金伯利巖，（Kimberlite），于1887年發(fā)現(xiàn)于南非的金伯利。它是由火山爆發(fā)所產(chǎn)生的，這種巖石是探勘鉆石的指標(biāo)巖，尋找鉆石礦由尋找金伯利巖開始。除了金剛石以外，金伯利巖中還含有鎂鋁榴石、大顆粒形的橄欖石、斜方輝石、金云母大晶體等。全世界已發(fā)現(xiàn)金伯利巖體上萬個(gè)，其中含金剛石的占20%～30%。

金伯利巖，一般認(rèn)為是一種堿性或偏堿性的超基性巖。是具斑狀結(jié)構(gòu)和（或）角礫狀構(gòu)造的云母橄欖巖。1887年發(fā)現(xiàn)于南非的金伯利（Kimberley），故名。金伯利巖是產(chǎn)金剛石的最主要火成巖之一，來源于地幔深處的金伯利巖巖漿結(jié)晶形成的一種特殊巖石。產(chǎn)生時(shí)代，以白堊紀(jì)為主。常見類型有凝灰質(zhì)金伯利巖、角礫狀金伯利巖及斑狀金伯利巖等。金伯利巖主要分布在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定地區(qū)，多呈巖筒、巖床、巖墻產(chǎn)出。 
 

金伯利巖 - 發(fā)現(xiàn)規(guī)模

全世界已發(fā)現(xiàn)金伯利巖體上萬個(gè)，其中含金剛石的占20%～30%，具工業(yè)價(jià)值的不足5%。具有工業(yè)意義的含金剛石金伯利巖體，主要分布在南非、博茨瓦納、扎伊爾、澳大利亞、俄羅斯和中國(guó)等國(guó)。

中國(guó)的金剛石的地質(zhì)勘查工作始于20世紀(jì)50年代，已發(fā)現(xiàn)金伯利巖脈有400余條，分布于遼寧、山東、貴州3省，雖部分含金剛石，但具工業(yè)價(jià)值的極少。已知的僅山東蒙陰的若干金伯利巖脈金剛石原生礦具工業(yè)價(jià)值。

金伯利巖常呈巖筒、巖墻產(chǎn)出。有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的原生金剛石礦床產(chǎn)于巖筒中。巖筒的面積一般不足1萬平方米，少數(shù)達(dá)1平方公里，最大的未超過2平方公里，常成群出現(xiàn)，著名的南非金伯利巖就是由十多個(gè)著名的巖筒組成的巖筒群。金伯利巖巖墻厚度小，一般小于2米，但長(zhǎng)度大，最長(zhǎng)達(dá)65公里，成群出現(xiàn)則構(gòu)成巖墻群，少數(shù)呈環(huán)狀巖墻。金伯利巖巖床、金伯利巖火山口、火山口湖以及火山沉積是少見的。

金伯利巖 - 物理特征

礦物組成
金伯利巖

1、原生礦物

主要是橄欖石，其次是金云母和透輝石，副礦物有鉻鐵礦、鈦鐵礦、鈣鈦礦、磷灰石等。

2、巖漿末期蝕變礦物

主要是蛇紋石和方解石或白云石。

3、包體礦物

常含有上地幔超鎂鐵和鎂鐵質(zhì)巖石包體及其破碎后的礦物捕虜體，以及巖漿中晶出的巨晶，如鎂鋁榴石，含硬玉分子的單斜輝石，某些大顆粒、半自形的橄欖石、斜方輝石、單斜輝石以及頁理化、扭曲和具膝折的金云母大晶體等。

基本構(gòu)造

金伯利巖常具斑狀結(jié)構(gòu)、細(xì)粒結(jié)構(gòu)和火山碎屑結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造。

