关于金伯利岩的读书报告
摘要：金伯利岩是金刚石的主要含矿母岩，研究价值很高。本文主要通过阅读大量文献，对金伯利岩的基本概念，结构构造、形成及分布、岩石特征、化学成分特征以及相关矿产等做了概述，根据对金伯利岩的的研究为开采金刚石做了铺垫工作。
关键词：金刚石、金伯利岩、云母
正文：
一、金伯利岩的基本概念
早在1887年鲁易斯(H．C ．Lewis) 对南非金伯利地区呈岩筒、岩墙产出，含金刚石的超基性角砾岩以其产地金伯利城命名为金伯利岩。这种岩石含有橄榄石、铬异剥辉石，金云母，钙铁矿、镁铝榴石、铬铁矿、碳酸盐等矿物，具斑状结构。近年来，不同学者对金伯利岩有不同的理解。曾经苏联地质学者，A ．H ．查
瓦里茨基将金伯利岩看作是云母橄榄岩的喷出相，为玄武岩类的极端产物。
现在一般认为金伯利岩是一种偏碱性的铁质超基性岩。是具斑状结构和（或）
角砾状构造的云母橄榄岩，常呈岩筒，岩脉，岩墙、岩床产出。有经济价值的原生金刚石矿床产于岩筒中。其中以具斑状结构且富含颗粒粗大橄榄石的金伯利岩含金刚石较富，而呈显微斑状结构，富含金云母的金伯利岩，含金刚石。
二、金伯利岩结结构以及构造
金伯利岩常见的结构有呈斑状结构卵斑—自基结构、晶屑—岩属结构、碎屑
自基结构或碎屑半自基结构、环边结构、假象结构、环带结构等等。
(1)．卵斑—自基结构 斑晶由橄榄石、金云母、镁铝榴石，铬尖晶石等组
成，呈椭圆状、卵圆状，基质为显微斑状结构，含有微晶橄榄石、金云母、铬尖晶石、钙钛矿等与斑晶的成分相同且自形程度高，因而称之为卵斑—自基结构，为金伯利岩的特征结构。
(2)．假象结构 此种结构在金伯利岩中较为发育，它是有一种或几种矿物
组成橄榄石假象，而这几种矿物（碳酸盐、蛇纹石，滑石、绿泥石等）往往呈环带状分布。
金伯利岩常见的构造有角砾状构造、岩球构造块状构造、斑杂构造等构造角
砾状构造、局部矿物定向排列的具流动构造。
(1). 角砾状构造 金伯利角砾岩一般具此构造，其特点是：呈角砾状构造的, 角砾成分复杂, 有来自上地幔的碎块，也有来自浅部围岩的碎块。也就是说角砾状碎屑物有同源的，异源的，可以是岩屑，也有少量晶屑，胶结物为具显微状结构的金伯利岩物质。大量角砾的存在反映了金伯
利岩岩浆具有爆发作用的特征。
(2). 岩球构造 岩球在金伯利岩中常见，呈
椭球体，有人称为“凤凰蛋”。 从樱桃到鸡蛋大
小，是原生金刚石矿床的找矿标志之一。其内核
由橄榄石、镁铝榴石、岩屑组成，外壳为细粒金
伯利岩物质组成，大小不等，由1 ～2厘米到7～
8厘米。困其内核较周围金伯利岩难风化，因此
地表风化呈岩球状。岩球构造是金伯利岩的特征构造。
三、金伯利岩的形成以及分类
金伯利岩的形成，经历了深、中、浅成阶段，有的是爆发阶段，此外还有岩浆期后热液蚀变和地表风化阶段，各阶段均可形成相应的矿物组合和不同结构类型。且常含有深源包体、捕掳晶和围岩捕掳体，金伯利岩矿物组合很复杂。经研究，我国各地金伯利岩岩浆期原生矿物组合基本相似，主要矿物橄榄石、金云母等，次要产物如石榴石、金刚石等，来自上地幔、地壳深处其他岩石或捕虏体的矿物，如石榴二辉橄榄岩和榴辉岩的橄榄石、斜方辉石、铬尖晶石、磁铁矿等，以及围岩包裹体中的白云石、方解石、榍石、电气石等，蚀变次生矿物如蛇纹石、磁铁矿、黄铁矿、黑云母、绿泥石和碳酸盐矿物等。但是不同地点，不同岩体中某些矿物含量均有差别。
金伯利岩分类及命名，国外对金伯利岩分类都采用鲁易斯分类法，分为斑状金伯利岩、金伯利角砾岩，金伯利凝灰岩三大类。
六十年代，国内对金伯利岩也采用上述分类命名。如山东分类方案（表1），
表1 山东金伯利岩分类命名表
但是，随着金伯利岩研究的深入，发现碎屑状金伯利岩中的碎屑物被显微斑状金伯利岩所胶结的特点，是早期成因的金伯利岩，由于多次爆发被冲碎，又被多次侵入上升熔浆所胶结而形成。不具喷发岩特征，岩石不具典型的凝灰结构，所以把金伯利凝灰岩改为凝灰状金伯利岩较好。
