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慶伯利岩

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金伯利岩

金伯利岩(英語:Kimberlite),亦音譯作慶伯利岩,是一種火成岩,也是一種罕見的橄欖岩變種。同時是金剛石母岩,因此尋找鑽石礦通常由尋找金伯利岩開始。金伯利岩得名於其首次被發現的地點南非金伯利,1869年於此產出的83.5克拉(16.70g)鑽石南非之星英語Star of South Africa (diamond)曾在該地引發一場鑽石熱,並開發出稱為「大坑」 (Big Hole) 的露天礦。中國大陸過往曾譯作角礫雲母橄欖岩

金伯利岩以垂直結構出現在地殼中,稱為金伯利岩管以及火成岩堤,也可能以水平岩床(sill)的形式出現。金伯利岩管是當今最重要的鑽石開採來源。關於金伯利岩的共識是它們形成於地幔深處。形成的深度介於150至450公里 (93至280英哩),可能來自異常豐富的異質地幔成分,它們的噴發快速而猛烈,常伴有相當多的二氧化碳和其他揮發成份。正是這種深度的熔融與生成,使得金伯利岩容易賦予鑽石捕虜岩

儘管金伯利岩相對稀有,但因其作為鑽石和石榴石橄欖岩地幔包體到達地球表面的載體而引起了人們的注意。它可能比任何其他火成岩類型都更深的深度,以及它在低二氧化硅(SiO2)含量和不相容的微量元素富集方面所反映的極端岩漿成分,使得了解金伯利岩成因變得重要。

形態學與火山學

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非洲金伯利岩的分佈。克拉通: CA-中非、南非 (卡拉哈里)、WA-西非;金伯利岩(以紅點顯示): B-Banankoro, Cu-Cuango Valley, Do-Dokolwayo, F-Finsch, G-Gope, J-Kwaneng, Ja-Jagersfontein, k-Koidu, Kb-Kimberley, Ko-Koffiefontein, L-Letlhakane, Le-Letseng, Lu-Lunda, M-Mitzic, Mb-Mbuji-Mayi, Mw-Mwadui, O-Orapa, P-Premier, R-River Ranch, V-Venetia.

許多金伯利岩結構被放置為胡蘿蔔狀的垂直侵入體,稱為「管道」。這種經典的胡蘿蔔形狀是由於金伯利質岩漿的複雜侵入過程而形成的,它繼承了系統中大量的二氧化碳(CO2)和較少量的H2O,產生了深度爆炸沸騰階段,導致大量垂直燃燒。[1]金伯利岩分類是基於對不同岩相的識別。這些不同的岩相與特定類型的岩漿活動有關,即火山口、火山岩和淺成岩[2][3]

從歷史上看,金伯利岩被分為兩個不同的品種,主要根據岩相觀察被稱為「玄武岩」和「雲母岩」。這後來由CB史密斯修訂,他根據這些岩石的同位素標記將這些劃分重新命名為「I組」和「II組」。RogerMitchell後來提出,這些I組和II組金伯利岩顯示出如此明顯的差異,以至於它們可能不像以前認為的那樣密切相關。他表明,與I組金伯利岩相比,II組金伯利岩與菱鎂礦的親緣關係更密切。因此,他將II組金伯利岩重新歸類為橙岩,以防止混淆。[來源請求]

岩石學

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金伯利岩漿的位置與起源都是爭議的議題。金伯利岩漿的極度富集及地球化學作用,導致許多關於其來源的猜測,有模型將其來源置於次大陸岩石圈地幔 ( sub-continental lithospheric mantle , SCLM),甚至深至過渡帶。富集的機制也一直是人們關注的議題,其模型包括部分熔融、俯衝沉積物的同化或源自原生岩漿源。

金伯利岩含有很多礦物,其化學成分表明它們是在地幔內的高壓和高溫下形成的。這些礦物,例如鉻透輝石輝石)、鉻尖晶石鎂鈦鐵礦和富含鉻的輝石石榴石,在大多數其他火成岩中通常不存在,因此它們特別適合用作金伯利岩的指示礦物。

探勘鑽石步驟

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由鑽出之岩柱中尋找,如有金伯利岩,則進一步大量開挖。探索頻道節目更進一步介紹投資公司花了幾十萬美元深鑽地表,取出地層岩柱後卻無發現慶伯利岩,故放棄在該地點挖掘鑽石。

參考文獻

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  1. ^ Bergman, Steven C. Lamproites and other potassium-rich igneous rocks: a review of their occurrence, mineralogy and geochemistry. Geological Society, London, Special Publications. 1987, 30 (1): 103–190. Bibcode:1987GSLSP..30..103B. S2CID 129449668. doi:10.1144/GSL.SP.1987.030.01.08. 
  2. ^ Clement, C. R., 1982: A comparative geological study of some major kimberlite pipes in the Northern Cape and Orange free state. PhD Thesis, University of Cape Town.
  3. ^ Clement, C. R., and Skinner, E. M. W. 1985: A textural-genetic classification of kimberlites. Transactions of the Geological Society of South Africa. pp. 403–409.