1、呈斑狀結(jié)構(gòu)的，斑晶主要為橄欖石和金云母，橄欖石呈渾圓狀并普遍受到強(qiáng)烈的蛇紋石化和碳酸鹽化蝕變；

2、基質(zhì)呈顯微斑狀結(jié)構(gòu)，由橄欖石、金云母、鉻鐵礦、鈦鐵礦、鈣鈦礦、磷灰石等組成。

3、呈角礫狀構(gòu)造的，角礫成分復(fù)雜，有來自上地幔的碎塊，也有來自淺部圍巖的碎塊。大量角礫的存在反映了金伯利巖巖漿具有爆發(fā)作用的特征。

4、在中國(guó)和世界某些金伯利巖巖筒中，普遍含金伯利巖巖球，俗稱“鳳凰蛋”，從櫻桃到雞蛋大小，是原生金剛石礦床的找礦標(biāo)志之一。

金伯利巖 - 化學(xué)成分 　

金伯利巖的化學(xué)成分有以下特點(diǎn)：

①屬硅酸不飽和巖石，與超基性巖平均成分相比，SiO2偏低（35％），K2O>Na2O，Al2O3>（K2O+Na2O）。

②MgO/SiO2近于1，當(dāng)巖石強(qiáng)烈碳酸鹽化時(shí)，Mg被Ca替代，使（MgO+CaO）含量與SiO2近于相等。

③巖漿富含H2O及CO2，導(dǎo)致巖石強(qiáng)烈蝕變。

④在微量元素方面，含一般超基性巖所共有的以Cr、Ni、Co為主的相容元素和含Rb、Cs、Ba、Sr、Zr、Nb、Th、REE、P等為主的不相容元素。REE主要含在鈣鈦礦和磷灰石中。金伯利巖以LREE很富集的簡(jiǎn)單線形REE配分型式和La/Yb比值大部分為80～200為特征，比大多數(shù)其他幔源鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖漿巖高，這一特征反映了金伯利巖母巖漿的特征。

金伯利巖 - 成因探索
金伯利巖是探勘鉆石的指標(biāo)巖。

金伯利巖成因仍在探索中，通過橄欖巖－CO2-H2O系統(tǒng)的高壓高溫實(shí)驗(yàn)研究，金伯利巖巖漿被認(rèn)為是在富 CO2條件下由金云母、菱鎂礦、石榴二輝橄欖巖組成的碳化橄欖巖地幔，在40～50×10帕和1000～1300℃的溫壓條件下的似低共熔作用產(chǎn)生的。并提出了來自地幔深部的以C-H-O為主的還原蒸汽的釋放和滲透的底辟模式，使得在260公里上下深度的大陸地盾地溫線切割了橄欖巖-CO2-H2O系統(tǒng)的固相線，從而發(fā)生了部分熔融和熔融底辟體的絕熱上升。由更深部位快速上升的金伯利巖巖漿可能形成攜帶金剛石的金伯利巖。對(duì)存在 C-O-H流體的地幔橄欖巖的熔化條件（P.T.fO2）已開展研究，這將有助于大陸下的地幔的金伯利巖巖漿和金剛石成因的認(rèn)識(shí)。

從微量元素地球化學(xué)方面看，金伯利巖的高La/Yb比值，主要受高La/Yb比值的基質(zhì)磷灰石約束，并主要反映了其源區(qū)的這項(xiàng)比值。還發(fā)現(xiàn)，在某些石榴二輝橄欖巖包體中存在交代型鈦酸鹽礦物和鉀堿鎂閃石。許多地球化學(xué)家認(rèn)為金伯利巖與高度富集不相容元素的交代地幔源區(qū)的低程度部分熔融有關(guān)。

普遍認(rèn)為，形成金伯利巖并富含金剛石的最有利的大地構(gòu)造環(huán)境，是具有古老大陸克拉通地殼和其后長(zhǎng)期有穩(wěn)定蓋層的地域。

不是所有的金伯利巖都含金剛石，含金剛石較富的金伯利巖巖體已知為數(shù)不多。尚未解決的一個(gè)問題是金剛石是由富 CO2的金伯利巖巖漿直接晶出的還是混入金伯利巖中的上地幔捕虜晶，還是兩種情況都存在。已知上地幔石榴二輝橄欖巖和榴輝巖中賦存有金剛石。雖然尚有不同的看法，但人們對(duì)含金剛石的貧與富常有以下經(jīng)驗(yàn)性或統(tǒng)計(jì)的規(guī)律：

①具火山碎屑結(jié)構(gòu)的金伯利巖，若富含鎂鋁榴石二輝橄欖巖、方輝橄欖巖和純橄巖等上地幔包體或其礦物包體，則金剛石富且質(zhì)量好，含地殼圍巖碎屑多的，則較貧。

②具斑狀結(jié)構(gòu)的金伯利巖含金剛石較富，呈顯微斑狀結(jié)構(gòu)的較貧。

③富含橄欖石且顆粒粗大的金伯利巖，含金剛石富，而富含金云母的金伯利巖，含金剛石貧。

④橄欖石含Mg和Cr越高，含金剛石也越富，鉻鐵礦含量高和鉻鐵礦中Cr/（Cr+Al）>90％，金剛石含量高，富Cr貧Al的透輝石（Cr2O3>1.2％）含量較多以及鎂鋁榴石含Cr高（Cr2O3>2.5％），金剛石含量也高。[1]

金伯利巖 - 發(fā)現(xiàn)歷程
開采完的空巖筒

1866年，世界金剛石的找礦史發(fā)生了歷史性的變化，在南非第一次發(fā)現(xiàn)金剛石。到1870年直接參加找金剛石的人數(shù)達(dá)到5萬多人。先后在奧蘭治河及其支流發(fā)現(xiàn)了規(guī)模大、品位高的金剛石砂礦。

1870年，首次發(fā)現(xiàn)了含金剛石的金伯利巖巖筒“亞赫斯豐坦”巖筒和“杜托依茨潘”巖筒。1871年在金伯利城附近又發(fā)現(xiàn)了世界著名的“金伯利”、“德比爾斯”和“伯特豐坦”3個(gè)巖筒，并由此產(chǎn)生了“金伯利巖”的命名。

