据文献记载，蛇纹岩中发现金刚石的最早报道出现在加拿大地质调查局的1913年的报告中(Dresser，1913)。20世纪70年代未，在俄罗斯远东地区的阿尔卑斯型超镁铁岩中发现了二粒金刚石(Shilo et al., 1978，1979)。20世纪80年代初，我国在雅鲁藏布江缝合带的罗布莎和东巧蛇绿岩铬铁矿中也陆续发现了金刚石(中国地质科学院地质研究所金刚石研究组，1981; 颜秉刚等，1987; Bai et al., 1993; 白文吉等，2001)。但总的来看，由于该阶段发现的金刚石数量很少，尤其金刚石均从重砂矿物中分选得到，金刚石的特征和产出状态不明，阿尔卑斯地幔橄榄岩中是否产出金刚石未获得承认，并且怀疑为人造金刚石或外来混染(Taylor et al., 1995; 切切斯特钻石公司考察团，1997)。

本世纪以来，对雅鲁藏布江缝合带中分布的蛇绿岩地幔橄榄岩体和铬铁矿开展了新一轮的研究，取得了一些重要进展。首先，在罗布莎的康金拉矿区的铬铁矿中找到了大量的金刚石，从约1000kg重的铬铁矿石中发现了上千粒的金刚石(徐向珍等，2008)。康金拉矿区和罗布莎矿区分别位于罗布莎地幔橄榄岩体的东西两端，相距十余千米，两者之间另有一个香卡山矿区，并且香卡山矿区的铬铁矿中也发现了金刚石。这样，将前人在1个矿区发现金刚石扩展到3个矿区。并且，通过对铬铁矿围岩地幔橄榄岩的人工重砂矿物分选，在康金拉和罗布莎矿区围岩方辉橄榄岩中也均发现了金刚石等异常矿物(杨经绥等，2008)；尤其，从康金拉约400kg重的岩石中发现了近千粒的金刚石，取得了重大进展(徐向珍，2009)。

进一步研究表明，在近2000km长的雅鲁藏布江缝合带中的6个地幔橄榄岩体中均发现了金刚石及伴生的特殊矿物组合(杨经绥等，2011)。并在班公-怒江缝合带的丁青蛇绿岩、缅甸的密支那蛇绿岩、新疆的萨尔托海蛇绿岩，以及俄罗斯乌拉的Ray-Iz蛇绿岩等不同地区和不同时代的蛇绿岩中均找到了金刚石(图 1)，表明蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中产出金刚石等深部矿物可能是个普遍现象。尤为重要的是，在西藏康金拉铬铁矿和俄罗斯乌拉尔Ray-Iz铬铁矿中找到了原位产出的金刚石，取得了突破性进展，彻底否定了此前的种种怀疑，为探讨金刚石的形成和蛇绿岩铬铁矿的深部成因打开了通道(Yang et al., 2011，2012，2014)，并提出将产在蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中的金刚石命名为蛇绿岩型金刚石(杨经绥等，2011)。

图 1

Fig. 1

图 1 　蛇绿岩型金刚石的分布图（ａ）中国蛇绿岩型金刚石的分布图；（ｂ）俄罗斯乌拉尔蛇绿岩金刚石的分布图Fig. 1 Distribution of ophioliltic diamond (a)-ophiolitic diamond in China; (b) -ophiolitic diamond in Polar Ural,Russia

本文拟给出有关蛇绿岩型金刚石的主要特征，包括产出地质背景，寄主岩石，金刚石的晶体特征、红外光谱、碳同位素、矿物包裹体和微量元素特征。 1 蛇绿岩型金刚石产出的构造背景——板块缝合带

