湖南沅水流域与金刚石/钻石有关的岩石类型

湖南沅水流域与金刚石/钻石有关的金伯利岩、钾镁煌斑岩矿物组成及地球化学特征~

贵州马坪细粒云母金伯利岩已强烈风化，只在部分岩石中保存推测原生矿物是橄榄石斑晶的圆斑结构，基质为细小的水云母鳞片，可能存在过金云母和橄榄石，岩体中含铬镁铝榴石极少，含极微量细粒金刚石。镁铝榴石云母金伯利岩具有圆斑结构，斑晶由蛇纹石–碳酸盐化的橄榄石假象和少量镁铝榴石组成。基质由蛇纹石、金云母、碳酸盐矿物以及磷灰石、锐铁矿、黄铁矿、铬铁矿等副矿物组成（章人骏，1985）。
湖南宁乡钾镁煌斑岩岩体主要为火山管道相，部分为脉状浅成侵入相，其火山活动形式与玄武岩火山活动形式相似。岩体多成群或狭长带状分布，以岩管或岩脉产出，呈北西向展布，岩带大约长5km，宽100～800m，27个岩体中有6个岩管，集中在岩群的北西段。管道相岩石主要由火山碎屑岩（角砾岩-凝灰岩）组成，脉状岩体为岩浆型块状岩石（刘观亮等，1995）。钾镁煌斑岩地表岩石强烈风化呈土状，颜色为黄褐、棕红、灰绿、灰黑等色。常见有煌斑结构、晶（岩）屑结构、角砾状或块状构造。主要矿物有橄榄石、透长石、金云母，副矿物有石榴子石、透辉石、铬铁矿、金红石、钛铁矿、磷灰石等，有些岩体含有方解石脉，岩石遭受强烈蚀变，主要为碳酸盐化、滑石化、绿泥石化、褐铁矿化、硅化等。岩石薄片观测显示钾镁煌斑岩原生矿物多已风化，大多数矿物仅存假象。
从地球化学特征来看，宁乡岩区钾镁煌斑岩属过渡型，与典型的西澳和北美的钾镁煌斑岩对比，既有相似性又有差异，其中V号煌斑岩分布在宁乡云影窝附近，曾发现小颗金刚石（李子云等，1993），岩管地表风化强烈，植被茂密，风化深度10m以上。研究样品是过去挖掘水渠时被掏出的较新鲜的岩块，岩石呈灰绿–墨绿色，具有火山碎屑结构，角砾状构造，蚀变明显，主要为碳酸盐化和绿泥石化，部分样品可见白色的碳酸盐脉体胶结现象。岩石的SiO2含量为39.49%～52.65%，平均47.85%，属基性-超基性岩，其SiO2的含量与同处扬子地台的镇远、大洪山相当，比西澳钾镁煌斑岩SiO2的含量高（表2.29，2.30）。MgO含量为14.46%～18.76%，平均16.12%，虽然相对镇远、大洪山的含量较高，但远比西澳的钾镁煌斑岩中的含量低。可能是由于钾镁煌斑岩的主要造岩矿物橄榄石和金云母发生蚀变，导致MgO流失而降低。MgO是衡量岩石基性程度的特征组分，基性程度越高，MgO含量越大，SiO2的含量与MgO的含量呈负相关关系。宁乡Ⅴ号岩管煌斑岩MgO含量低和其SiO2含量较高一致。一般来说，钾镁煌斑岩中MgO的含量与金刚石的含矿性也有一定联系，随着MgO含量的增高，含金刚石可能性也增大。本区煌斑岩的Mg#值为：55.5～62.2，平均60.4，与幔源物质的值相一致，扬子地台地区相对于西澳钾镁煌斑岩的Mg#值都明显偏低，可能与本区的岩浆演化程度较高有关（Scott Smith，1989）。TiO2含量为0.67%～3.71%，平均2.45%，比其他地区钾镁煌斑岩的含量低。TiO2主要来自岩石中的钛金云母、金红石和锐钛矿，Ⅴ号岩管全岩分析TiO2含量低，与宁乡的钾镁煌斑岩中的含Ti矿物相对较少相一致（图2.31）。

表2.29 湖南宁乡Ⅴ号岩管煌斑岩全岩主量元素分析数据　Table 2.29 Whole-rock analysis data of major elements in the No.V lamproite pipe of Ningxiang, Hunan

由中科院广州地球化学研究所刘颖测试，FeO为全铁含量，Mg#＝100·MgO/（MgO+FeO）。

表2.30 湖南宁乡钾镁煌斑岩与其他地区全岩主量元素成分对比　Table 2.30 Whole-rock composition of major elements in lamproites of Ningxiang, Hunan and other regions

