南非是什麼地質
❶ 南非金剛石/鑽石的地質背景
8.3.1.1 南非金剛石/鑽石的區域地質及構造概況
南非位於非洲大陸最南部,北鄰納米比亞、波札那、辛巴威、莫三比克和史瓦濟蘭,東、南、西三面瀕印度洋和大西洋。南非所在的非洲大陸是地球上最先浮出水面的兩塊古大陸之一,地質構造十分獨特,其復雜而又漫長的地質演化歷史可以追溯到38億年至36億年前,其中最具里程碑意義的是南非北部地區卡普瓦爾克拉通(Kaapvaal craton)陸殼的形成。卡普瓦爾克拉通是早期太古宙(Archean)的地殼形成物,主要含有片麻岩、類花崗岩和火山沉積岩層(綠岩帶)。南非在大地構造上屬於南非地台,由南非古隆起、卡拉哈里台向斜、卡魯台向斜、開普褶皺帶四個二級構造單元組成。南非古隆起內廣泛出露片麻岩和古老花崗岩,褶皺和斷裂發育;卡拉哈里台向斜被第三紀後的地層覆蓋;卡魯台向斜由晚古生代的陸相地層組成,在與相鄰構造單元的連接帶及台向斜的中心均有金伯利岩岩體產出。南非地台的岩漿岩活動十分強烈,在古老結晶基底中,有太古宙的酸性和基性火山岩和侵入岩,沉積蓋層中有著名的布希威爾德雜岩體、卡魯玄武岩,以及其他鹼性岩漿和偏鹼性超基性岩漿(金伯利岩)活動(Janes,1995,1996;Boyd & Gurney,1986;黃鳳鳴,陳鍾惠,2000)。
8.3.1.2 南非金伯利岩岩體及主要金剛石礦床分布
金伯利(Kimberly)是南非的小鎮,1867年世人首次在那裡發現蘊藏金剛石的母岩,1870年首次發現了含金剛石的金伯利岩岩筒「亞赫斯豐坦」岩筒和「杜托依茨潘」岩筒。1871年在金伯利城附近又發現了世界著名的「金伯利」、「德比爾斯」和「伯特豐坦」3個岩筒,並由此產生了「金伯利岩」的命名(Janes,1995,1996;Harlow,2001)。南非金剛石/鑽石礦產始於1867年,曾經在很長一段時間內是世界最重要的金剛石/鑽石產地。1995年前世界上所開採的金剛石總量約為26.7×108ct,其中產出南非的約4.93×108ct,佔18%。當前,南非是世界第5大金剛石/鑽石產出國,排在澳大利亞、波札那、俄羅斯、剛果後面,其年產量已經下降到9×106ct,約佔全球總產量的9%~10%(黃鳳鳴,陳鍾惠,2000;Janes,2007)。主要礦區有戴比爾斯公司擁有的Venetia、Finsch、Namaqualand、Kimberley和Koffiefontein礦區,其分布見圖8.16。
圖8.16 南非金伯利岩金剛石礦床分布
(據www.overabillion.com)
Figure 8.16 Distribution of kimberlite diamond mine in South Africa
規模較大的金伯利岩金剛石礦區主要有Venetia、Premier、Finsch、Kimberley和Koffiefontein,小的礦區眾多。圖8.17為Finsch 金剛石露天礦坑,深達430m。
Namaqualand礦區為次生礦床。它位於南非大西洋海岸157km長的礦帶。金剛石礦物主要產於河流沉積岩和堆積岩層中,為金伯利岩風化產物。礦床位於地表至地下深100m地層中。1925年發現以來已開采數十年,目前已開採到地下40m處。上世紀共開采了約3.1×107ct(Janes,1995,1996,2007;Harlow,1998;Harte,2001;www.mbendi.com)。
8.3.1.3 南非金伯利岩岩石學特徵