目前，已经在全球5个缝合带的10个蛇绿岩中发现了蛇绿岩型金刚石(图 1)。其中包括(1)新特提斯雅鲁藏布江缝合带中的6个蛇绿岩，由东至西，它们分别是罗布莎、泽当、日喀则、当穷、普兰和东波蛇绿岩；(2)新特提斯班公湖-怒江缝合带的丁青蛇绿岩；(3)晚古生代新疆达拉布特蛇绿岩；(4)早古生代俄罗斯乌拉尔Ray-Iz蛇绿岩；(5)新特提斯缅甸密支那蛇绿岩，这里，由于缅甸蛇绿岩的研究程度较低，密支那蛇绿岩的构造归属有待进一步研究(杨经绥等，2012)。

这些含金刚石的蛇绿岩有什么特别，包括岩石组合、岩性特征及其形成地质和构造背景？它们与通常的蛇绿岩有何异同？上述问题相信为人们所关心。鉴于本文重点是介绍金刚石的特征，并且考虑到蛇绿岩的地质背景具有相似性及研究程度的不同，这里仅以雅鲁藏布江缝合带中的罗布莎蛇绿岩为例作一介绍。

雅鲁藏布江缝合带呈近东西向展布，全长约2000km，代表晚侏罗世-白垩纪期间印度和欧亚两大板块的汇聚和新特提斯洋盆在古近纪期间的闭合，是印度板块与欧亚大陆之间的最后一条缝合带(Molnar and Tapponnier， 1975; Aitchison et al., 2000; McDermid et al., 2002)。

罗布莎蛇绿岩产在雅鲁藏布江缝合带的东段，距离拉萨约200km。罗布莎蛇绿岩体呈一窄条状近东西向延伸，长约37km，最宽处达2~3.7km，面积约70km²，为一向北倒转南倾的推覆体(图 2)，沿走向和倾向形成一系列褶皱并向北凸出略呈弧形展布(王希斌等，1987)。岩块南侧为上三叠统复理石沉积，北侧为第三系罗布莎群，均为断层接触关系，再北部为大面积出露的新生代冈底斯花岗岩。

图 2

Fig. 2

图 2 西藏罗布莎蛇绿岩地质简图(据张浩勇等，1996修改)Fig. 2 Simplified geological map of Luobusa ophiolite in Tibet(modified after Zhang et al., 1996)

罗布莎蛇绿岩主要由变质地幔橄榄岩、堆晶岩和基性岩墙组成。其中变质地幔橄榄岩占整个蛇绿岩体出露面积的93%，以方辉橄榄岩和纯橄岩为主，有少量的二辉橄榄岩。堆晶岩主要由异剥橄榄岩、二辉橄榄岩、异剥辉石岩、辉长岩等组成，占整个岩体出露面积的7%(张浩勇等，1996)。

罗布莎地幔橄榄岩中产出我国最大的铬铁矿床，矿体为典型豆荚状，单个矿体长度从数米至数百米，厚度从小于1m至大于20m。矿体成群成带呈近东西向分布，与罗布莎蛇绿岩的构造单元展布方向一致。其中主要工业矿体产在方辉橄榄岩中，矿石类型以块状矿石为主，少量为豆状。堆晶纯橄岩的层位中产出的铬铁矿矿石类型主要为浸染状，矿床规模也相对较小。根据矿体的集中程度和地形特点以及空间的展布特征，将罗布莎蛇绿岩中的铬铁矿床自西而东划分为罗布莎、香卡山和康金等三个矿区。

罗布莎蛇绿岩中的三个矿区岩石类型相似，均有方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄岩，其中罗布莎和康金拉铬铁矿区的近矿围岩为方辉橄榄岩，而香卡山铬铁矿区的近矿围岩主要为纯橄岩。总的看来，罗布莎三个矿区的岩石组成略有差别，但是并不明显。

方辉橄榄岩为地幔橄榄岩的主要组成，大面积连续出露形成方辉橄榄岩相带，岩石大多数都很新鲜。岩石中橄榄石含量80%~90%，斜方辉石5%~10%，单斜辉石含量少(<5%)但广泛分布，铬尖晶石1%~2%。据岩相学和矿物成分研究结果，从方辉橄榄岩中识别出了两期矿物组合，包括橄榄石、两种辉石和尖晶石(徐向珍，2009)。