FeO为全铁含量，单位为%。宁乡Ⅴ号岩管数据为本书所测数据的平均值；宁乡Ⅰ号岩管数据，据李子云（1993）；大洪山数据，据叶德隆等 （1991）；镇远数据，据罗会文 （1989）；西澳数据，据 Jaques A.L（1986）。

图2.31 湖南宁乡Ⅴ号岩管煌斑岩的Al2O3-TFeO-MgO 关系图

（据Bergman，1987）
▲代表所测5个Ⅴ号岩管煌斑岩样品，椭圆实线区域代表典型钾镁煌斑岩区
Figure 2.31 Ternary diagram of Al2O3-TFeO-MgO of lamproite from pipe V at Ningxiang，Hunan
▲ stands for 5 samples from the No.V lamproite pipe，and the elliptical solid line stands for lamproite area
Ⅴ号岩管的岩石化学分析显示，其主量元素化学成分特征基本上与典型的钾镁煌斑岩的成分特征一致（罗会文等，1989；叶德隆，1993，柴凤梅，2001）。与李子云等（1993）所分析的宁乡Ⅰ、Ⅱ号岩管钾镁煌斑岩相比，Ⅴ号岩管岩石除K2O、Na2O、CaO含量稍低外，其他成分基本一致，可以认为是相同来源的产物。但与典型含金刚石的钾镁煌斑岩相比，其SiO2、Al2O3、MnO的含量较高，MgO、TiO2、K2O含量较低，这可能与钾镁煌斑岩的岩浆来源及演化过程有关。
与西澳典型含金刚石的钾镁煌斑岩相比，宁乡岩区SiO2、Al2O3、MnO的含量较高，钾、全碱和镁含量偏低，相容元素Cr和Ni以及不相容元素Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Th、F和LREE也偏低，其成分有向云煌岩过渡的特点（池际尚等，1996；林玮鹏等，2009）。

4.2.1 沅水各支流的分布
渠水:发源贵州黎平县境,从南到北流经县溪镇、靖县、会同,在托口与清水江汇合成沅水,长度大于244千米,流域面积6015平方千米。上游为深切谷地、中山区,河流狭窄,阶地不发育;中游进入靖县中生界红盆区,发育七级阶地;会同以下的下游段又进了峡谷段,纵比降为0.9‰。
舞阳河:发源于贵州黄平县罗朗,怀化以上呈北东东流向,流经贵州的施秉、镇远、玉屏和湖南的新晃、芷江、怀化,突然转折向南流,于洪江市入沅水。河流全长422千米,落差420米,流域面积10366平方千米。该河沿断裂带流行,南流段纵比降为0.89‰。在芷江城郊第四系发育,分布有五级堆积阶地。
巫水:发源于湘桂交界的金龙山脉,向北流经城步、绥宁、王家坪、高椅、若水,于洪江市注入沅水。河流长227千米,总落差432米,纵比降1.9‰,比较陡峻,多峡谷。流域面积4725平方千米。该河仅在带子街和绥宁两地阶地较为发育。
溆水:发源于雪峰山西坡,流经低庄、水东、溆浦,于大江口注入沅水,长142千米,落差578米,纵比降为3.66‰,流域面积3184平方千米,是七大支流中规模最小,纵比降最大的一条。溆水上游多峡谷;中游进入标高200~400米的红岩丘陵区,阶地发育;下游多峡谷,阶地保存极少。六级阶地主要保存于低庄、溆浦和大江口一带。
辰水:又称麻阳江或锦江,发源于贵州高原东部的梵净山东麓,流经江口、铜仁、锦和、麻阳,于辰溪注入沅水,全长303千米,总落差390米,纵比降1.29‰,流域面积6834平方千米。辰水锦和镇以上主要为古生界地层区,以峡谷为主;出锦和镇进入沅麻红岩丘陵区后,地势平坦,河曲较发育,形成四至六级阶地。
武水:发源于凤凰县东瓜坳,流经凤凰、河溪、洗溪,于泸溪注入沅水。河溪以上的武水称沱江,全长170千米,总落差500米,纵比降达2.94‰,流域面积3912平方千米,在七大支流中仅较溆水稍大。
酉水:是沅水最大的支流,发源于湘、鄂、渝边境,流经龙山、石堤、保靖、罗依溪、乌宿,于沅陵注入沅水,全长432千米,总落差410米,纵比降0.95‰。在古丈罗依溪以上,是酉水的发源地滇黔渝鄂武陵地块,地层以碳酸盐岩建造为主;过罗依溪后切穿古丈背斜(青白口系地层),进入沅麻红盆地汇入沅水。酉水多急流险滩,全流域共有险滩54处;阶地不发育,仅在龙山、里耶、花垣、保靖、永顺等少数地区见有一至七级阶地。应当提到的是,龙山城郊虽离源头不远,然因河道迂回,河谷宽广,阶地区面积不小于80平方千米,而第四系保存面积亦不下40平方千米,可见五级阶地。七大支流中所见阶地要素见表4-1。
表4-1 沅水七大支流阶地要素一览表


