚石阴*发光（CL）生长结构多样，简单环带、振*环带、扇形和复杂分区环带结构均可见。Boa Vista矿区未溶蚀的八面体金刚石/钻石一般具有低氮的外层（T***ert et al.，2006）。Rondônia州Machado河砂矿橄榄岩型的金刚石/钻石具有明亮的蓝色光致发光及八面体分带的阴*发光图像，但其超深榴辉岩型金刚石/钻石则不具有或呈非常弱的光致发光和阴*发光图像（Bulanova et al.，2008a）。

Juina地区金刚石/钻石的内部结构与岩石圈来源的金刚石/钻石有**不同，以复杂的内部生长结构、塑*变形、内应力、破碎和溶蚀为特征（Hayman et al.，2005；Hutchison，1997；Kaminsky et al.，2001b；Bulanova et al.，2010）。Juina地区Rio Soriso砂矿大部分金刚石/钻石表现为同中心、复杂形状、扇形分带的内部结构，许多金刚石出现阶段*的溶蚀、生长及塑*变形（Hayman et al.，2005）。Juina地区Collier 4岩筒只有少数金刚石/钻石呈现规则的八面体环带结构，大部分具有充填破碎和溶蚀的后代金刚石/钻石的裂缝，或者表现为非常复杂的生长模式（图8.39），表明金刚石/钻石具有复杂的生长历史，起源于交替生长和强烈溶蚀的环境，受到类似剪切地幔捕虏体的脆*和塑*变形（Bulanova等 et al.，2010）。

8.6.2.3巴西金刚石/钻石的包裹体特征

巴西大部分矿区的金刚石/钻石具有与世界其他地区相似的矿物包裹体组合，以橄榄岩型（P型）为主，包括橄榄石、镁铬铁矿、石榴子石、斜方辉石、顽火辉石等（Meyer＆ Svisero，1975；T***ert et al.，2006）。其中橄榄石和斜方辉石包裹体具有高Mg和低Ca特征，指示金刚石/钻石强到中等亏损橄榄岩型的地幔来源；榴辉岩型（E型）包裹体丰度低，表明在巴西主要部分的岩石圈地幔，缺少玄武岩组成的金刚石/钻石源岩（T***ert et al.，2006）。只有Juina地区砂矿金刚石/钻石具有**的以超高压相为主的包裹体组合，包括铁方镁石、钙钛矿、四面体的铁铝-镁铝榴石混合物相（T***）、超硅石榴石、含锰钛铁矿、Cr-Ti尖晶石、自然Fe、自然Ni、榍石等，其中铁方镁石的质量分数*丰富（Hayman et al.，2005；Kaminsky et al.，2001b；Kaminsky et al.，2008；Hutchison et al.，1999; Harte et al.，1994）。铁方镁石+MgSi-钙钛矿+CaSi-钙钛矿+SiO2±T***矿物的共生组合，与实验研究中高压下橄榄岩型组成预测一致（Kesson et al.，1991）。这些罕见包裹体系列揭示了金刚石/钻石的过渡地带和下地幔来源，起源深度可能超过1700 km（Hayman et al.，2005；Kaminsky et al.，2001b；Harte et al.，1994）。金刚石也存在E型包裹体，包括水铝硅酸盐（“Egg相”）（Wirth et al.，2007）、碳酸盐（方解石和白云石）（Brenker et al.，2007；Wirth et al.，2009）、硅酸盐（硅灰石-Ⅱ、枪晶石、钙镁橄榄石、金云母）、卤化物（NaCl、KCl、CaCl2和PbCl2）、氧化物（钛铁矿和尖晶石）以及硫化物（Wirth et al.，2009）等，表明金刚石可能是地壳物质俯冲到了一个深度较低的过渡地带和下地幔形成的（Wirth et al.，2007；Brenker et al.，2007；Wirth et al.，2009），见表8.9。

世界范围内，仅巴西西部的Juina地区（Kaminsky et al.，2001b；Harte＆ Harris，1994）、加拿大的A154 South岩管（Donnelly et al.，2007）、Panda（T***ert et al.，2005a，2005b）以及几内亚的Kankan（Stachel et al.，2000b）地区的金刚石/钻石含有铁方镁石包裹体。仅Jager**ontein、Juina、Kankan三个产地金刚石/钻石中含有相当比例的超硅石榴子石包裹体（Stachel et al.，2004a，2004b）。四面体的铁铝-镁铝榴石混合物（T***）包裹体*其低Ca、Cr、高Ti成分，属于异常的地幔石榴子石，只在Juina地区Sao Luiz、Rio Soriso、Collier 4矿区金刚石/钻石中发现（Harris et al.，1997；Hayman et al.，2005；Kaminsky et al.，2001b；Bulanova et al.，2010）。磁铁矿是金刚石/钻石中的稀有包裹体，仅在Juina地区（Hutchison，1997）、委内瑞拉的Guaniamo地区（Sobolev et al.，1998），美国的Sloan地区（Meyer＆ McCallum，1986）和西伯利亚一些矿区（Sobolev et al.，1981，1984）的金刚石/钻石中发现。自然铁也是金刚石的稀有包裹体，仅在Juina地区砂矿金刚石/钻石（Hayman et al.，2005；Kaminsky et al.，2008），西伯利亚及澳大利亚Wellington地区的橄榄岩型金刚石/钻石（Sobolev et al.，1981；Bulanova et al.，1998；Davies et al.，1999），及美国Colorado-Wyoming（Meyer＆ McCallum，1986）金刚石/钻石中报道过。显然，金刚石中含有磁铁矿、自然铁这些稀有包裹体是有重要的产地来源指示意义。

表8.9巴西金刚石/钻石的包裹体特征Table 8.9 Diamond inclusion features of Brazil

据：Meryer and Svisero，1975；T***ert et al.，2006；Shiryaev et al.，2003；Bulanova et al.，2008a；Harte et al.，1999；Kaminsky et al.，2001b；Araújoet al.，2003；Hayman et al.，2005；Kaminsky et al.，2008；Brenker et al.，2007；Wirth et al.，2007，2009；Bulanova et al.，2010；Kesson＆ Fitz Gerald，1991文献整理

1、*初人们认为，这些金刚石是由于陨石中所含有的碳质因与大气摩擦和地面撞击，产生了高温高压而形成结晶的金刚石。

2、近年来，在美国**自然史***中，科学家们得到一块来自南**陆亚兰高地冰盖中的铁陨石，在它的切片中也找到了一个金刚石晶体的包体。他们猜测这块陨石原是小行星的碎片，而其中所含的金刚石晶体，则是在它陨落之前，并且是在好几百万年前小行星带中的两颗小行星发生碰撞时形成的。这种铁陨石之所以具有金刚石包体是因为小行星碰撞时的速度非常大（时速约数万公里），从而产生较大的冲击压力，进而使自然碳转变为金刚石。

3、美国芝加哥大学的刘易斯和沃特等人开始对1969年坠落在墨西哥等地的4块陨石进行研究，他们意外的发现了无数非常细小的金刚石**，其中还含有微量的具有特殊比例的同位素的氙气。经过测定，显示出它们的年龄比太阳系还大，均生成于45亿年以前。这一结论表明，金刚石的生成与陨石相互间的撞击或坠落与地球是没关系的。

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