在1870年以前，世界各國(guó)發(fā)現(xiàn)的金剛石都產(chǎn)自砂礦。南非一個(gè)最大的“普列米爾”金伯利巖巖筒發(fā)現(xiàn)于1902年，該巖筒1903年投產(chǎn)以來，截止上世紀(jì)70年代末已采出金剛石7800萬克拉。該巖筒還產(chǎn)出了許多著名的大金剛石，如最大的寶石金剛石“庫利南”等。該巖筒金剛石種類也十分豐富，達(dá)1000多種，且金剛石質(zhì)量很好，寶石級(jí)金剛石約占55%。19世紀(jì)中葉以來，南非就取代了巴西，成為世界上金剛石的主要產(chǎn)地。

1907年，美國(guó)地質(zhì)學(xué)家賈諾特（Janot）在扎伊爾普查金礦時(shí)在奇米尼納河的沖積物中偶然發(fā)現(xiàn)一顆重量0.1克拉的金剛石。此后，人們用類似淘金的方法又找到許多金剛石砂礦。經(jīng)過30多年的勘查工作，不僅找到了世界上最豐富的殘坡積和沖積砂礦，并于1946年在姆布吉瑪伊市附近發(fā)現(xiàn)了第一批金伯利巖巖筒群。此后不久，在姆布吉瑪伊市西南30km處的基布阿地區(qū)又找到了新的金伯利巖巖筒群。自1953年以后，扎伊爾的金剛石產(chǎn)量超過了南非，一躍成為世界上產(chǎn)出金剛石最多的國(guó)家。

納米比亞

1908年在納米比亞（西南非洲）發(fā)現(xiàn)了金伯利巖巖筒。后來的勘查工作證明，這里蘊(yùn)藏著世界上最大的濱海金剛石砂礦，金剛石的質(zhì)量也最好，寶石級(jí)金剛石約占95%。

非洲

20世紀(jì)以來，在非洲許多國(guó)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了金剛石。1910年在利比利亞，1912年在安哥拉，1913年在坦桑尼亞和中非共和國(guó)，1919年在加納，1929年在象牙海岸，1930年在塞拉利昂，1955年在馬里，1967年在博茨瓦納等國(guó)家都找到了金剛石。這些國(guó)家發(fā)現(xiàn)的主要都是金剛石砂礦，只有少數(shù)是金伯利巖原生礦床。

坦桑尼亞

在1913年就發(fā)現(xiàn)金剛石。此后近30年時(shí)間內(nèi)雖找到200多個(gè)金伯利巖巖體，但大多不含有金剛石。直到1940年，在辛陽加地區(qū)由加拿大地質(zhì)學(xué)家J.T.威廉森采用重砂追索法找到了世界上最大的含金剛石的金伯利巖巖筒，命名為姆瓦杜伊巖筒，該巖筒地表面積146萬平方米， 估計(jì)金剛石儲(chǔ)量約有5000萬克拉。

博茨瓦納

從1955年開始用重砂法進(jìn)行金剛石普查找礦，經(jīng)過10多年的大量工作，直到1967年才發(fā)現(xiàn)世界第二大金伯利巖巖筒“歐拉帕”巖筒。1973年又發(fā)現(xiàn)了富含寶石級(jí)金剛石的杰旺年巖筒。從此，博茨瓦納成為世界上最重要的金剛石生產(chǎn)國(guó)。

俄羅斯和前蘇聯(lián)

找尋和發(fā)現(xiàn)金剛石礦床，更經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的歷史過程。俄羅斯第一顆金剛石是1829年在烏拉爾的含金、鉑砂礦中發(fā)現(xiàn)的。此后，在一個(gè)多世紀(jì)的漫長(zhǎng)歲月中，一直圍繞烏拉爾這個(gè)地區(qū)普查和尋找金剛石，除發(fā)現(xiàn)少量金剛石砂礦外，始終沒有找到金剛石原生礦床1937年，著名地質(zhì)學(xué)家B.C.索波列夫?qū)?/font>西伯利亞地臺(tái)和盛產(chǎn)金剛石的南非地臺(tái)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者地質(zhì)特征十分相似，據(jù)此推測(cè)在西伯利亞地臺(tái)可能存在有金伯利巖型原生金剛石礦床。從1945年開始，蘇聯(lián)在西伯利亞地臺(tái)進(jìn)行金剛石普查找礦，經(jīng)過10年的工作，直到1954年沿達(dá)爾登河用鎂鋁榴石作為標(biāo)志礦物進(jìn)行重砂追索，才發(fā)現(xiàn)第一個(gè)金伯利巖巖筒——閃光巖筒。1955年以后，該區(qū)又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多金伯利巖巖筒。這樣，到1971年以后，蘇聯(lián)的金剛石產(chǎn)量就超過南非，僅次于扎伊爾，躍居為世界第二位。