大部分纯橄岩均很新鲜，块状构造，等粒状嵌晶结构，有部分重结晶结构、碎斑结构、交代结构以及各种塑性变形结构等。岩石中以镁橄榄石为主，含量95%~98%，有少量斜方辉石、单斜辉石和铬尖晶石等，总量为2%~5%。康金拉和香卡山矿区的纯橄岩中也识别出两期橄榄石。早期橄榄石结晶粗大，普遍塑性变形和拉长，发育扭折带和波状消光；晚期橄榄石为细粒重结晶结构，或交代早期橄榄石(李金阳等，2012)。

二辉橄榄岩中的单斜辉石含量达5%~10%，粒度多<1mm，无定向分布于橄榄石之间。斜方辉石含量10%，可见明显的扭折变形和波状消光现象，并见单斜辉石出溶体。橄榄石含量70%~80%。从康金拉的二辉橄榄岩中识别出两期矿物组合，包括橄榄石和两种辉石。

岩石地球化学特征显示，三个矿区的地幔橄榄岩Mg^#值均>90，属亏损型地幔岩。稀土元素显示LREE富集型或亏损型，也有LREE富集不明显的烟斗型，表明3个矿区的地幔橄榄岩经历了不同的部分熔融和地幔交代事件(徐向珍，2009)。尖晶石的Cr^#值变化从>0.6到<0.6，与显微镜下的矿物学研究相吻合，记录了MOR型和SSZ型蛇绿岩的双重特征，表明构造环境的转变。罗布莎地幔橄榄岩的特征可与世界上典型蛇绿岩地幔橄榄岩对比(Coleman，1977)，并且与雅鲁藏布江缝合带西段的普兰和东波地幔橄榄岩也可对比(熊发挥等，2011；徐向珍等，2011)。 2 蛇绿岩型金刚石的寄主岩石——地幔橄 榄岩和铬铁矿

早期发现金刚石的样品取自罗布莎矿区的铬铁矿石(白文吉等，2001)。最近，从罗布莎蛇绿岩的三个矿区取了铬铁矿石及其围岩地幔橄榄岩的10个大样，通过人工重砂矿物学研究，从其中的9个大样中找到了金刚石。

三个矿区的地幔橄榄岩中康金拉矿区的最为新鲜，矿石类型也最为复杂，它们中发现的金刚石也最多，这里将康金拉的样品简单介绍。康金拉地幔橄榄岩样品为方辉橄榄岩，其中斜方辉石约10%~15%，单斜辉石1%~3%，局部达5%。岩石坚硬，呈灰绿色，中-粗粒结构，无或几乎无蛇纹石化，新鲜风化表面多为暗褐-暗褐诸色。由于矿物的差异风化，岩石表面显得比较粗糙，斜方辉石突出呈骰状(图 3)。铬铁矿矿石产在方辉橄榄岩中，两者界线呈渐变或截然，矿石十分新鲜，中粒为主，矿石类型有致密块状、稠密浸染状和豆状矿石。

图 3

Fig. 3

图 3 发现大量金刚石的康金拉矿区的地幔橄榄岩和铬铁矿野外照片 (a)-地幔橄榄岩的野外照片；(b)-致密块状铬铁矿Fig. 3 Mantle peridotite(a) and massive chromitite(b)in the Kangjinla chromite deposit，Tibet