续表


4.2.2 沅水各支流金刚石及其砂矿富集规律
渠水:在20世纪50~60年代,为找近源富砂矿和追索圈定原生矿找矿远景区,先后对会同连山、高勇,靖县城郊,通道清芜洲,靖县新厂、藕团、康头寨、公洞溪进行了大体积砂矿选矿普查,都发现了金刚石,但含量很低,平均270立方米才能发现1颗金刚石,其金刚石特征见表4-2。藕团地区地层为南华系,经详查未见岩体和金刚石指示矿物。在康头寨火烧坡标高800米的山顶低地,见有外来的砂砾层。因此,本区金刚石的来源未查明。
舞阳河:在20世纪50年代,先后对黔城(现改为洪江市)、红岩山、中方、芷江飞机坪等地进行了砂矿普查,共发现26颗金刚石,但追至贵州玉屏未见金刚石,在芷江与新晃县之间的便水选矿见1颗金刚石。在面积型水系重砂测量中,只在主河中见紫色系列镁铝榴石。湖南境内的舞阳河,主要地层为新元古界青白口系和白垩系红层,次为震旦、寒武系。舞阳河中、上游河段主要沿湘黔大断裂穿行,中下游河段经砂矿普查未见金刚石富集点。
巫水:20世纪50~60年代经金刚石砂矿普查,在中、下游河段及其支流的棕树脚、团河瓦窑、王家坪、洪江带子街等处选矿,各点只发现1~2颗金刚石,平均选矿取样200立方米才见1颗金刚石,未见富砂矿分布。该河流域地层主要为南华系,次为青白口系、震旦系等。
溆水:溆浦城郊第四系发育,分布面积大。20世纪选矿取样728立方米,只见1颗微粒金刚石。在面积型水系重砂测量中,于低庄见1颗微粒金刚石;于两丫坪见铬尖晶石异常点,其中含有铬铁矿,经工作未查明来源。该流域内主要分布地层有青白口系、南华系、震旦系、寒武系,以及白垩系、古近-新近系。北北东向湘桂岩石圈大断裂在流域内通过。在十八渡、马家等地见煌斑岩成群成带产出。
辰水:1958年在麻阳县锦和镇选矿取样682.5立方米,在贵州省江口县城郊选矿768.5立方米,都未发现金刚石。
武水:20世纪70年代,在面积型水系重砂采样普查中,于黄合云寒武系灰岩分布区,标高720米岩溶堆积物及其水系中,共发现56颗金刚石,并伴有砂金,未见金刚石指示矿物。但在竹叶状灰岩中取人工重砂样见4颗镁铝榴石。在区内水系中见2颗金刚石。
酉水:20世纪先后在古丈县罗依溪、花垣县、保靖县城郊以及里耶、龙山县城郊开展了金刚石砂矿选矿普查,未见金刚石;只在酉水入沅水的入口处,于白洋坪Ⅳ级阶地中选矿见3颗微粒金刚石,是来自沅水还是酉水有争议。在水系重砂采样中,于永顺县泽家湖、保靖县复兴场各发现镁铝榴石1颗。酉水中、上游河段,分布在武陵断块区,切割地层主要为古生界碳酸盐岩建造。北北东向的鄂湘黔壳下岩石圈断裂在酉水流域内通过。
表4-2 沅水七大支流中金刚石特征统计表


续表


*重砂采样发现的金刚石。
4.2.3 沅水流域金刚石特征
依珠宝分类,沅水产无色透明的金刚石即净水钻(美国AGS标准Ⅰ级)占4.5%左右;表面带淡黄色、淡褐色,其内为透明者(AGS标准Ⅰ级~Ⅱ级)占68%左右;表面带淡黄色、淡褐色及其它色,其内为银白色者(AGS标准Ⅱ级)占17%左右;Ⅱ级品以下金刚石占10.5%左右。沅水产出的金刚石中约有80%属宝石级,具有很强的金刚光泽。英国矿物学家哈瑞斯说:“我从来没有看过光泽如此强的钻石。”沅水绝大部分金刚石为巴西型十二面体单晶,约占87%;八面体单晶占8%左右;其余为立方体、四面体,以及八-十二面体聚形晶。单晶的晶面、晶棱完整率达85%。在沅水发现最大的金刚石重70克拉,产于桃源县港口。据已有资料统计,在沅水金刚石中,0.1~0.25克拉占38.7%,大于0.25克拉占19.8%,其余为0.025~0.1克拉级。沅水金刚石质量胜于巴西所产。丁家港、桃源两矿区为大型和中型宝石级金刚石砂矿床。

