摘要
金刚石多是源自古老地幔的捕虏晶，其结晶经过了长期而复杂的历史过程，它独特的化学惰性使其能把形成过程中捕获的深部物质保存起来，因而封存于金刚石中的包裹体(矿物、流体)对于了解古老地幔的信息尤为重要。 本次论文采用华北地台普通金刚石和蒙阴地区皮壳金刚石作为研究对象，以普通金刚石中矿物包裹体、皮壳金刚石中的显微流体包裹体和矿物包裹体作为主要研究内容，通过常规测试、阴极发光(CL)、拉曼(RAMAN)、电子探针及能谱(EPMA)、X-射线衍射这些大型仪器测试手段，针对普通金刚石中包裹体矿物的类型、成分特征，金刚石皮壳中显微流体包裹体以及矿物包裹体的形态、成分及皮壳金刚石的生长机制等问题进行了探讨分析，综合前人关于华北地台金刚石中矿物包裹体的研究成果，细致比较了华北地台两个主要金刚石矿区山东蒙阴和辽宁复县两地金刚石包裹体所代表的古老岩石圈地幔特征，借以对我国关于金刚石成因及古老地幔特征等的研究提供一点借鉴。 本次论文的主要研究认识有： 1．蒙阴普通金刚石中的矿物包裹体除方解石和重晶石外，也有云母、橄榄石和铁铝榴石。这些石榴石、橄榄石和云母的成分与地幔矿物和金伯利岩中者明显不同，本文解释它们为后生包体。 2．华北地台蒙阴地区皮壳金刚石的阴极发光结果显示，大多数金刚石具八面体生长环带，环带平直，连续，宽窄不一，没有中断、溶蚀现象，显示受层状生长机制的控制。皮壳部分不显示阴极发光的图象；部分皮壳金刚石的(111)晶面上可见1～3组塑性滑动线，部分金刚石的阴极发光图象中局部显示不同形状的黑色区域。 3．蒙阴皮壳金刚石皮壳中包含有显微流体包裹体，能谱测试结果显示成分复杂，包括Si、Al、Na、Ca、Mg、K、Fe、Zn、S、Cl、Cr、Rb等，结合电子探针、能谱测试、红外光谱的结果，认为这些流体包裹体成分主要有硅酸盐、卤化物、碳酸盐、硫化物等，流体成分总体偏向于硅酸盐端元区，可能属与幔源岩浆有关的晚期流体，但混有少量超深流体组分。 4．包裹于蒙阴皮壳金刚石中的显微矿物包裹体主要为方石英-透锂长石组合，这两种矿物可能属皮壳形成时捕获的流体中晶出的。 5．皮壳金刚石的表面皮壳中包裹的含Ba云母、辉石以及针镍矿组合，及赤铁矿、磁铁矿，它们可能是皮壳与金伯利岩浆作用的结果。 6．对现有的华北地台的金刚石中常规橄榄岩型包裹体矿物化学数据进行收集、整理、综合，认为蒙阴和复县两地古生代岩石圈地幔虽然都表现为高度难熔的特征，但是也存在一定的不均一性：应用适用于石榴石橄榄岩相的单斜辉石温压计对金刚石形成条件的计算，表明华北地台金刚石主体形成于1081～1193℃、5．3～6．1 GPa间。 7．蒙阴金刚石中皮壳形成的可能机制是：在金刚石稳定区内，在深部成分复杂且与幔源岩浆有关的晚期流体的参与下，围绕金刚石的核部快速结晶，这个过程中会捕获大量显微包裹体；然后由金伯利岩浆把金刚石带至地表，皮壳中的流体包裹体有可能结晶出新矿物，在此过程中金伯利岩浆还可能和金刚石表面或浅处皮壳发生反应，在皮壳近表面包裹或形成一些非幔源物质。皮壳中的显微包裹体(矿物、流体)反映了皮壳金刚石形成过程中参与的地幔深部流体的特征；而在皮壳近表层包裹的大颗粒的矿物包裹体则反映了金伯利岩浆或后期流体与皮壳表层作用的结果，相对于光滑表面的金刚石而言，粗糙不平的皮壳表面更容易留下岩浆或后期流体的信息。
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