1 原生金刚石矿床的成矿背景

1.1 赋存金刚石的地台

我国金伯利岩主要形成于中生代及古生代，产于地壳上相对稳定的刚性地块中，尤其是古老的地台和地盾区［1］.Janse［2］将世界各大陆的克拉通作了进一步划分，划出 3 个亚区，即：（1）A 型克拉通（Archon），基底岩石产于太古宙，克拉通化老于2400 Ma；（2）P型克拉通（Proton），基底岩石产于早至中元古代，2400～1600 Ma；（3）T 型克拉通（Tecton），基底岩石产于新元古代，1600～800 Ma.Janse 认为，Clifford［3］关于具有经济意义的金伯利岩仅限于古老克拉通的这一规律适用于世界各地.并指出具有经济意义的金伯利岩限于A型克拉通，具有经济意义的钾镁煌斑岩则产于P型克拉通，而T型克拉通的经济意义尚不清楚［4-5］.而据伍家善等［6］的研究，山东半岛、辽东半岛、吉林南部及朝鲜半岛的大部分地区保存有从3800 Ma、3500 Ma［7-8］至2700 Ma［9］，即从始太古代至新太古代的岩石，包括TTG岩系、超镁铁质、镁铁质层状杂岩等［10］，所以胶辽朝微地块中的含矿金伯利岩是分布在一个A型克拉通内［11］.殷莉［12］通过金刚石包裹体矿物的主量元素分析，显示华北地台至少在古生代金伯利岩侵位时具高度亏损玄武质的难熔克拉通岩石圈地幔特征.瓦房店地区1700 Ma转变为稳定克拉通后，1100 Ma（或更晚一些）发生的交代作用，使上地幔富集不相容元素［13］.

1.2 大型控矿断裂构造背景

赵国春等［14］根据地质体之间是否存在碰撞带、地质体间岩石组成和其他相似地质特征等，将华北克拉通基底划分为东部陆块、西部陆块及中部碰撞带，其中东部陆块存在一条古元古代胶－辽－吉活动带.乔秀夫等［15］认为尽管胶辽朝微大陆与华北微大陆有相近的地球化学场，反映它们在早前寒武纪时期同属中朝构造域，但已有的同位素精细定年表明两者间仍有很多差别，同时认为古郯庐断裂分开了两个构造单元.刘俊来等［16］认为作为华北克拉通的一部分，辽东半岛地区的演化与之具有共性，但也具有特殊性.

“颜晓晨，这里有空位！”沈侯站起来，冲她招手，示意她过去。在同学们诡异的目光下，颜晓晨挤了过去，坐到沈侯旁边，“你怎么没坐最后一排？”

在空间分布上，金刚石矿集区往往受巨型断裂构造控制，有成群成带分布的特征.辽宁金刚石成矿带的成矿背景是受岩石圈断裂－郯庐断裂带［15］和数条次一级断裂的控制.齐玉兴等［17］在辽宁省境内划分了5个Ⅲ级金刚石成矿远景区带.杨占兴［18］在辽宁省境内划分了3个Ⅳ级金刚石成矿带.其中相互重复并达成共识的金刚石成矿带有瓦房店－铁岭金刚石成矿带、庄河－桓仁金刚石成矿带、绥中－北镇金刚石成矿带.通化金刚石、铁岭及辽西石灰窑金刚石、辽宁瓦房店金刚石均产出于该三条成矿带.目前已发现的金伯利岩分布于瓦房店、铁岭、桓仁3个地区，均沿郯庐断裂两侧展布.瓦房店金伯利岩田西距郯庐断裂60 km，铁岭金伯利岩田西距郯庐断裂10～15 km.鸭绿江断裂被认为是郯庐断裂的分支断裂［19-20］，桓仁金伯利岩田东距鸭绿江断裂40～50 km.具有工业意义的金刚石矿床集中分布于瓦房店地区.而影响瓦房店金刚石成矿的断裂主要有郯庐断裂和金州大断裂.鸭绿江断裂带在辽宁金刚石成矿中的地位和作用一直是一个引人注意的课题.金刚石的产出状态多为岩管、岩脉，很少呈岩床状.同时它们的产出状态又会受到地壳后期强烈的构造演化的影响和控制.

1.3 非金伯利岩的岩石类型及侵入活动

金伯利岩是一种主要由橄榄石、金云母，其次为铬尖晶石、镁铝榴石、铬透辉石所组成的富钾超基性岩石.董振信［21］提出了依据金伯利岩的结构构造和矿物成分的分类方案，将金伯利岩划分成了6个大类，分别为金伯利角砾岩、金伯利凝灰岩、含围岩碎屑金伯利岩、斑状金伯利岩、细粒金伯利岩、含岩球金伯利岩和含金伯利物质角砾岩❶辽宁省地质矿产局.辽宁省区域矿产总结.1995..路凤香等［22］将华北地台的金伯利岩岩浆活动分为3个时期：中元古代（1649～1811 Ma）；古生代（457～462 Ma）；中—新生代（117～52 Ma）.冀鲁辽陆核边缘的铁岭、瓦房店和蒙阴岩区为含矿金伯利岩，属于古生代侵位的金伯利岩浆.

