金刚石矿物学、包裹体及碳稳定同位素研究综述

金刚石是地球上最坚硬、对形成环境要求最苛刻的矿物之一。金刚石的矿物学特征、包裹体特征及碳稳定同位素组成记录了金刚石生长、熔蚀、搬运等地质过程中的温度、压力及物质成分等信息,是探索金刚石物质来源、形成过程和地球深部物理化学环境的重要研究对象。总结了国内外金刚石矿物学特征、包裹体特征和碳稳定同位素组成的相关研究成果,发现金刚石晶形和组合及其颜色可大致区分金刚石来源; 金刚石表面特征是区分原生金刚石与砂矿金刚石的重要鉴别特征; 金刚石包裹体类型及组合、包裹体年代学及金刚石碳稳定同位素研究,可分析金刚石物质来源和地球深部物理化学环境,确定金刚石形成时代,为研究金刚石成因、地幔岩石圈深部作用过程以及壳幔相互作用提供重要依据。     

我国某地原生金刚石形态的扫描电镜研究

金刚石以其独特的晶体形态和晶面微结构区别于其它矿物,这不仅是鉴别金刚石的依据,也为研究金刚石的结晶作用、溶解作用提供一些重要的资料,更为重要的是通过对大量金刚石形态特征的对比研究可以提供金刚石来源的信息。在不同类型矿床中,金刚石的形态特征是有差异的。苏北已在多处砂矿中发现金刚石,在扫描电镜下研究这些金刚石的形态特征并与已知矿区的金刚石进行对比将有助于江苏金刚石的找矿工作。笔者在我国某金刚石矿区一岩管中收集到十二颗细粒级金刚石,通过扫描电镜观察获得其晶体形态和晶面微结构的各种扫描电镜照片,反映了该岩管中金刚石的自然形态特征,     

金刚石矿物学、包裹体及碳稳定同位素研究综述

金刚石是地球上最坚硬、对形成环境要求最苛刻的矿物之一。金刚石的矿物学特征、包裹体特征及碳稳定同位素组成记录了金刚石生长、熔蚀、搬运等地质过程中的温度、压力及物质成分等信息,是探索金刚石物质来源、形成过程和地球深部物理化学环境的重要研究对象。总结了国内外金刚石矿物学特征、包裹体特征和碳稳定同位素组成的相关研究成果,发现金刚石晶形和组合及其颜色可大致区分金刚石来源;金刚石表面特征是区分原生金刚石与砂矿金刚石的重要鉴别特征;金刚石包裹体类型及组合、包裹体年代学及金刚石碳稳定同位素研究,可分析金刚石物质来源和地球深部物理化学环境,确定金刚石形成时代,为研究金刚石成因、地幔岩石圈深部作用过程以及壳幔相互作用提供重要依据。     

金刚石矿物学、包裹体及碳稳定同位素研究综述

金刚石是地球上最坚硬、对形成环境要求最苛刻的矿物之一。金刚石的矿物学特征、包裹体特征及碳稳定同位素组成记录了金刚石生长、熔蚀、搬运等地质过程中的温度、压力及物质成分等信息,是探索金刚石物质来源、形成过程和地球深部物理化学环境的重要研究对象。总结了国内外金刚石矿物学特征、包裹体特征和碳稳定同位素组成的相关研究成果,发现金刚石晶形和组合及其颜色可大致区分金刚石来源; 金刚石表面特征是区分原生金刚石与砂矿金刚石的重要鉴别特征; 金刚石包裹体类型及组合、包裹体年代学及金刚石碳稳定同位素研究,可分析金刚石物质来源和地球深部物理化学环境,确定金刚石形成时代,为研究金刚石成因、地幔岩石圈深部作用过程以及壳幔相互作用提供重要依据。     

