加拿大金刚石/钻石的地质背景
8.4.2.1 加拿大金刚石/钻石的地质构造
从地质构造来说，加拿大全境可分为四个大地构造单元，即加拿大北美克拉通、阿巴拉契亚褶皱带、科迪勒拉褶皱带和因努伊特褶皱带。加拿大金刚石资源主要位于加拿大北美克拉通。加拿大北美克拉通是加拿大的主体部分（图8.23a），其基底最古老的岩石是太古宙的花岗岩、云母片岩、强变质的沉积岩（粉砂岩、泥岩、砾岩）和火山岩（以基性为主，有少量酸性熔岩和火山灰）。在其上角度不整合覆有元古宙砾岩、砂岩、片岩、灰岩、含铁石英岩及火山岩。克拉通中部为世界著名的加拿大地盾。地盾由几个太古宙陆核组成。其中最大的是位于哈得孙湾东面和南面的苏必利尔地块，地块内的火山岩同位素年龄为27亿～29.5亿年。它也是地球上最大的太古宙陆核，从大湖区西部到魁北克北部绵延2500km。其他较小的陆核，有纽芬兰省北部沿海地区的纽塔克地块、哈得孙湾西部的卡米纳克地块及奴湖北部的奴地块。奴地块岩石的同位素年龄为30亿年，是已知地盾的最古老地区。上述地块被强烈变形的元古宙岩石所分隔（Kjarsgaard，2007；Brummer，1978；Perron，2006）。
加拿大金刚石矿床主要为金伯利岩型，目前还没有获得加拿大金刚石储量的准确数字，但据已有的资料，加拿大金刚石储量是巨大的。多个小范围的克拉通内发现了金刚石矿床，其中以西北地区的Slave克拉通内发现的金刚石矿床多为大型或超大型（图8.23b），仅Diavik一个矿山已知金刚石证实储量就达到5600×104ct（截至2004年底），超过位居世界第五位的俄罗斯（Kjarsgaard，2007；Perron，2006）。
8.4.2.2 加拿大金伯利岩分布
加拿大金刚石/钻石资源非常丰富。有10个省和3个地区发现了金刚石矿床。已经发现了540个金伯利岩体，主要集中在西北地区和努纳武特地区。此外，魁北克省、安大略省、萨斯喀彻温省、不列颠哥比亚省、曼尼托巴省和阿尔伯塔省均有发现金刚石/钻石矿藏。一些重要地区已经得到开发，如西北地区的Ekati和Diavik矿山。一些含金刚石的金伯利岩体正在作进一步的勘探，如Winspear和Aber公司在耶洛耐夫东北220km的斯耐普湖圈定了三个高品位高质量的含金刚石金伯利岩墙。斯耐普金伯利岩体预测资源量为12×106t，平均金刚石品位1.72ct/t，单价为118美元/ct。在安大略省，Monopros公司正在评测位于James Bay Lowlands Attawapiskat以西90km处的含金刚石金伯利岩体。Twin Gold公司在魁北克省北部Alluviaq Fjord的3个金伯利岩墙中发现了优质的微金刚石粒。最近Twiu Mining公司在加拿大巴芬岛找到了金刚石矿，矿区名称为Jeckson Sulet，岩筒名称为Freightrain，采了一个18.441t的大样，获86粒超过1mm的金刚石，共重3.64ct。其中最大的一粒为6.98mm×5.64mm×3.60mm，重1.2ct，金刚石呈无色透明。
图8.23a 加拿大北美克拉通
Figure 8.23a North American craton of Canada
图8.23b 加拿大Slave克拉通内分布多个大型金刚石矿床，如Diavik，Ekati等
（ 据 Kjarsgaard ＆ Livinson，2002）
Figure 8.23b Several large-scale diamond deposits distributed in Slave craton of Canada，e.g. Diavik，Ekati，etc.