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2 区域成矿背景

2.1 区域控矿的构造特征

2.1.1 区域构造背景

大连瓦房店金刚石矿集区位于郯庐断裂带东侧和金州大断裂以西的中间地带.郯（城）庐（江）断裂带南起湖北黄梅，近北北东向越渤海，穿过东三省和俄罗斯东部进入鄂霍次克海，长约3500 km.郯庐断裂带是华北微大陆和胶辽微大陆之间的构造分界断裂具有多期多阶段活动的特征［15，23］.吴根耀等［23］将其分为 3 段：鲁皖段、辽渤段、吉黑段（敦化－密山断裂），其演化经历了活动于前寒武纪的古郯庐断裂期，早白垩世三者连为一体并扩大其规模的全盛期和新生代的消亡期，认为其为斜向汇聚－剪切造山带并与其平行的著名的长乐－南澳断裂一起构成了一个斜向冲断的巨型对冲构造带，从而刻画了亚洲大陆东缘燕山期板间造山带的基本格架.作为郯庐断裂带的次级断裂鸭绿江断裂带［19-20］具有多期活动的特点，先后经历了晚印支—早燕山期（T3—J1）左行平移韧性剪切活动、中燕山期（J2－3）早期低角度伸展滑脱和晚期挤压逆冲活动、晚燕山期（K1）至末燕山期（K2）左行正走滑活动、末燕山晚期—喜马拉雅早期（N）右行走滑活动等4个阶段，同时鸭绿江断裂带对其基底构造及断裂带两侧的矿产资源分布均有影响和控制作用［24］.金州大断裂是区内重要的断裂构造，它南起金州－瓦房店－熊岳一带，纵贯辽东半岛，断裂走向北北东10～25°，倾向北西，为辽南变质核杂岩的上盘拆离断层带［25-26］，是一条发育于早白垩世中晚期（130～113 Ma）［27］的拆离断层带，瓦房店矿集区就位于金州主拆离断层带的西侧（图1）.

2.1.2 辽南金刚石矿集区的地台特征

矿集区内北北东—北东向断裂构造发育，其次为北西向断裂构造，从两组断裂的交接关系看，大多北北西向断裂切割了北东—北北东向断裂，表明了北西向断裂构造形成稍晚.区内北东东—近东西向密集构造节理带和构造破碎带很发育，且大多控制了脉状金伯利岩体的产出（图2b）.

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图1 瓦房店地区大地构造略图（据文献［16］） Fig.1 Geotectonic sketch map of Wafangdian area（From Reference［16］）

1—太古宇变质岩（Archean metamorphic rock）；2—古元古代辽河群盖县组（Gaixian fm.of Liaohe gr.，Paleoproterozoic）；3—新元古代永宁组（Neoproterozoic Yongning fm.）；4—古生界（Paleozoic）；5—白垩纪火山－沉积地层（Cretaceous volcanic-sedimentary strata）；6—古元古代花岗岩（Paleoproterozoic granite）；7—侏罗纪侵入岩体（Jurassic intrusive body）；8—白垩纪同构造侵入岩体（Cretaceous syntectonic intrusive body）；9—大姜屯岩体（Dajiangtun rock mass）；10—庙岭岩体（Miaoling rock mass）；11—双塔杂岩（Shuangta rock complex）；12—主拆离断层及糜棱岩带（major detachment fault and mylonite zone）；13—地层产状（attitude of stratum）；14—岩体叶理及线理产状（attitude of foliation and lineation of rock mass）

张国仁等［19］在研究鸭绿江断裂的形成过程时认为辽东半岛属于结晶基底辽东－狼林台隆，隶属胶辽台隆的东北段.根据构造建造特征，将辽东－狼林台隆划分出3个次一级的构造单元：北部为太子河－浑江－利原台陷，中部为宽甸－狼林台拱，南缘为复州－平壤台陷.在中朝两国境内构成统一的“两陷夹一拱”的大地构造格局（图2a）.辽宁瓦房店金伯利岩的重磁资料显示金伯利岩主要受基底东西向隐伏断裂控制，结晶基底的隆起和拗陷主要是由于东西向深大断裂引起［4］，航磁推断的10条东西向深大断裂是控制该区金伯利岩体的关键.