罗布莎矿区的6件样品中，包括3个铬铁矿石及其围岩3个方辉橄榄岩，从中均发现了金刚石，总数量近百粒。除金刚石外，从6个样品中鉴定出的矿物种类丰富，有9类50余种矿物。其中自然元素矿物有自然Fe、自然Cu、自然Ta、自然W、自然Zn、自然Sn等；金属互化物有Fe-Ni、Mn-Fe、Si-Fe、Ag-Au、SiC等；氧化物有刚玉、铬铁矿、金红石、独居石、锡石、Nb₂O₅等；硫化物有黄铜矿、黄铁矿、毒砂、辉钼矿、方铅矿、镍黄铁矿等；硅酸盐矿物有橄榄石、辉石、蓝晶石和锆石等；磷灰石等磷酸盐以及方解石和白云石等碳酸盐矿物。香卡山的2个大样中，仅在铬铁矿中见金刚石，围岩地幔橄榄岩中未见。从鉴定出的矿物种类来看，香卡山除了增加自然铬等矿物外，其余大多数矿物与罗布莎矿区相同。康金拉的两个样品由徐向珍(2009)作为博士论文完成，其矿物组合与前两个矿区的样品基本上相同(徐向珍，2009; Xu et al., 2011a)。该研究在铬铁矿和地幔橄榄岩的样品中各发现了 千余粒金刚石，取得了突破性的进展，为开展金刚石的各种测试，提供了珍贵的样品，尤其为寻找原位金刚石创造了条件。在之后的研究中，我们就是在康金拉的铬铁矿样品中首先找到了原位产出的金刚石，同时也在含千余粒金刚石的乌拉尔铬铁矿的样品中也发现了原位金刚石(Yang et al., 2011，2012)。原位金刚石的发现，成为本研究中里程碑式的突破。

上述的研究，将含金刚石铬铁矿从1个矿区扩展到3个矿区，并且从其围岩地幔橄榄岩中首次发现了金刚石，该发现打开了探讨金刚石成因的研究思路(杨经绥等，2008)。尤其，从中发现一个矿物种类繁多的产在地幔岩石中的矿物组合，对了解地幔的物质组成和探索深部物理化学环境具有重要的科学意义。 3 蛇绿岩型金刚石的主要特征 3.1 金刚石的晶体特征

金刚石多为自形晶和半自形晶，以单晶为主，少数呈多晶或连晶体，粒度均匀，粒径多在0.2~0.5mm之间。晶体多为自形八面体、立方八面体和十二面体。大多数金刚石为无色透明或浅黄色，棱角清晰，但也见一些金刚石表明布满了各种蚀象，可能为后期的浑圆化作用所造成(图 4)。

图 4

Fig. 4

图 4 蛇绿岩型中的金刚石实体照片(a)-西藏当穷地幔橄榄岩中的金刚石；(b)-西藏香卡山地幔橄榄岩中的金刚石；(c)-乌拉尔铬铁矿中的溶蚀状金刚石；(d)-西藏康金拉铬铁矿中的浑圆状金刚石；(e)-西藏普兰地幔橄榄岩中的多晶金刚石；(f)-西藏东波地幔橄榄岩中的多晶金刚石Fig. 4 Photographs showing the characteristics of ophiolitic diamond，Tibet and Polar Ural (a)-diamond from the Dangqiong mantle peridotite，Tibet;(b)-diamond from the Xiangkashan mantle peridotite，Tibet;(c)-BSE image showing the melted surface of diamond in the Polar Ural chromitite，Russia;(d)-BSE image showing the rounding diamond in the Kangjinla chromitite，Tibet;(e)-BSE image showing the diamond aggregate in the Purang mantle peridotite，Tibet;(f)-BSE image showing the diamond aggregate in the Dongbo mantle peridotite，Tibet

金刚石属立方晶系，中国地质大学(北京)和加拿大Dalhousie大学完成的X射线晶体结构研究表明，西藏金刚石的X射线衍射数据十分一致，与金刚石JCPDS卡片0675金刚石完全吻合(白文吉等，2001)。