（Kjarsgaard ＆Livinson，2002）
据加拿大Alberta大学金刚石地质教授Thomas Stachels 2011年介绍，2010年加拿大有4个金伯利岩岩管在全方位开采。图8.24为加拿大金刚石矿及开发项目分布图。图8.25比较了世界金伯利岩面积大小，从图中可以看出加拿大的金伯利岩面积是世界上最大的。
图8.24 加拿大金刚石矿及开发项目
（来源：加拿大地质调查局，2008）
Figure 8.24 Diamond Mines and Advanced Projects in Canada
（from Geological Survey of Canada，2008 ）
加拿大现在是世界金刚石/钻石主要生产国，其产量和产值还将继续上升。可以预期今后还将发现新的金伯利岩筒和金刚石矿床（Kjarsgaard，2007；Kjarsgaard＆Livinson，2002；www.diamondconsulants.ca）。
8.4.2.3 加拿大金伯利岩岩石学特征
加拿大数百个金伯利岩管的岩石学矿物学特征千差万别，但大致具有下列特征 （Brummer，1984；Brummer et al.，1992；Kjarsgaard，2007；Perron，2006；Kjarsgaard ＆ Livinson，2002；Brumer，1978；Janes，1984；Boyd，1998）；金伯利岩具明显的不规则状结构，大的结晶颗粒如橄榄石多呈圆形或他形形态，多数粒径在0.5～1.0mm，大颗粒矿物常见于细小颗粒基体中。主要组成矿物为，橄榄石、铬镁铝榴石、铬尖晶石、铬透辉石、古铜辉石、角闪石，以及来自地幔橄榄岩的金云母、铁铝榴石-镁铝榴石和来自地幔榴辉岩的绿辉石。粗粒矿物晶体包括Ti-Cr-Mg铝榴石、镁钛铁矿、铬透辉石、金云母、顽辉石及锆石。原生金伯利岩中的斑晶和显微斑晶矿物主要为镁橄榄石、尖晶石和稀少的金云母。金伯利岩的风化产物由各种比例的镁橄榄石、尖晶石、钙钛矿、钙镁橄榄石、磷灰石、金云母、木下云母、碳酸盐和钛铁矿。后期的蛇纹石、透辉石、方解石、磁铁矿等蚀变矿物常见于小于800℃的岩石中。金伯利岩管火山碎屑岩中后期微晶透辉石和蛇纹石最常见。
图8.25 世界金伯利岩面积比较
（据www.grizzlydiamonds.com）
Figure 8.25 Comparison of kimberlite areas worldwide
加拿大金伯利岩具有典型的地球化学特征（Carlson et al.，1999；Banas et al.，2007；Alubach et al.，2004），简单的可以总结为Sr、Ba、La系稀土元素（La、Ce、Sm、Nd），Nb、Ta、Zr、P、Th和U（铀，碱性系列）以及过渡金属元素，Mg、Ni、Cr和Co（超基性特征）。这种碱性和超基性特征非常明显，超过除少数富镁碳酸盐以外的其他任何岩石。岩石中的TiO2、Al2O3、Na2O和K2O含量较高，可以做为岩石学区域指纹特征。岩石的主要组成元素和微量元素组合可做为该地区的特征标志。
钻石原石表面特征~
钻石原石是指未经切割的金刚石，金刚石俗称“金刚钻”。
摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。钻石(金刚石)为最高级第10级。
金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。 金刚石的折射率非常高，色散性能也很强。
金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨。
金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心，具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结，距离为154pm。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。
扩展资料：
钻石原石在公元前800年在印度被发现，没有人敢胡乱加工钻石原石，钻石被认为具有驾驭地球的能量，它可以保护佩戴者并使其拥有神秘的诱惑力。
只有国王，王后和其追随者可以负担得起如此罕见美丽的钻石装饰，钻石的自然状态是非常珍贵的，我们发现并且使用钻石超过2000年了，一位匈牙利王后的皇冠上镶嵌着未经切割的钻石，这个可以追溯到1074年，被认为是最早的钻石珠宝形式。
世界各地都发现了金刚石矿。其中，澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。
地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。
参考资料：百度百科-钻石原石
参考资料：百度百科-金刚石
指爱钻饰为您解答：钻石为什么这么昂贵？今天就从根源来揭秘钻石背后的故事！钻石之所以被人类称之为“宝石之王”，并成为最昂贵的宝石品种，除与钻石本身具有魅力的品质有关外，还与钻石矿床的探测、加工等有着密切的关系。1．钻石固有的内在魅力品质作为宝石，必须具备美丽、耐久和稀少这三大要素。钻石是唯一一种集最高硬度，强折射率和高色散于一体的宝石品种，任何其它宝石品种都是不可比拟的。这样的宝中之宝，稀中之罕，理所应当地成为贵中之最了。2．钻石文化源远流长自古以来，钻石一直被人类视为权力、威严、地位和富贵的象征。其坚不可摧、攻无不克、坚贞永恒和坚毅阳刚的品质，是人类永远追求的目标。它具有潜在的、巨大的文化价值。3．钻石矿床探寻艰难，耗资巨大钻石矿床的寻找，并不像传说中的那样，不小心摔一交 就能发现一个钻石矿床。钻石矿床的探寻往往要花上几十 年，甚至上百年的努力和劳动，耗资巨大。