2.1.3 岩体展布及控矿构造

瓦房店金刚石原生矿矿集区位于瓦房店市以西，长约32 km，宽约30 km，面积约960 km2❶赵光慧，等.辽宁省区域矿产总结.1996..20世纪70年代至今己发现112处金伯利岩体，包括24个岩管，88个岩脉，其中达到工业品位的金伯利岩管有6个（30、42、50、51、68、74 号）；金伯利岩岩体呈由北向南间距约8 km的3条矿带展布，其中42、30号岩管在I号矿带上，50、51、68、74 号岩管在Ⅱ号矿带上（图 2b），3条矿带中的各岩体普遍含有金刚石.各岩体内金刚石含量变化较大，一般为 100～300 mg/m3［30］.3 条金伯利岩（矿）带总体显示了自北而南，岩体群数量由多到少，岩体规模由大到小，成矿作用由强到弱的规律性变化的特点［31］.

方如恒［28］将辽宁境内中朝准地台的地质构造划分为3个主要阶段：结晶基底形成阶段、稳定盖层形成阶段和活动盖层形成阶段.稳定盖层形成阶段，地层主要以沉积作用为主，岩浆活动相对较弱，地壳运动以垂直运动为主，持续近18亿年.赵光慧等［10］利用现代板块构造理论将辽宁大地构造划分为5个三级构造单元和16个四级构造单元，将瓦房店金刚石矿集区划归辽吉地块，认为其是我国发现的最古老地壳区，其中发育有鞍本地区白家坟奥长花岗岩（3840 Ma）和相邻的陈台沟上壳岩组合（3362 Ma）.瓦房店金刚石矿集区的基底为太古宇的鞍山群，盖层构造简单沉积较厚，厚度为7 km左右，自震旦纪以来，长期处于较稳定的阶段，全区沉积盖层产状十分平缓，倾角5～15°，切割盖层的断裂也不十分发育［4，29］.重力资料显示含矿金伯利岩管产于基底的重力场高值区，表明达工业品位的金伯利岩管基本都产在密度大、刚性强的太古宇基底隆起区或地台次一级构造单元的台背斜和台向斜的交接部位［4］.

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从矿集区内已知的24个管状金伯利岩体和88余条脉状金伯利岩体的赋存形态看，脉状金伯利岩体均赋存于北东东—近东西向构造带内；而管状金伯利岩体主要出现在北北东断裂与北东东向构造的交接部位.管状金伯利岩体虽规模大小不等，形态复杂有椭圆形、肾形、舌形、葫芦形及不规则形态（图 3a）［32］，但其长轴方向多为北东东—近东西向（图3b），倾向南东，倾角75～85°，充分显示了区内北东东—近东西向断裂构造对岩体赋存空间的控制作用［17］.

2.2 金伯利岩的含矿性总结

对来自岩石圈地幔的金刚石及其同生包裹体的研究表明，其形成深度大多为 140～200 km［42-43］.亦有学者在金刚石中发现有来源于软流圈、过渡带和下地幔的包裹体，研究者们称其为超深包裹体，延伸至少可达700 km［42，44］.Stachel等［42］对世界各地 3145 粒金刚石中的包裹体数据进行统计，其中来源于岩石圈地幔的金刚石占 90.4%.张安棣等［45］曾从山东、辽宁两矿山中约10000颗粒径在1～2 mm的金刚石中获得了36个同生包裹体和47个数据，并首次在国际范围内采用拉曼探针技术获得金刚石包体含铬镁铝榴石的微结构特征及1个透长石谱图.

这奉旨写下的赞美皇帝媳妇的诗成为唐明皇与杨贵妃的爱情故事千古佳句。云、花、露、玉山、瑶台、月色，一色素淡字眼，赞美了贵妃的丰满姿容，却不露痕迹，字字珠玑，拍功炉火纯青呀。贵妃明白李白的心意，在一旁柔声吟唱，李白真是陶醉，这以后全成了回忆。诗成后，玄宗满意，贵妃会意，李白最得意。

（1）产状、形态、大小特征

金伯利岩的产状主要为岩管、岩脉和岩床.它们在形态、大小、成分及含矿性方面各具特征.岩管：含金刚石最富、最有工业意义的金伯利岩体.岩脉：从含金刚石的情况来看与同一岩带的岩管相比，岩脉含量低.从平面上来看，金伯利岩脉窄而细长，剖面上呈墙状、扁豆状.其长和宽差别较大，长者可达几公里，短者十几米.宽者可达十几米，窄者仅几厘米.岩床：不含或很少含金刚石.一般呈似层状、透镜状和饼状，产于盖层发育区的层间构造中，或沿层间分布.

（2）岩石结构构造标志

块状构造、斑状构造的金伯利岩含金刚石较富，而微斑状及碎屑结构的金伯利岩含金刚石较贫.在碎屑结构的金伯利岩中，含同源碎屑多的金刚石较富，含异源碎屑较多的含金刚石较贫.