沅江起源于贵州的施秉、福泉和都匀，途经20多个县市进入洞庭湖，全长1100km，流域面积达8700km²，几乎都含有金刚石。沅水流域位于江南地轴西段的雪峰山脉北侧，属于扬子地台中南边缘隆起带，本区出露的基底为中新元古代冷家溪群，是由灰绿色、绿色千枚岩与千枚状板岩组成的浅变质岩系，厚度大于1000m，岩石的同位素地质年龄值是950～1100Ma（贺灌之，1984）。沅江中、下游主流河段位于湖南境内，长567km，河床纵坡降较小（0.65%～0.2‰），切割元古宇及中新生界红色建造。金刚石砂矿主要分布在I-Ⅷ级阶地及现代河床沉积物中。湖南金刚石不仅较广地分布于湖南沅水流域各地，而且也零星散布于相邻地区，如澄水、资水、湘水、乌江、都柳江和红水河诸流域的一些地点，还有广西的天瑶山区。已分别在多种岩石中发现过金刚石，他们是分布于湘、黔、桂毗邻区早震旦世长安组冰渍层；早泥盆世莲花山组石英砂岩；早泥盆世郁江组和中泥盆世邦寨组砂砾岩；桂中、桂北及黔南等地；湖南靖县盆地晚三叠世—侏罗纪的长石砂岩、粉砂岩等；沅水中、下游及滨湖地区的白垩纪—古近纪红色岩层；第四纪现代河流及各种冲积砂矿（马文运，1989；章人骏，1985）。虽然已经在湖南、湖北及贵州发现多处含有微粒金刚石的钾镁煌斑岩（群），但至今为止没有发现能够解释原生金刚石来源的火成岩。

贵州镇远马坪是我国最早发现含金刚石云母金伯利岩体的地点。1965年，贵州101地质队首先在镇远发现马坪云母金伯利岩体，随后又发现几百个规模不大的由岩床和岩脉组成的偏碱性超基性岩岩带。该地单个岩体长几十米至几百米，厚几厘米至几米，岩带的岩体多沿北东东或近东西向的小断裂分布，产于断裂带本身、旁侧裂隙或围岩层间裂隙中，与围岩的界限清楚，无明显蚀变现象。马坪附近的几十个岩体为云母金伯利岩，岩性主要为细粒云母金伯利岩和镁铝榴石云母金伯利岩两种，其他地点主要为橄辉云煌岩和斑状云母橄榄岩，集中分布于白坟、思南、溪头和捆双等地，围岩为寒武系、震旦系和元古宙的板溪群（章人骏，1985）。

目前，该区共发现4个钾镁煌斑岩–钾质煌斑岩区：贵州镇远及麻江钾镁煌斑岩–钾质煌斑岩区；湖南宁乡钾镁煌斑岩–钾质煌斑岩区；湖北大洪山金伯利岩–钾镁煌斑岩–钾质煌斑岩区以及扬子地台西缘超钾质煌斑岩区。前两个岩区都曾在人工重砂大样及附近河流重砂中找到过大小、数量不等的金刚石，但原岩中均只发现小粒的金刚石，远未达到金刚石开采品位，不能进行商业开采；第三及第四个岩区没有发现金刚石（金鹤生，1989；池际尚等，1996，董斌，2009）。

1990年湖南413队首次在宁乡云影窝地区发现了含金刚石的钾镁煌斑岩群，并在该岩群中找到了数十颗小粒金刚石，最大者重10mg（李荣清，1996）；1998年又在常德港二口的洞湾地区新发现了含金刚石的橄榄钾镁煌斑岩岩体。因此，本文着重介绍该地区与金刚石来源有关的岩石情况。

宁乡钾镁煌斑岩发现于1990年10月，岩区位于湖南省宁乡县县城南南西11km处的沩乌乡云影窝和早禾滩一带。区内地貌属平原丘陵类型，相对高程为30～80m。区内断裂构造发育，宁乡附近有几条重要的岩石圈断裂，即灰汤–浏阳–万载岩石圈断裂（北东东向）、常德–安仁岩石圈断裂（北西向）和祁东–宁乡南北向壳断裂，这几条断裂在湘乡–长沙–益阳交汇成一个构造薄弱带（图2.30）。