哈萨克斯坦北部Kumdy-Kol金刚石矿床地质与变质金刚石成因

哈萨克斯坦北部Kokchetav地区的Kumdy Kol金刚石矿床是世界上惟一的变质金刚石矿床。对该金刚石矿床成因以及相关岩石的诸多研究成果不仅深化了对超高压变质岩的研究 ,而且推动了大陆动力学研究的进展。在该金刚石矿床中找到的岩相学证据证明 ,该金刚石矿床的主要含矿岩石大理岩曾经在俯冲带中循环到 >2 4 0km的深部。文章在介绍Kokchetav变质金刚石矿床的地质特征和大地构造背景的基础上 ,讨论了该变质金刚石矿床的形成过程以及变质金刚石的成因。Kokchetav变质金刚石主要表现出蜂窝状或草莓状的特征外形。这种蜂窝状或草莓状金刚石是快速生长条件下结晶的结果。结合最近的研究成果 ,笔者认为Kokchetav金刚石矿床中金刚石的形成与深俯冲大理岩中的白云石分解作用密切相关。白云石分解反应形成文石和菱镁矿组合 ,菱镁矿继续分解形成金刚石 (MgCO3 =金刚石 +MgO +O2 )。基于这个认识 ,Kokchetav金刚石矿床中碳 (金刚石和石墨 )的来源应该是碳酸盐岩     

人造金刚石单颗粒静压强度测定和计算方法

人造金刚石单颗粒抗静压强度(以下简称强度),是我国目前鉴定人造金刚石质量优劣,识别金刚石合成工艺好坏的主要参数之一。由于金刚石粒度细、晶体形状差异较大,在数以万计的金刚石产品中,如何正确测定和计算好人造金刚石的强度,对于正确评价金刚石的合成工艺、合理使用人造金刚石都具有重要意义。 我们认为在数以万计,其质量分布很不均匀的金刚石颗粒中,要使测得的强度值接近它     

中国金刚石资源分布及开发利用现状

为全面了解中国金刚石资源的矿床类型、资源分布特点、储量以及开发利用现状,以期对金刚石矿资源勘查及开发利用有所裨益。采用野外实地考察、文献检索与专家咨询相结合的方法,对我国金刚石资源进行了综合分析整理。结果显示,我国金刚石矿床主要有金伯利岩型原生金刚石矿床和冲积型金刚石砂矿床。原生金刚石矿床最为重要,主要分布于华北克拉通的辽宁瓦房店和山东蒙阴,其次是湖南沅水流域的金刚石砂矿床。中国金刚石产地的勘查和开发利用程度较高,优质金刚石资源已近枯竭,目前可供开发的矿产地有限,找矿突破迫在眉睫。     

人造金刚石的强度是怎样测算的

金刚石的抗压强度抗压强度,是衡量金刚石质量好坏的常用标准。所谓金刚石的抗压强度也就是单颗金刚石每平方厘米面积上能承受多少公斤的压力。单位面积上所承受的压力越大,强度就越高,说明金刚石质量就越好。目前我们根据金刚石强度的高低,把人造金刚石分为两大类:强度在12000公斤/厘米~2以上的,为高强度,或叫钻头级人造金刚石;强度低于12000公斤/厘米~2为磨料级人造金刚石。前者常用于制造岩心钻头,后者则用来做砂轮和聚晶体。     

预植入金刚石微粉的WC-Co合金表面金刚石薄膜沉积特征

通过提高金刚石薄膜与硬质合金基底间的粘结力,可提高涂层工具的使用寿命。实验结果表明,在预植入金刚石微粉的硬质合金表面沉积金刚石薄膜,金刚石既在预植入金刚石表面同质外延生长,又在硬质合金上结晶生长,两者交互生长,且相容性较好,最终生长为致密均匀的金刚石薄膜。     

俄罗斯的金刚石及其产业发展

2010年,俄罗斯毛坯金刚石的产量约占世界总产量的25%,并以强劲的增长势头不断改变着世界金刚石市场的供应格局。对近10年发表的有关俄罗斯金刚石的英文文献进行了编译整理,对雅库特、阿尔汉格尔斯克和乌拉尔产出金刚石的宝石矿物学特征进行了比较分析,结果显示,三个产区的金刚石在颜色、形貌、微量杂质元素、发光性、包裹体等方面有一定的差异,这些差异是否可以作为俄罗斯不同金刚石产地来源的标型特征还有待进一步验证。结合俄罗斯近5年来在世界金刚石市场上的表现,简要分析了俄罗斯金刚石对国际市场的影响及金刚石产业发展的情况。有关信息对了解世界金刚石供求关系及国际金伯利进程框架下金刚石产地来源的研究有一定的参考价值。     

