金刚石中矿物包裹体标型特征及其意义

摘 要 　辽宁金刚石中矿物包裹体的化学成分和组合特征属于典型的橄榄岩型，具有重要标型意义的矿物包裹体主要有镁橄榄石、铬镁铝榴石、铬铁矿等。由单晶金刚石与微晶金刚石相互交替生长而构成的生长结构环带以及由成分复杂的壳源物质构成的成分环-带，分别具有重要的成因意义。以EPMA、LRM及宝石显微镜为研究手段，从金刚石中矿物包裹体标型特征这一角度，揭示了辽宁部分金刚石的不平衡结晶作用过程具不连续性和多阶段性；金伯利岩岩浆在侵位过程中，其侵入速率曾发生过周期性变化，并发生再结晶而形成金刚石。进一步验证了辽宁大多数金刚石不属岩浆结晶产物而是地幔捕虏晶这一推论。 

　　关键词 金刚石 包裹体 标型特征 

　　分类号 P619．28 

　　鉴于金刚石的化学活性弱，且结晶之后封闭于其内部的各种矿物包裹体一般难以再遭受地质环境中温度、压力、组分及氧逸度等变化的影响， 因而对其研究，有助于反演金刚石的生成环境及 物化条件。多年来，国内外研究人员主要采用电子探针、x射线分析等测试分析手段，对金刚石中的包裹体进行了详细的研究，并积累了大量的资料[1-6]。近年来，激光拉曼显微探针(LRM)无损分析测试技术的应用，为宝石、矿物学家提供了一种研究宝石矿物内部包裹体(晶体、熔体、流体、气体)分子振动和分子配位体结构的有效手段[7]。本文主要采用LRM、EPMA分析测试技术，并配合宝石显微镜，重点对辽宁金刚石中矿物包裹体标型特征进行研究，并对该区金刚石中 各种矿物包裹体的拉曼谱峰归属及成因意义一并予以探讨。研究结果初步证实，辽宁部分金刚石的不平衡结晶作用具不连续性和多阶段性，岩浆的侵位速率曾发生过周期柱变化，并发生再结晶而形成金刚石。进一步验证了辽宁大多数金刚石不属岩浆结晶产物而是地幔捕虏晶这一推论。 

　　1、实验样品与方法 

　　供本文研究用的54粒金刚石(含包裹体)样品，均采自辽宁瓦房店50，51，42号金伯利岩岩管内。其中将14粒样品中矿物包裹体抛磨至表面，便于EPMA分析及LRM对比研究用。实验采用MKl-1 000型LRM，实验条件：Ar+离子激光源(入：514．5nm)，扫描时间为20s，扫描次数3次，扫描范围1 200-100cm，物镜50X，狭缝为25L1m，输出功率20mw，样品中包裹体均选择2～3个测点重复测试。测试之前，采用光学显微镜对金刚石中矿物包裹体进行详细研究。 

　　2、矿物包裹体特征 

　　研究表明，辽宁金刚石中矿物包裹体成分相对较复杂，矿物包裹体组合主要属橄榄岩型，同生包裹体有橄榄石、铬镁铝榴石、富铬铁镁铝榴石、铬铁矿、金刚石、顽火辉石、硫化物等，后生包裹体为氧化物及石墨等。研究样品中未发现铬透辉石包裹体(据资料，该区金刚石中曾发现此类矿物包裹体)c1)。上述矿物包裹体在金刚石中多以单类分布，少数情况下以矿物组合对的形式存在。 

　　橄榄石包裹体 在辽宁金刚石中分布较为普遍，为无色透明，晶形基本完整，外形相对复杂。多数橄榄石包裹体外形呈拉长状或扁平状，少数橄榄石表面被黑色斑点状薄膜所覆盖(图版Ⅲ-1)。正交偏光下，橄榄石包裹体以其较高的干涉色级序为鉴定特征，环绕包裹体周边宿晶内呈现明显的应变异常双折射现象。EPMA分析结果表明(表1)，橄榄石矿物成分属镁橄榄石(F。>92)，其化学成分以贫Fe(0．06％)、Mg／(Mg+FeT)比值(阳离子数)为0.92～0.93为特征。 

　　铬镁铝榴石包裹体 具特征的紫红色、浅紫红色，晶形完整，外形似长轴状或等轴状，(图版Ⅲ-2)。化学成分以富Cr(>7％)、贫Ca(