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橄榄石（假象）和金云母是金伯利岩的主要造岩矿物.根据42、50及51号岩管统计表明，金伯利岩中橄榄石斑晶（假象）的含量与金刚石含量呈正相关；金云母不是影响金刚石含量的重要因素.

（4）主要伴生矿物含量标志

图2 瓦房店地区金伯利岩带与构造关系略图（据文献［31］） Fig.2 Sketch map of the kimberlite zones and structures in Wafangdian area（From Reference［31］）

1—第四系（Quaternary）；2—中生界（Mesozoic）；3—古生界（Paleozoic）；4—元古宇震旦系（Proterozoic Sinian sys.）；5—元古宇青白口系（Proterozoic Qingbaikou sys.）；6—太古宇－古元古界（Archaeozoic-Paleoproterozoic）；7—花岗斑岩（granite porphyry）；8—闪长玢岩（diorite-porphyrite）；9—英安斑岩（dacite porphyry）；10—辉绿岩（diabase）；11—金伯利岩（kimberlite）；12—张性断裂（extensive fracture）；13—压性断裂（compressive fracture）；14—正断层（normal fault）；15—平移断层（strike slip fault）；16—不整合界线（unconformity）；17—逆断层（reverse fault）；18—性质不明断层（unidentified fault）；19—金伯利岩带及编号（kimberlite zone and number）

金伯利岩中某些矿物的含量与金刚石矿贫富有密切的关系，为金刚石的伴生矿物，我们把它叫做金伯利岩中金刚石含量的指示性矿物.通过对42号以及50号等岩管的统计表明，镁质富铁铬铁矿、含铬镁铝榴石、硅灰石、锐钛矿等矿物与金刚石含量均有一定的相关性，镁质富铁铬铁矿、含铬镁铝榴石、硅灰石与金刚石含量均呈正相关关系，锐钛矿和钙钛矿与金刚石含量呈负相关关系，这与金刚石中元素钛和金刚石含量关系成反比的规律是一致的.

（5）热液蚀变特征

金伯利岩按热液交代作用演化进程中先后更替起主导作用的热液矿物可划分为金云母化、蛇纹石化、滑石化、碳酸盐化和硅化等几个交代作用阶段［33］.迟广成等［34］利用X粉晶衍射仪对瓦房店矿区中的92件金伯利岩样品测试显示，当白云石矿物组分含量达到15%以上，或石英矿物组分含量达13%以上，或方解石矿物组分含量达50%以上，这3组数据是无矿金伯利岩的矿物组分显著特征，可作为判断瓦房店矿区金伯利岩有矿或无矿的矿物学参数.

图3 金伯利岩体赋存形态（据文献［17，32］） Fig.3 Occurrences of kimberlite rock mass（From References［17，32］）

（6）矿物学标型特征的指示性标志

2.1.3 CGF促进骨组织修复再生临床应用 CGF在口腔外科方向临床运用上，国内外学者做了多方向的尝试，取得了良好的结果。有学者[15]通过在临床上拔除下颌智齿60颗，将CGF压制成膜放入拔牙窝中，在术后3个月和6个月用影像学观察拔牙创，得出结论CGF可减少拔牙创吸收、减少炎症反应以及促进创口软组织的愈合。龚仁国等[16]在下颌第三磨牙拔出后的牙槽窝内放入CGF，通过观察创口出血情况和术后并发症发现CGF可以减少拔牙创面的出血情况和干槽症的发生率，并且在饮食、疼痛等方面的 PoSSe值均低于对照组。这些临床研究提示：拔牙术术后运用CGF可比较明显减轻疼痛和并发症，加速骨组织和软组织的愈合。

“真正生病的人没有人愿意展露痛苦，大家都看上去很正常。”因为父母都在肿瘤医院工作，我的另一位女朋友从一出生就在这里生活，如今她结婚生子也没有离开医院。很多朋友好奇她生活在医院的氛围里，会不会觉得压抑？她觉得这问题问的很“事儿妈”：“你们觉得不同是什么？大家都是人，你活你的，人家也活人家的，有什么影响吗？”

国内外诸多学者应用了不同的测年技术方法进行了大连市瓦房店矿集区金伯利岩的年代学测试（表1）.路凤香等［13］认为金伯利岩是处于地幔－岩浆－CHO体系中在一定的岩石圈动力学环境里形成的，由地幔物质、低熔程度的钾质超基性岩浆及以碳、氢、氧、氮、硫为主的流体这三种组分组成的混杂体系固结的.这样全岩测年结果则带有混合的特点，具有不确定性［22］.相比之下在确定了矿物的成因类型，所确定的数据才能反映较确定的地质意义.钙钛矿是金伯利岩岩浆最后结晶的基质矿物，无疑也应该代表岩浆结晶的时间.普遍认为巨晶金云母是金伯利岩岩浆早期结晶的产物，并用它的年龄值代表金伯利岩岩浆活动的时代［39］，斑晶金云母为岩浆侵位过程中晶出的，如果在分离矿物时与巨晶金云母相混，对测试结果也影响不大.因此钙钛矿和金云母等单矿物的同位素年龄测试可以作为可信度较高的岩浆结晶和侵位的年龄结果.