扩大金刚石钻进的使用范围

我国自1975年开始全面推广小口径金刚石钻进技术以来,取得了可喜的进展. 从金刚石开采的历史来看,全世界金刚石的开采量或是目前已发现的储量都是很有限的,而且生产一克拉金刚石需要处理大量砂、砾石和岩石.针对金刚石资源的这一特点,必须大力发展人造金刚石. 我国在人造金刚石钻探技术方面也已取得了较大的进展.为了进一步扩大金刚石钻进的使用范围,除了研制不同胎体和不同结构型式的孕镶金刚石钻头外,还必须对目前国外已得到大力发展的复合体钻头和金刚石压块钻头给予极大的注意. 复合体上的金刚石层是金刚石微粒非定向排列压成的共晶体,基本上具有各向同性的特征,韧性很大,硬度接近单晶金刚石而比立方氮化硼高3倍,热     

俄罗斯地台北缘和东北缘的曲面金刚石(英文)

曲面金刚石广泛产于金刚石砂矿和含金刚石的金伯利岩管及钾镁煌斑岩中。曲面金刚石是一种特殊的晶体类型 ,它与平坦面金刚石相比 ,不仅晶习不同 ,曲面金刚石常呈四六面体 ,而平坦面金刚石常呈八面体 ,而且它更坚实 ,更具宝石价值。热力学计算和实验表明 ,八面体金刚石比立方八面体和立方体金刚石的形成温度高 ,意味着曲面金刚石形成深度较浅 ,可能在石墨 -金刚石稳定区的边界上。目前对曲面金刚石是生长形还是由平坦面金刚石熔蚀而成尚有不同见解。文章对俄罗斯地台北缘和东北缘的曲面金刚石进行了综合研究。经切割抛光 ,用 X射线形貌法、阴极发光法和普通光学法进行了结构研究 ,还对金刚石进行了光学荧光、 X射线荧光 ( T=77～ 2 90 K)、ESR电子自旋共振、可见光区的吸收谱等研究。用光学测角仪和扫描电镜查明 ,研究区的金刚石中四六面体单形占 60 %～ 80 %、 { 0 65} +{ 365} +{ 1 1 1 }聚形占 8%～35%、平坦面八面体占 0～ 8%且无菱形十二面体。研究发现金刚石表面覆有成分不同的薄膜 ,厚约 0 .1～ 1 μm,其成分有 2 9种之多。表明天然金刚石是在多种金属和碳的熔体中结晶的 ,乌拉尔 -巴西型金刚石的曲面晶为生长晶而非熔蚀晶。在罗蒙诺索夫金伯利岩管中获取的金刚石表面附有超基性岩的原生矿物组合?     

金刚石在胎体中的浓度

钻头用金刚石的数量一般以浓度表示,即每一立方厘米金刚石层含4.4克拉金刚石,也就是说,金刚石约占胎体的1/4作为100%的浓度.浓度大,金刚石钻头耐磨,寿命高,但成本也高.一般来说,人造金刚石孕镶钻头的金刚石浓度在25～75%范围内几乎不影     

国外人造金刚石的发展情况及钻头研制的新进展

文中综述了世界金刚石的生产情况,分析了人造金刚石产量增长的原因,介绍了国外在人造金刚石合成技术、金刚石的提纯、提高金刚石强度的方法,以及钻头用金刚石的粒度和钻头设计等方面的最新进展.     