激光拉曼谱(Laser Raman)显示，金刚石具有典型的1331cm^-1独立位移峰，是其容易被鉴别的特征。俄罗斯乌拉尔Ray-Iz铬铁矿中的原位金刚石(Y5B-16-2)给出的位移峰为1330.8cm^-1，西藏罗布莎康金拉铬铁矿中的原位金刚石(07Y-K-454)的激光拉曼谱位移峰为1331.7cm^-1，罗布莎地幔橄榄岩金刚石的拉曼谱峰多数为1332.6cm^-1(图 5)。金刚石的峰值虽有一定的差别，但是否具有成因意义，需要有统计学的证据或开展金刚石激光拉曼谱的面扫描，该项研究目前正在法国巴黎地球物理研究所(IPGP)开展中。

图 5

Fig. 5

图 5 乌拉尔和西藏罗布莎金刚石拉曼位移谱 (a)-乌拉尔铬铁矿中的原位金刚石；(b)-西藏罗布莎康金拉铬铁矿中的原位金刚石；(c)-西藏罗布莎地幔橄榄岩中的金刚石(LX) Fig. 5 Raman spectrogram of diamond from the Polar Ural，Russia and Luobusa，Tibet (a)-in-situ diamond from the Polar Ural chromitite，Russia;(b)-in-situ diamond from the Kangjinla chromitite，Tibet;(c)-diamond from the Luobusa mantle peridotite，Tibet

在扫描电镜下，观测到乌拉尔金刚石表面常具金属薄膜(Metal Film)，呈薄壳状或斑块状，多数厚度仅0.1μm，局部厚0.5~1.0μm，扫描电镜下为白色(图 6)。EDS成分分析显示以自然Zr和ZrO为主，以及一些Cu的硫化物、NaCl、SiO₂、Ta、Fe和Cr。

图 6

Fig. 6

图 6 乌拉尔金刚石表面的金属薄膜 成分为Zr，ZrSi、NaCl、FeCr成分(成分表格略去)Fig. 6 Metal film on the diamond surface，Polar Ural The compositions are Zr，ZrSi，NaCl， and FeC，measured by EDS

相似的特征在金伯利岩金刚石的表面也出现，但矿物的成分不同。Makeev and Kriulina(2012)在研究了俄罗斯雅库特(Yakutian)等5个金伯利岩筒的金刚石基础上，识别出金属膜成分主要为Cr、Fe、Ni、W、Au、Ag、Cu、Zn、Sn等，以及少量Al、Ti、Mg、Zr、Pb等，它们的相互组合使得金属及其合金的类型已经超过50种(Makeev and Kriulina， 2012)。金刚石表面存在金属膜被认为可以指示自然界地幔中金刚石的形成机理(Makeev， 2000，2010)。

3.3 金刚石的内部结构

近些年，阴极发光成为研究锆石和金刚石等许多矿物内部结构和生长过程最重要的手段和矿物学研究的标准工具。通常金伯利岩型金刚石的阴极发光影像会出现亮(brightness)和灰(grey)色分带现象或复杂的图像，反映其多阶段或复杂的生长历史，如俄罗斯著名的雅库特金伯利岩金刚石的环带结构(Spetsius and Taylor， 2008)，并且认为金刚石内部的变化和不同颗粒之间的变化反映了金刚石生成环境的改变(Harte et al., 1999)。类似的金刚石内部的分带现象在蛇绿岩型金刚石中未见，相反，单晶金刚石的阴极发光影像多数所显示的特征是简单的和对称的内部结构(图 7、图 8、图 9、图 10)。人造金刚石的阴极发光影像仅显示单一的灰度，不出现任何亮灰相间或对称的结构。蛇绿岩型金刚石的内部结构特征与金伯利岩型金刚石区分是明显的，也不同于人造金刚石的阴极发光影像。