人們自1867年在南非發現了金剛石的母岩金伯利岩(kimberlite,圖8.18)後對其岩石學特徵進行了大量的研究(Clarke et al.,1983;Gurney,1995;Bell et al.,2005;Bishop et al.,1978;Boyd & Gurney,1986;Bulanova,1995;Burgess et al.,2004;Stachel et al.,2004)。
圖8.17 Finsch 金剛石露天礦坑,深達430m
(據www.mining-technology.com)
Figure 8.17 Open pit of Finsch diamond mine in a depth of 430 meters
圖8.18 南非金伯利岩石樣品
(據www.johnbetts-fineminerals)
Figure 8.18 Kimberlite sample of South Africa
南非金伯利岩是一種鹼性或偏鹼性的超基性岩,具斑狀結構和(或)角礫狀構造的雲母橄欖岩。主要礦物組成為橄欖石,其次是金雲母和透輝石,副礦物有鉻鐵礦、鈦鐵礦、鈣鈦礦、磷灰石等。常含有上地幔超鎂鐵和鎂鐵質岩石包裹體及其破碎後的礦物捕虜體以及各種巨晶,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、扭曲和具膝折的金雲母大晶體等。岩漿末期蝕變礦物主要是蛇紋石和方解石或白雲石。基質呈顯微斑狀結構,由橄欖石、金雲母、磁鐵礦、鉻鐵礦、鈦鐵礦、鈣鈦礦、磷灰石等組成。角礫狀構造,角礫成分復雜,有來自上地幔的碎塊,也有來自淺部圍岩的碎塊。大量角礫的存在反映了金伯利岩岩漿具有爆發作用的特徵。
化學成分有以下特點:① SiO2偏低 (35%),K2O>Na2O,Al2O3>(K2O+Na2O)。②MgO/SiO2近於1。③岩漿富含H2O及CO2,導致岩石強烈蝕變。④在微量元素方面,含一般超基性岩所共有的以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。金伯利岩以LREE很富集的簡單線形、REE配分型式和La/Yb比值80~200為特徵,該比值比大多數其他幔源鎂鐵質、超鎂鐵質岩漿岩高,這一特徵反映了金伯利岩母岩漿的特徵。
前人對南非金伯利岩與金剛石礦床之間的關聯做了大量工作,並總結出以下經驗性或統計性的規律:①具火山碎屑結構的金伯利岩,若富含鎂鋁榴石二輝橄欖岩、方輝橄欖岩和純橄岩等上地幔包裹體或其礦物包裹體,則金剛石富且質量好,含地殼圍岩碎屑多的,則較貧。②具斑狀結構的金伯利岩,含金剛石較富,呈顯微斑狀結構的較貧。③富含橄欖石且顆粒粗大的金伯利岩,含金剛石富,而富含金雲母的金伯利岩,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。
❷ 地質學家說南非是世界上最富饒的地區社會學家說南非是世界上最貧窮的地區誰說的對為什麼
都對。雙方站的角度不同。
地質學家說南非是世界上最富饒的地區,是從南非的礦產資源這個角度去看待這個問題的。南非資源豐富,是世界五大礦產國之一。南非以豐富的礦物資源馳名世界,現已探明儲量並開採的礦產有70餘種,黃金、鉑族金屬、錳、釩、鉻、硅鋁酸鹽的儲量居世界第一位,其中黃金儲量佔全球的60%,蛭石、鋯、鈦、氟石居第二位,磷酸鹽、銻居第四位,鈾、鉛居第五位,煤、鋅居第八位,鐵礦石居第九位,銅居第十四位。鑽石、石棉、銅、釩、鈾以及煤、鐵、鈦、雲母、鉛等的蘊藏量也極為豐富,黃金、鑽石、釩、錳、鉻、銻、鈾、石棉等的產量均居世界前列。
社會學家說南非是世界上最貧窮的地區,則是從南非經濟發展這個角度去看待這個問題的。南非屬於發展中國家,國民經濟各部門、地區發展不平衡,城鄉、黑白二元經濟特徵明顯。上世紀80年代初至90年代初受國際制裁影響,經濟出現衰退。