蛇绿岩型金刚石的特征

蛇绿岩型金刚石产在蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中,不同于产在大陆克拉通的金伯利岩型金刚石,也不同于产在板块俯冲带中的超高压变质型金刚石和陨石撞击成因的金刚石。蛇绿岩型金刚石的主要特征是粒度普遍较小,多数在200~500μm之间,C同位素显示极低的δ13CVPDB值(-28‰~-18‰),金刚石中包裹体以含富Mn的矿物为特征,金刚石产在蛇绿岩大洋地幔橄榄岩中,其构造背景为板块缝合带。金伯利岩型金刚石粒度可达厘米级,是大颗粒宝石级金刚石的主要来源,其C同位素显示轻微低的δ13CVPDB值(-10‰~-5‰),包裹体矿物多为富Mg的矿物组合,金刚石产在克拉通和大陆岩石圈构造背景。超高压变质带中的金刚石颗粒十分细小,由数微米至100μm,C同位素为中等低的δ13CVPDB值(-15‰~-7‰),金刚石通常与碳酸岩和地壳成因矿物伴生,含有金刚石的超高压变质岩石形成的构造背景为板块深俯冲边界。形成于陨石撞击的金刚石产出和研究均较少,金刚石通常也是微米级,产出在陨石撞击形成的变质岩中,伴生矿物的成分与与撞击变质的原岩有关。以上四类金刚石无论野外和室内区分显著,由此,可以将蛇绿岩型金刚石归为地球上一种新的金刚石产出类型。     

论金刚石的成因和成矿作用及找矿方向

金刚石是自然界最稀缺、最珍贵的特种矿产,是碳元素在特定的地质环境、极高的温压条件下形成的结晶体。本文系统总结了近年来世界各国金刚石成因研究方面所取得的最新重要成果,着重论述了金刚石形成的物质基础,形成金刚石的热动力条件,金刚石的生长和演化,金刚石的成因模式,金钢石源岩的类型,金刚石的保存及成矿作用和找矿方向。     

对金刚石岩芯钻机更新换代的设想

现代世界上先进的岩芯钻探,主要是使用金刚石钻头伴同硬质合金钻头钻进各种岩石,间或配用冲击回转钻具,加快钻进速度,统称金刚石岩芯钻探.所用金刚石钻头,有天然金刚石钻头和人造金刚石钻头.后者是新近发展起来的一项新技术. 据有关资料记载,天然金刚石钻头应用于钻探生产已有一百多年的历史.1862年瑞典制造出第一个天然金刚石钻头,这是用手工铆镶的大颗粒天然金刚石钻头,金刚石粒度为1～2颗/克拉.这样的钻头一直延用了七十多年.由于大颗粒天然金刚石产量有限,价值昂贵,一些发达的资本主义国家于1936至1937年,开始采用粉末冶金法制造表镶天然金刚石钻头,金刚石粒度小到135～47颗/克拉.1940至1945年间,欧洲的一些国家开始研究采用小于46目的细粒廉价天然金刚石制造孕镶金刚石钻头.随着工业的发展,天然金刚石越来越满足不了日益增长的需要,为了解决金刚石     

高温高压法合成金刚石微区原位碳同位素及阴极发光特征

当前大量的研究集中在天然产出的金刚石上, 而人工合成金刚石的研究往往容易被忽视。对人工合成金刚石进行详细的研究, 结合已有天然金刚石的认知有利于揭示天然金刚石形成过程, 有利于天然金刚石的鉴定。本研究综合利用显微镜、纳米离子探针、拉曼光谱、阴极发光等分析技术, 对人工合成金刚石的晶体结构、包裹体、微区碳同位素、以及阴极发光图像等特征进行了详细的研究。研究揭示其阴极发光图像与天然宝石级金刚石有明显的区别, 二次离子探针数据进一步表明其阴极发光图像的明暗差异与金刚石中微量元素氮的含量高低有关。     

国外合成金刚石钻进简况

截至目前,在世界范围内, 主要采用天然金刚石制造地质钻探用钻头。在世界天然金刚石产量中,近七分之一用于钻探。由于天然金刚石资源有限,开采困难,许多国家大力发展人造金刚石工业。1970年世界人造金刚石产量达4700万克拉。     

人造金刚石在孕镶胎体中均匀分布的研究进展

金刚石钻头质量的好坏,与其在胎体中的分布状态有密切关系。采用一般的方法,不能制造出人造金刚石分布均匀的孕镶钻头。在工作层内,有的区域金刚石密度很大,形成密集区,有的区域则很稀,构成稀疏区。在密集区,由于金刚石堆集在一起,不能充分发挥每粒金刚石的磨削作用,从而降低了钻头的碎岩效率。另外,由于金刚石密度过大,还容易使金刚石过早脱落。在稀疏区,常会出现拉槽现象,从而降低钻头寿命。如能解决金刚石均匀分布的问题,则可避免上述现象,提高钻头上金刚石的利用率,节约每