图 7

Fig. 7

图 7 西藏康金拉铬铁矿中的金刚石(KCr-1)立方八面体单晶照片 (a)-SEM的背散色实体照片；(b)-实体镜下磨抛后的金刚石四边形断面；(c)-磨抛后金刚石四边形断面的SEM二次电子照片；(d)-金刚石磨平面的阴极发光(CL)照片Fig. 7 Photographs and CL image of the KCr-1 single octahedral crystal of diamond from the Kangjinla chrmitites (a)-SEM image;(b)-under microscope;(c)-SEM image of polished surface;(d)-CL image. Same as in Fig. 8，Fig. 9，Fig. 10

图 8

Fig. 8

图 8 西藏康金拉铬铁矿围岩方辉橄榄岩中的孪晶金刚石(Ky-11) (a)-SEM的背散色实体照片；(b)-实体镜下磨抛后的金刚石六边形断面；(c)-磨抛后金刚石六边形断面的SEM二次电子照片；(d)-金刚石磨平面的阴极发光(CL)照片Fig. 8 Photographs and CL image of the Ky-11 twin crystals of diamond from the Kangjinla peridotites

图 9

Fig. 9

图 9 西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰地幔橄榄岩中的金刚石(XP-2)立方八面体照片 (a)-SEM的背散色实体照片；(b)-实体镜下磨抛后的金刚石断面；(c)-磨抛后金刚石断面的SEM二次电子照片；(d)-金刚石磨平面的阴极发光(CL)照片Fig. 9 Photographs and CL image of the XP-2 cubic-octohedral crystals of diamond from the Purang peridotites

图 10

Fig. 10

图 10 西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰地幔橄榄岩中的多晶金刚石(XP-4) (a)-SEM的背散色实体照片；(b)-实体镜下磨抛后的金刚石多晶断面；(c)-磨抛后金刚石断面的SEM二次电子照片；(d)-金刚石磨平面的阴极发光(CL)照片Fig. 10 Photographs and CL image of the XP-4 poly-crystals of diamond from the Purang peridotites

利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)技术对金刚石晶体进行测试，结合阴极发光(CL)技术，不仅可用于金刚石分类，还可以在金刚石内部结构和生长过程研究中发挥重要作用(陈美华和狄敬如，1999)。西藏金刚石最初的红外光谱分析由University College London(UCL)的地球科学系W. R. Taylor博士完成，使用的是红外显微镜BRUKERIFS 45光谱仪。由于样品少，仅有两颗金刚石得出质量好的红外光谱图，表明罗布莎的金刚石为IaA-IaB混合型，金刚石的氮总量变化于20×10^-6~670×10^-6(白文吉等，2001)。

此外，在美国加利福尼亚大学河畔分校化学系(Chemical Sciences Bgd，University of California，Riverside，UCR)，开展了一部分西藏金刚石样品的傅立叶变换红外光谱(FTIR)定性分析，使用仪器Bruker-EQUINDX55。结果表明，西藏罗布莎金刚石样品中杂质氮的赋存状态为A心偶氮并具片状偏析氮，未见多氮B心(也称B1心)和硼的特征吸收峰，故确定其为IaA型(戎合等，2013)。

最近在法国巴黎地球物理研究所(IPGP)，使用Nicolet 6700 Magna IR FTIR仪器开展了金刚石的红外光谱研究，获得康金拉铬铁矿的金刚石主要为Ib型，少量的含IaA型，属Ib-IaA混合型，其中康金拉围岩的IaA型含量可达4.4%，氮含量总量变化于151×10^-6~589×10^-6，而康金拉铬铁矿中的金刚石IaA型含量最大可达14.6%，氮含量总量变化于152×10^-6~428×10^-6(个人通讯)。我们注意到加拿大魁北克的Renard金伯利岩中金刚石常见的是IaAB和IaA型，少量II型(Hunt et al., 2012)，不同于蛇绿岩型金刚石。