宁乡钾镁煌斑岩区包括两个岩带，即云影窝岩带和早禾滩岩带。其中，云影窝岩带包括8个钾镁煌斑岩体，早禾滩岩带则由19条岩脉组成，岩脉沿北西和北东东两个方向分布。区内出露的基地地层为板溪群五强溪组的紫红色粉砂岩和砂岩，盖层主要为泥盆系上统锡矿山组、白垩系的红层砂岩。

图2.30 湘黔两省金刚石来源、矿（点）分布及其区域地质构造简图

（据盛学庸，1997；孙士军等，1998；饶家荣，1999；张令明等，2007；林玮鹏等，2009等资料编制）

Figure 2.30 Simplified map showing diamond origins，diamond mines distribution and regional geological structure of Hunan province and Guizhou province

（After Sheng Xueyong，1997; Sun Shijun，et al.，1998; Rao Jiarong，1999; Zhang Lingming，et al.，2007; Lin Weipeng，et al.，2009）

常德港二口洞湾地区的钾镁煌斑岩岩体露头出露约13m，侵入冷家溪群和板溪群中，岩体中穿插有晚期的石英脉体及板状捕虏体。岩体露头风化严重，呈棕黄色，斑状结构，斑晶有金云母、透辉石和橄榄石。岩石蚀变强烈，蚀变后又遭风化作用后，野外露头往往由粘土、褐铁矿矿物组成。

---

海城市13372001305： 中国什么地方有钻石矿? - ？
载钩甲硝： 中国的钻石储量是亚洲第一.在辽宁瓦房店,山东蒙阴县,湖南沅水流域,有正在开采的钻石矿,但规模不大,产量少,年产量都在10万克拉以下. 另外,在河南、湖北、辽夏、山西、四川、河北也都有报道发现钻石,但品位低、质量差未达到开采要求.

海城市13372001305： 中国最大的钻石最早发现在哪里? - ？
载钩甲硝： 我国最早的钻石开采地湖南沅水地区 清朝道光年间(1820-1850)湖南西部农民在沅水流域淘金时先后在桃源、常德、黔阳一带发现钻石,当时钻石主要用作补瓷器用的钻头. 湖南省于1952年成立金刚石找矿勘探队,1958年在湖南常德建立中...

海城市13372001305： 中国有没有钻石矿呢,在哪里啊 - -- - ？
载钩甲硝： 中国钻石资源与产地中国的金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,钻石主要在辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江流域,其中辽宁瓦房店是目前亚洲最大的金刚石矿山.中国于1965年先后在贵州和山东找到了金伯利...

海城市13372001305： 关于金刚石.` - ？
载钩甲硝： 中国发现金刚石约在200~300年前,在明清朝之际(约17世纪),湖南省农民在河砂中淘到过金刚石.金刚石的地质勘查工作始于20世纪50年代.迄今,在中国发现的重量大于90 ct的著名金刚石有6颗,如重约158 ct的“常林钻石”等.中国金...

海城市13372001305： 金刚石的主要产地 - ？
载钩甲硝： 如前面所介绍的,伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿.正是这一发现,使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石. 原来,那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩.接着,研究者又发现,在这种火山岩中除了金刚石,...

海城市13372001305： 国内有没有出产钻石的地方?？
载钩甲硝： 中国的金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,钻石主要在辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江流域,其中辽宁瓦房店是目前亚洲最大的金刚石矿山.

海城市13372001305： 中国古代有没有金刚石的记载? - ？
载钩甲硝： 百度百科《金刚石》http://baike.baidu.com/view/14770.htm

海城市13372001305： 湖南哪里产钻石 - ？
载钩甲硝： 湖南沅水流域 阿盖尔钻矿 湖南彩色钻石 湖南钻石中存在紫苏辉石、金云母、石英、石墨、橄榄石等包裹体 以黄色和绿色调为主

海城市13372001305： 钻石的形成和档案？
载钩甲硝： 1.矿物名称为「金刚石」,是公认的宝石之王.钻石的化学成份有99.98%的碳.也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体.2.钻石的摩氏硬度:10,是天然矿物中的最高硬度.但千万别认为钻石硬度高,就永不破损.其实钻石脆性也相...

海城市13372001305： 中国钻石产地有哪些 - ？
载钩甲硝： 湖南沅江流域,砂矿,分布较零散,但质量好.贵州和山东蒙阴,原生矿,其中山东钻偏黄,多为工业用钻石.辽宁瓦房店,我国最大原生钻石矿,储量大,质量好,钻石价格高.