（7）伴生矿物的化学成分及端元组分标志

紫色系列的富Cr镁铝榴石，富Cr铬尖晶石，富Mg和Cr、低Ca的单斜辉石，富Cr、Mg的镁钛铁矿及富Cr、Ni，尤其是富Mg的镁橄榄石是金刚石密切的伴生矿物，它们形成于金刚石P－T稳定区，为高压矿物.在金伯利岩中，这些高压矿物组合中的矿物越齐全，其含量越多，则金刚石越富.

尤其是对于我这样一名从事人力资源管理工作的人来说，每天都要和人打交道，处理人际关系，我对于能否进行有效沟通的体会非常深刻。尤其是在学习了哈佛课程有关沟通难题的课程之后，我才发现自己以前的观点太片面，总觉得沟通不畅会造成冲突，影响工作和绩效。学习之后我发现，冲突也并不总是坏事，对立的目标和观点所激发的火花也可以催生出新的想法和解决方案，可以从中吸取经验教训，来提高协作性和整体绩效。

（8）微量元素地球化学特征

从富金刚石金伯利岩－贫（中）金刚石金伯利岩－无（极贫）金刚石金伯利岩，Ni、Cr、Co等元素的含量逐渐降低，相反 V、Zr、Nb、La、Sr、Ba、Pb、Sn 等元素含量显著增高.Ti在贫（中）金刚石金伯利岩中含量较高，在无（极贫）和富金刚石金伯利岩中含量较低.而Mn在无（极贫）和富金刚石金伯利岩中含量较高，在贫（中）金刚石金伯利岩中含量较低［37］.辽宁金伯利岩含矿程度由富到贫，有Fe、Mg组分增高，Ca质降低，微量元素多趋富集的总体变化趋势.辽南金伯利岩中Na、Ca、Mn三种元素的相关组合特征是富、贫（中）金刚石金伯利岩的一个地球化学标志［38］.

3 辽南金刚石矿床的成矿时代、地幔环境与成因分析

3.1 成矿的地质时代分析

金伯利岩中橄榄石斑晶（假象）颗粒越粗，总含量越高，金刚石就比较富，反之就比较贫.根据镁铝榴石的颜色深浅、粒度粗细、皮壳的层次均可判别金刚石的富集程度.另外地表出露的金伯利岩中，带皮壳的镁铝榴石常裸露于岩石表面，颜色发黑或绿，外形为椭圆状或浑圆状，俗称“黑豆”或“绿豆”.它们常常是野外鉴定金伯利岩，寻找金刚石矿床的标志.含金刚石尤其是富含金刚石的金伯利岩中单斜辉石的标型特征是：鲜翠绿色，浑圆状或椭圆状，常含有蛇纹石、方解石及绿泥石等矿物组成的蚀变边［35-36］.

刘观亮等［40］发现复县、蒙阴都有I型、Ⅱ型两种氮含量相差悬殊的金刚石共生.研究表明，金刚石在地幔结晶过程中有一个相当长的时间间隔，具有不连续性和阶段性的特征，极少数晶体形成于岩浆上升到地壳的过程中.由于结晶跨度大，年龄数据难以获得，整个成矿过程依赖于金伯利岩岩浆的携带，因此金刚石原生矿的成矿期大致可以用含矿金伯利岩岩浆的侵位时间来确定.张宏福等［41］在对辽宁瓦房店和山东蒙阴金伯利岩中的金云母巨晶Ar－Ar年代学分析中，显示辽宁复县和山东蒙阴的金伯利岩具有一致的侵位年龄，约 465±2 Ma.

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从前人所做的金刚石和金伯利岩的年代学分析推测大连瓦房店金刚石矿集区内，金伯利岩的侵位时代，即金刚石矿床的形成时代为早古生代中奥陶纪中－晚期（465±2 Ma），华北陆块正处于一个长期稳定的陆块时期.这一分析也与其他基本的地质因素相吻合.金伯利岩岩体侵位的最高地层为寒武系毛庄组［29］和在瓦房店矿田东部的下侏罗统砂砾岩中发现金刚石砂矿的事实表明［55］，金伯利岩岩体侵位于中寒武世之后侏罗纪之前.从金伯利岩切穿并捕掳同位素年龄为790 Ma的辉绿岩床，同时又被同位素年龄为95～144 Ma的橄榄玄武岩所穿切的关系来看，金伯利岩岩体的形成应在燕山运动之前.