3.5 碳同位素特征

金刚石的C和N同位素的成分可帮助确定金刚石生长时的媒介类型和C的来源(Deines，1980)。二次离子探针(SIMS)方法通常用于金刚石的C同位素测量，但N同位素测量则取决于N的含量。蛇绿岩中金刚石的C同位素测量分别在德国波茨坦的GFZ地学中心和澳大利亚Perth的西澳大学完成。前者使用的仪器是Cameca ims 6f SIMS质谱仪，后者是Cameca IMS 1280 multi-collector ion microprobe，实验方法和条件略，或参看(Wiedenbeck et al., 2004)。

在德国完成了61粒金刚石的71件C同位素分析，样品包括西藏雅鲁藏布江缝合带中多个地幔橄榄岩和铬铁矿中 的金刚 石及俄罗斯极乌拉尔蛇绿岩铬铁矿中的金刚石。测得它们的C同位素变化区间十分一致，δ¹³C_VPDB变化于-28.7‰到-18.3‰之间，平均值为-24.6‰；在西澳大学完成的15粒金刚石的33件分析与德国的分析结果一致(Yang et al., 2013)。鉴于蛇绿岩型金刚石样品的N含量低，N同位素测量目前没有开展。

3.6 矿物包裹体特征

金刚石生长过程中往往会捕获和保存一些矿物包裹体，但由于金刚石化学上的惰性，使得它们未被化学改造而得以保存(Hunt et al., 2012)。蛇绿岩中的金刚石虽然颗粒较小，但使用聚焦离子束(FIB)和扫描电镜(TEM)结合的方法，可以观测到纳米级的微细矿物，实验在德国波茨坦GFZ地学中心完成，实验仪器和方法参看(Wirth，2009)。

该实验中，使用FIB将西藏和乌拉尔的金刚石切下25个薄片(foil)，其长度为10μm，宽(厚)度50nm和深度5μm。其中仅12个薄片中找到了包裹体，比例约50%。一些薄片中可见到堆垛断层(stacking faults)，认为是位错造成，但金刚石总的受应力位错现象很少。包裹体中常见一种NiMnCo合金矿物，并见到一批含Mn的矿物，包括有Mn石榴石、Mn尖晶石和Mn橄榄石，以及MnO等；其他包裹体矿物有柯石英、石墨以及REE和可能的流体包裹体(Yang et al., 2012)。

矿物包裹体的特征十分不同于金伯利岩型金刚石，后者通常为Mg质的橄榄石和石榴石，尖晶石含Cr和Fe。例如，加拿大魁北克的Renard金伯利岩中金刚石常见的包裹体为镁橄榄石、两种辉石、Cr-镁铝榴石、高Cr-铬铁矿，硫化物和柯石英或石英等SiO₂相的矿物(Hunt et al., 2012)。 3.7 金刚石的微量元素特征

金刚石的成分是纯碳，理论上不应该含REE和微量元素，但当其从流体或熔体中生长时，不可避免地包含了这些元素，而它们则可以提供金刚石形成环境的重要信息。金刚石的微量元素的分析由澳大利亚Macquarie大学的LA-ICP-MS仪器完成(Griffin et al., 2013)。西藏和乌拉尔蛇绿岩中的金刚石的微量元素分析成分显示一个较宽的变化范围，并且含量普遍高于金伯利岩型金刚石。一些蛇绿岩金刚石显示微量元素是匀称分布的，但另有一些清楚地显示受到包裹体的影响，包括REE富集相、NiMnCo合金、自然W和自然Ta等。其中NiMnCo包裹体已经在金刚石中发现，而自然W和自然Ta也在铬铁矿中见到。显示蛇绿岩金刚石的微量元素有许多相似性，所有的REE模式与金伯利岩型的典型纤维金刚石(fibrous diamond)平行，局部出现Ta，Mn，Ni和Co的局部富集峰。微量元素显示了蛇绿岩型金刚石与金伯利岩型金刚石可以对比，以及与人造金刚石的区别。