如原苏联西伯利亚 原生金刚石矿床的探寻，从1913年开始，历经了18年的艰辛，才得以发现；博茨瓦纳的“欧拉”原生矿床，耗资3200万 美元，历经12年的奋斗才挖掘出来；近几年，在加拿大西北部发现的金刚石原生矿床，则是经历了几代地质学家的艰苦努力，耗资至少达几亿美元才找到的。4．金刚石矿床数量少，宝石级金刚石矿床品位低世界金刚石矿床的数量，如果与铁、铜和金矿数量相比的话，可以说是少得可怜，屈指可数。在开采出的金刚石中，平均只有20％达到宝石级，而其余80％只能用于工业。但这 20％宝石级金刚石的价值却相当于80％工业金刚石的5倍之多。世界金刚石年产量约为10000万克拉，宝石级约为1500万克拉，而加工成钻石的约为400万克拉(相当于800千克)。统计发现，要得到1克拉(0.2克)已打磨好的钻石，需要挖掘约250吨矿石。5．开采的规模浩大、难度极高钻石矿床的开采，可以说是一件规模巨大，却又细心备至的工作。开采过程中，既需充分开采含有钻石的矿石，又要谨小慎微，以确保矿石中钻石原石颗粒完好无损。开采不当会导致经济的巨大损失。不论是露天开采，还是地下挖掘，都是一项声势和场面浩大的工程，人力物力的投入是难以想象的。6．钻石加工程序复杂，工时量大对开采出的矿石经精心破碎和分选后，并不像其它金属矿床一样，即可投入大批量的冶炼，而是要对每一粒钻石毛坯进行逐粒精心细致的分析，才能确定下切磨方案，以确保其重量、净度和款式。这往往需要对钻石本身物理光学性质有充分了解、经验相当丰富的人员来进行。一般步骤是：①设计标线；⑧劈钻；⑧锯钻；④车钻；⑤磨钻；⑥清洗分级。而这每一步骤中还包括了许许多多的小程序。每一小步都需要精湛的工艺技术和丰富的经验。就拿世界之最的库利南钻石来说，原石重3106克拉，三个经验丰富、技艺超群的工匠，每天工作14小时，共耗时8个月，才将它分割成4颗大钻和101颗小钻。有些世界著名钻石的加工，往往仅设计都要花费几个月，甚至1—2年的时间。7．到消费者手中，一颗钻石的经历繁多据有人初步统计，一颗钻石，从它的开采、分选、加工、分级、销售，到最后卖到购买者手中，约涉及200多万人，一枚钻戒是天然造物主和200多万人心血的结晶，钻石的无比珍贵也就是在其中。
加拿大金刚石矿床主要为金伯利岩型，目前还没有获得加拿大金刚石储量的准确数字，但据已有的资料，加拿大金刚石储量是巨大的。多个小范围的克拉通内发现了金刚石矿床，其中以西北地区的Slave克拉通内发现的金刚石矿床多为大型或超大型（图8.23b），仅Diavik一个矿山已知金刚石证实储量就达到5600×104ct（截至...
加拿大金刚石的完整度普遍较好，有的小颗粒晶体几乎呈完美八面体晶形。晶体大小普遍较小，以位于Alberta州的水牛头山矿床（Buffalo Head Hills）为例，700颗金刚石晶体中有20%的尺寸小于1.2mm，66%为0.6～1.2mm，有107颗尺寸为0.4～3.3mm，占15%，只有不到5%的尺寸大于3.3mm。小颗粒的金刚石中...
约35%的金刚石\/钻石能见到塑性变形所形成的滑移线和滑移面，有时可见数组平行{111}晶面的滑移线（图8.27）。8.4.4.2 加拿大金刚石\/钻石的包裹体及其他内部特征 近20年来，前人对加拿大不同产地的金刚石的内部包裹体及生长特征进行了工作（Banas et al.，2007；Stachel et al.，2004，2008，2009...
金刚石的熔点为3550℃。金刚石是一种由碳元素组成的矿物，也是常见的钻石的原身，为已知自然界中存在最硬物质，俗称金刚钻，目前最大的一颗金刚石是加拿大出土的重量高达552克拉的黄色金刚石。金刚石可以用在工业、饰品以及航天领域等方面，比如玻璃刀、锯片、钻戒、项链、耳环等等。金刚石还可以作为观赏宝...
天然存在的最硬物质是金刚石。金刚石（diamond），俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为C，也是常见的钻石的原身，金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质，石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石，金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具，也是...
金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。 2018年12月,加拿大出土了一颗重量高达552克拉的黄色钻石,这使它成为了在北美洲发现的最大的一颗钻石。 基本介绍 中文名 :金刚石 英文名 :diamond 别称:金刚钻...
科罗内申湾南75公里埃普沃思的Knife湖岩筒(地表超过6公顷)为多期火口相,含金刚石,戴比尔斯公司要采小、大样。科罗内申湾地区Kim和Ric矿地2001年发现5个岩体,其中阿塔米西亚(3公顷)品位为0.4克拉\/吨。 在加拿大西北地区,埃卡蒂矿山现年产约350万克拉。戴维克矿山2003年初开始在A154岩筒露采,其顶部有一层原认为...
1、金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。2、2018年12月，加拿大出土了一颗...
世界上有20多个国家赋存有金刚石矿产，除以上介绍的俄罗斯、博茨瓦纳、南非、加拿大、澳大利亚、巴西、津巴布韦7个国家外，其他金刚石产出国还有纳米比亚、安哥拉、中非共和国、委内瑞拉、加纳、塞拉利昂、几内亚、象牙海岸、利比里亚、坦桑尼亚等。图8.54为世界金刚石矿床分布图。世界原生金刚石矿床绝大多数都分布...
色斑是金刚石\/钻石一种具有来源标型性的特征之一。根据不同金刚石\/钻石矿区金刚石\/钻石表面是否存在色斑可以将金刚石\/钻石分为两大类，有色斑的和无色斑的，前者产地通常比较少见。出现色斑的产地主要包括：北美克拉通加拿大Slave克拉通的Jericho矿区，该地绿色金刚石表面具有暗绿色圆形色斑；北美克拉通加拿大...