3.2 成矿的幔源环境分析

岩石圈地幔中金刚石及其矿物包裹体的研究是一门复杂而精深的研究，其对于研究金刚石的成因以及古老岩石圈地幔、超深地幔的性质和地幔过程具有重要的意义，是国内外地质学家们的研究热点.

金伯利岩是金刚石的含矿母岩，但不是所有的金伯利岩都含有金刚石.反映金伯利岩含矿性的主要因素有金伯利岩的产状、形态、大小标志；岩石的结构构造标志；主要造岩矿物含量标志；主要伴生矿物含量标志；热液蚀变特征标志；与金刚石伴生矿物的标型特征标志；与伴生矿物有关的化学成分端元组分标志及金伯利岩的微量元素及地球化学特征标志.以下对影响金伯利岩含矿性的主要因素（标志）进行总结.

（3）主要造岩矿物含量标志

根据金刚石包体矿物的结晶习性与主晶之间的关系，可将包体分为先成包裹体，同生包裹体［5，46］和后生包裹体.先成包裹体矿物的晶形与金刚石的主晶无关，反映的是包裹体矿物自身的晶形.同生包裹体无论包裹体矿物自身的晶形如何，包裹体矿物显示的是立方－八面体的外形.后生包裹体通常与金刚石中发育的裂隙有关，包裹体矿物经历过后期流体或熔体的交代作用.包裹体的类型关系到测试所获得的数据所代表的指示意义［46］.在已知的 30余种包裹体矿物［12］中以橄榄石、石榴石、铬尖晶石、单斜辉石、斜方辉石和硫化物6种矿物包裹体最为常见.Meyer［47-48］根据其化学成分将其划分为橄榄岩型（P型）包裹体和榴辉岩型（E型）包裹体，进而人们将含有P型和E型包裹体的金刚石称为P型或E型金刚石.Meyer［49］对P型和E型同生包裹体的矿物种类总结为2种类型.1）橄榄岩型：矿物有橄榄石、顽火辉石、透辉石、含铬镁铝榴石、铬尖晶石、镁钛铁矿、硫化物、锆石、金刚石、自然铁；2）榴辉岩型：矿物有绿辉石、镁铝榴石－铁铝榴石、蓝晶石、透长石、柯石英、金红石、红宝石、钛铁矿、铬铁矿、硫化物、金刚石［45］.

表1 瓦房店金刚石矿集区金伯利岩同位素测年结果表 Table 1 Isotope dating results of kimberlite in the diamond-concentrated area of Wafangdian

❶Bristow.地矿部中英合作队研究报告.1998.

年龄值/Ma韩柱国（1982） 复县42、50号岩管 366~398赵 磊（1988） 复县50号岩管 1109.30路凤香（1995）［55］ 复县 50、1、42号岩管 703~742作者 取样地点 样品名称金伯利岩斑晶金云母斑状金伯利岩金伯利岩、细粒金伯利岩测试方法K-Ar法Rb-Sr全岩等时全岩Sm-Nd Bristow（1988）❶ 复县 50、51 号岩管 463～（462±4.8）斑晶金云母 Rb-Sr等时张宏福（2007）［41］ 复县50号岩管 金云母巨晶 39Ar-40Ar 465±2

获知金刚石形成的温度和压力条件对于了解金刚石成因以及进而了解金伯利岩源区，即岩石圈地幔的物理化学状态有重要意义.目前常用的与金刚石中的包裹体有关的方法有3种：（1）利用金刚石中共生包裹体矿物对或单个包裹体矿物的热力学平衡计算温压.（2）利用金刚石中氮杂质的浓度和聚合状态计算温压.（3）利用金刚石中包裹体的内部压力及包裹体矿物对金刚石产生的应力来计算金刚石源区压力［44］.

陈征等［50］国内学者利用拉曼峰漂移法获得了瓦房店金刚石的源区压力为 5.35～6.14 GPa（采用的源区温度为 1123 ℃［51］）.郑建平等［52-53］通过对大连瓦房店地区金伯利岩中的流体包裹体的研究认为，金伯利岩中所发现的石榴石辉石岩为深源捕虏体，它是来自软流层的熔/流体在100～120 km结晶的产物.其中的石榴石及磷灰石富含流体包裹体，有可能代表了地幔中富流体活动的幔内薄弱带的样品.如果该带普遍发育，则可能是中新生代中国东部活化阶段岩石圈地幔的一个拆沉界面.贾晓丹［54］认为与该区所产金刚石中的同生包裹体铬尖晶石成分相近的金伯利岩中的斑晶铬尖晶石，为深源捕虏晶，与金刚石在成因上有紧密联系，是寻找金刚石的重要指示矿物.利用尖晶石－橄榄石地质温度计进行计算，获得斑晶铬尖晶石的结晶温度约为1261.26℃，为金刚石的稳定温度范围.根据瓦房店矿区金刚石中石榴石及单斜辉石包裹体的平衡温、压计算，T 为 1115～1171 ℃、P 为 5.17～7.47 GPa，它们的平均值为 T＝1123 ℃，P＝6.3 GPa（208 km）［55］.