4 蛇绿岩型金刚石——地球上一种新的金刚石产出类型

以上表明，蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中金刚石的研究取得了突破性进展。不仅仅在罗布莎的多处地幔橄榄岩和铬铁矿中新发现了金刚石，并在沿近2000km长的雅鲁藏布江缝合带中的东波、普兰、当穷、日喀则地幔橄榄岩、缅甸的密支那地幔橄榄岩、丁青地幔橄榄岩和新疆萨尔托海铬铁矿和俄罗斯乌拉尔蛇绿岩铬铁矿中发现了金刚石等深部矿物，尤其在罗布莎和乌拉尔的铬铁矿中发现原位产出的金刚石。结合金刚石具极低的C同位素δ¹³C值和矿物包裹体中含高Mn矿物组合，以及金刚石的微量元素特征，我们将蛇绿岩中产出的金刚石单独划分出一个新的金刚石产出类型，称之为蛇绿岩型金刚石。蛇绿岩型金刚石与世界上主要的金伯利岩型金刚石和超高压变质型金刚石无论在产出背景，还是金刚石的自身特征方面均存在明显差异，归结如表 1和图 11。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 蛇绿岩型金刚石与其他类型金刚石的对比Table 1 Features of the three main types of natural diamond on the Earth 类型 蛇绿岩型金刚石 金伯利岩型金刚石 超高压变质型金刚石 赋存岩石 蛇绿岩中的地幔橄榄岩和铬铁矿 来自地幔的金伯利岩 榴辉岩和片麻岩等地壳岩石中 粒径大小 0.2~0.4mm 宝石级(多为毫米级以上) <0.01mm 包裹体类型 Ni-Mn-Co合金，Mn橄榄石，Mn石榴石，Mn尖晶石 Mg石榴石，Mg橄榄石，硫化物，铬尖晶石等 与金刚石相伴的矿物有镁方解石，黑云母等壳源矿物 C同位素(δ13C) -28‰~-18‰ -10‰~-5‰ -15‰~-7‰ 产出构造背景 大洋岩石圈 大陆内部 板块俯冲带

表 1 蛇绿岩型金刚石与其他类型金刚石的对比 Table 1 Features of the three main types of natural diamond on the Earth

图 11

Fig. 11

图 11 蛇绿岩型金刚石与其他类型金刚石的对比 (a)-蛇绿岩型；(b)-金伯利岩型；(c)-超高压变质型Fig. 11 Photographs of the diamonds of three main occurrences on the Earth (a)-ophiolite-type diamond;(b)-kimberlite-type diamond;(c)-UHPM-type diamond

蛇绿岩型金刚石的提出已引起了国际同行的关注，最近已经有十余个国家的研究人员与我们组成了一个研究群体，开始了对全球不同地区、不同时代和不同构造背景产出的代表性蛇绿岩开展新一轮调查，旨在通过开展地幔橄榄岩和豆荚状铬铁矿的矿物学、岩石学和地球化学等多学科的综合研究，查明金刚石等强还原超高压矿物群在大洋岩石圈中的空间展布、赋存状态及其形成和保留过程。由此探讨全球范围的地幔物质组成、深部地质作用及蛇绿岩中铬铁矿的形成深度及成因。相信，随着研究工作的不断深入，我们将不仅仅揭示蛇绿岩型金刚石及与其相伴的强还原矿物在深部地幔中形成和侵位过程，还将了解深俯冲物质在地幔中的再循环机制和动力学过程。

致谢   参加野外调查和取样的有李源、李金阳、陈松永、李兆丽、贾毅、梁凤华、熊发挥、刘飞、刘钊等多名研究人员和研究生；室内研究分别在美国加州大学的Riverside分校、德国GFZ地学研究中心、澳大利亚Macquarie大学和西澳大利亚大学、法国的巴黎地球物理研究所等实验室完成；在此一并表示感谢。