Wang等［56］利用橄榄石－石榴石矿物对温度计计算得出包裹体矿物的平衡温度变化于1150℃左右.Zhang等［57］利用石榴石微量元素温度计，得出的温度值显示瓦房店的包裹体矿物平衡温度为900～1250℃，主体温度为1100～1150℃；殷莉等［12］通过收集前人数据利用金刚石中的同生包裹体［58］单斜辉石温压计对金刚石结晶时（即金刚石源区深部地幔中）的温压结果进行估算，对9组数据的估算结果温度为1083～1176℃，压力5.3～6.1 GPa.不同温压计的计算结果从地幔尺度上来看基本上是吻合的.金刚石中包裹体形成时瓦房店的温度条件大多数变化在1083～1261℃之间，而压力条件在两地的变化范围跨度较大，主要集中在5～7 GPa之间（表2）.

3.3 关于金刚石的形成时代和成因等问题的讨论

1973年在南非召开的首届和以后每4年召开一次的国际金伯利岩大会，在理论上不再局限于金伯利岩的岩浆作用，而是从岩石圈的演化、上地幔的物质组成、包括地幔岩浆成因、地幔捕虏体、地幔捕虏晶、金刚石的形态、杂质、包裹体矿物成分及其年龄测定、同位素组成及矿床中金刚石的类型及总体等诸多方面研究分析金刚石的成因.发现天然金刚石除少量纤维状、包壳状可能与岩浆喷发过程有关［59］，主导上是古老地幔捕掳晶成因，而不是金伯利岩中结晶的斑晶［5，42］.其中Richardson［60］提供了橄榄岩型金刚石中石榴石同生包裹体的Sm－Nd模式年龄为3310±80 Ma，而这两个地区金伯利岩侵位年龄分别为90和118 Ma.93 Ma侵位的Orapa岩管金刚石中的上述两矿物等时年龄为990±50 Ma.这些成果为金刚石属古老地幔结晶成因而金伯利岩浆只起了运载工具作用的观点提供了有利的证据［22，43］，并得到了广泛的认可.郑建平等［61］根据辽宁瓦房店金刚石中杂质氮的聚结方式作过估算，在所进行的9个样品中，2 mm以上的金刚石结晶年龄为2198 Ma，2～1 mm 者为 1204～1509 Ma，它们都老于用其他方法所测得的金伯利岩的岩浆侵位年龄（表1）.

表2 大连瓦房店地区金伯利岩源区地幔温压计算结果表 Table 2 Calculated temperature and pressure of mantle-source for kimberlite in Wafangdian area

作者 岩性 温度/℃路凤香等（1994）［55］ 金伯利岩 1123 Wang et al.（1998）［56］ 金伯利岩 1150方法石榴石-单斜辉石Fe-Mg平衡温压计算橄榄石-石榴石矿物对温度计压力/GPa 6.3 Zhang et al.（1999）［57］ 金伯利岩 石榴石微量元素温度计陈征等（2002）［50］ 金伯利岩 拉曼峰漂移法 5.35~6.14 1123 1100~1150殷莉等（2008）［12］ 金伯利岩 1083~1176单斜辉石温压计 5.3~6.1贾晓丹（2014）［54］ 金伯利岩 尖晶石-橄榄石地质温度计 1261.26

金刚石中的C粒是由CH4的氧化或CO2的还原形成的.自软流圈上升的以C－H－O（碳－氢－氧）为主的挥发分至岩石圈底部形成微粒C，类似于烟囱中的烟灰散布于橄榄石的粒间.粗大金刚石的生长可能需要数百万年的时间，在变质过程中通过C微粒的扩散作用逐渐长大；细小金刚石则与金伯利岩岩浆侵位之前，地幔发生去气作用所伴随的弥散状的超微粒碳在高压下结晶有关［62］.而金刚石的形成需要一个克拉通根（或加厚的岩石圈）以及较冷的岩石圈，符合正常的地盾以及低的地表热流值；金伯利岩岩浆的形成需要地幔深部的正常热结构有一个小的扰乱［1，22］.

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碳同位素（δ13C）研究一直以来都是探索碳质来源的一种有效手段.刘观亮等［41］对我国三大金刚石矿集区的87颗金刚石的碳同位素组成采用真空氧化法进行测试与分析.测试显示华北准地台金刚石碳同位素δ 1 3 C 值在－0.72‰～14.71‰之间，集中分布于－4‰～10‰之间，呈单峰态分布于初始碳或幔源碳（δ13Cprim＝－5‰）左右［63-64］，偏向世界平均有机质成因碳 δ13C（－26‰）值［65］.扬子准地台金刚石碳同位素δ13C值在－2.53‰～26.06‰之间，具有混合因素的特点.同时对瓦房店、蒙阴、丁桃三地的金刚石采用分层燃烧法所获得的结果显示金刚石的核心部分相对富集12C，从核部向晶体的边缘，13C越来越富集.陈衍景等［63］认为变质作用使生物遗体派生富12C的流体，碳酸盐派生富13C流体，由变质流体和混合岩化流体形成的热液矿床其δ13C常常接近δ13Cprim，即－5‰左右.据此认为单凭δ13C具有“深源碳”的特征而得出成矿物质和流体来自地球深部是值得怀疑的.那么金刚石晶体的核心富12C边缘富13C这种现象，是否可以说明金刚石的形成与有机质及碳酸盐有关，即壳源成分的参与是值得研究的［59］.利用真空燃烧法（氧化法）或分层燃烧法［40，59，66］进行的金刚石碳同位素研究的缺点在于无法排除包裹体对研究结果的影响，所以数据精度不足.近年来主要采用阴极发光（CL）图像结合二次离子质谱（SIMS）的方法对金刚石的碳同位素组成进行原位微区分析，提高了数据的精度［67］.

对辽宁瓦房店金伯利岩Sr同位素的研究显示，Sr同位素具有更大的变化范围却具有稳定的Nd和Hf同位素组成.因此华北东部金伯利岩同位素的变化特征，记录了洋壳组分参与金伯利岩的形成过程［41］.

建立在对已完成的金伯利岩中幔源捕掳体和捕掳晶金刚石包裹体和同位素等综合研究的基础之上，Boyd and Gurney［68］和 Stachel and Harris［42］建立了金刚石矿床克拉通地幔起源的标准模型.这一模型较好的解释了金刚石的成因：深入到与地幔接触的克拉通大部分起源于太古宙.相对于原始的上地幔这些主要由橄榄岩组成的克拉通根亏损Al、Ca和Fe，具有较高的化学活跃度.相对于以对流为热传导方式的软流圈，它们是以热接触为热传导方式.同时它们还极度亏损热生成元素如K、Th和U，所以这些克拉通根要比同等深度的对流型地幔冷很多（图4）.世界范围内克拉通橄榄岩捕掳体的记录深度没有超过250 km，最大可能温度为1350～1400℃，因此可以推测其为克拉通岩石圈的最底部.在热扰动区域这一温度限被比普通上地幔具有潜在高温的地幔羽所推高.同时石墨和金刚石的低温转换界线也相应的推高到下伏克拉通岩石圈的浅部（130～150 km），在这些深入到地幔的克拉通根中创造了一块金刚石的稳定区域［42］（图4）.

图4 克拉通金刚石矿床的地幔成因标准模型（据文献［42］） Fig.4 Standard model for the mantle origin of cratonic diamond deposit（From Reference［42］）

基于这一模型，对于任何一个金刚石勘查项目主要是看是否出现具有金刚石稳定区域的高度亏损的太古代岩石圈地幔和俯冲的克拉通板片.

4 结语

1）通过对资料的整理与分析，本文总结了辽南有利于金刚石成矿的大地构造背景以及区域成矿构造背景，对反映金伯利岩含矿性的8个方面做了总结分析，进而对辽南金刚石的成矿背景和含矿性有了初步的认识.

基于标准指导，笔者将制药工程专业实验分为基础实验、专业基础实验和专业实验三个大类，按照符合多学科融合的专业特点来进行设计和设置[6]，构建湖北大学制药工程专业实验课程体系，详见图2。

2）金伯利岩的侵位时代可以用来代替金刚石矿床的形成时代，本文总结前人资料认为瓦房店地区金刚石矿床的形成时代可能为早古生代中奥陶纪中－晚期.总结前人不同的地质温压计算结果，认为通过测定金刚石中包裹体矿物形成时的温压条件（绝大多数变化在1083～1261℃和5～7 GPa之间），可以反映金刚石结晶时期瓦房店地区克拉通岩石圈的幔源环境.

3）通过对前人资料的整理与分析，对金刚石的结晶时代与金刚石矿床的形成时代进行了总结，对金刚石的成因及其壳源或幔源的物质成分来源进行了讨论，认为深入到与地幔接触的克拉通根和克拉通板片是解释金刚石物质来源的较好模型.

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