目前国外又按成因将金伯利岩分为爆发型、侵入型。实际上碎屑金伯利岩是爆发和侵入相综合的产物。根据我国金伯利岩特点，据其结构、构造、矿物成分，其分类命名采用山东第七地质队制定的我国金伯利岩分类方案，并作适当修改（表2）。
表2的几点说明：1．岩石类型划分以金云母的含量为标准，划分橄榄石型、云母型两大类，代替国外分类中玄武岩型、煌斑岩型，既便于对比，又能反映出两大类型质的变化，亦可作为判断含矿因素的准则，橄榄石型含矿较好，云母型较差。国外把金云母含量作为划分类型标准各不相同。
表2 金 伯 利 岩 分 类
2．大类划分凡碎屑物含量大于50%，角砾大于2毫米以角砾（大于2毫米）为主称金伯利角砾，金伯利岩岩石分类图解凝灰(
四、各类金伯利岩岩石特征
现将三大类金伯利岩岩石特征简介如下：
（一）斑状金伯利岩：
在我国最为常见一类，以橄榄石型为主，云母型次之。前者一般呈岩脉、岩墙产出，也有构成岩管主体部分的，后者多为岩脉，岩床。根据所含矿物种类和数量不同又可划分如下岩石种属。
1．橄榄石型 橄榄石型中尚有斑状含金云母金伯利岩（金云母5～l5%）、斑状富金云母金伯利岩（金云母大于15%）、斑状镁铝榴石金伯利岩（镁铝榴石大于5%）。
2．云母型 一般当镁铝榴石大于5%时称斑状镁铝榴石云母金伯利岩。斑状铬透辉石云母金伯利岩（铬透辉石大于5%）。斑状金伯利岩中矿物成分变化大，同一类型矿物成分也有较大差异（表3）。
现将其中各种主要矿物特征简要描述如下：
橄榄石 橄榄石是主要造岩矿物，在橄榄石型金伯利岩中含量可达50～60%．可分三个世代。
第一世代为肉眼可见的斑晶，呈卵圆形，颗粒直径1～10%毫米，斑晶大小和椭圆程度各空区各岩体略有差异。
第二世代橄榄石粒度0.1～1毫米，呈显微斑晶产出，弱熔蚀，半自形、自形晶。
第三世代橄榄石多分布基质中呈微晶产出，粒度小于0.1毫米，常因蚀变形态不清楚。
三个世代橄榄石形态、大小是渐变的，后二个世代过渡关系更明显，故可将
其归为一个世代。一般第一世代橄榄石F 。95～89的镁一责橄榄石，第二世代橄榄石为F0 95～82的镁一贵橄榄石，成分的变化反映金伯利岩结晶条件的变化，橄榄石是在岩浆沿深大断裂上升过程中生成的。橄榄石大部蚀变为蛇纹石、滑石，有时可被金云母交代，或具钙镁橄榄石反应边，橄榄石可包于镁铝榴石和金刚石中，有时与镁铝榴石、铬透辉石生成连晶。橄榄石蚀变后均成假象，由蛇纹石、磁铁矿组成网格状结构。
橄榄石光性特征：Ng= 1.680～1.699，Nm= 1.662～1.669，Np=1.646～1.664，光性有正负之分，但大部分为正光性，2V= 84-88。橄榄石化学成分如表4。 从表4中可看出金伯利岩中橄榄石，其铁橄榄石分子为Fa= 5.5—14%，多属镁橄榄石，少数为贵橄榄石，而捕掳体中橄榄石Fa=7.5-9.5%与金伯利岩中橄榄石接近。金刚石包体中橄榄石化学成分含铁低，且无三价铁。一般基性超基性岩中橄榄石具含铁高的特点。玻基纯橄榄岩仍以镁橄榄石为主，橄榄辉长岩中大部分为贵橄榄石，少部分为透铁橄榄石。
金云母 也是主要造岩矿物。在橄榄石型金伯利岩中，其含量小于50%；云母型斑状金伯利岩中可高达50～70%。金云母呈灰白、黄绿、淡黄、棕黄等色。均遭受不同程度的蚀变，新鲜者少见。金云母从岩浆期到热液期均可晶出。岩浆期金云母有多世代特点，多者三个世代，少者二个世代。
表3 不同地区斑状金伯利岩中-矿物含量(%)
第一世代金云母为肉眼可见粗大斑晶，颗粒1～3毫米，大的5～10毫米，个别可达10厘米，常被溶蚀成圆饼状，边缘有粉粒状磁铁矿析出，少数具环带构造，内外环带成分不一致，一般内带正吸收，外带为反吸收性，也有相反现象。 第二世代金云母在基质中呈显微斑晶产出，呈自形半自形片状，鳞片0.1～1毫米，在基质中呈定向或半定向排列。该世代金云母最发育，含量变化也大，也
可具环带构造，在含矿较贫的金伯和岩中，可见中心为黑云母边缘为金云母。第三世代金云母分布基质中呈显微鳞片状，鳞片小于0.1毫米，与第二世代金云母多呈过渡。接触交代形成的金云母见于含围岩碎屑的斑状金伯利岩中，含量高，晶形规则、颜色红棕、淡棕色多数为反吸收性。
表4 橄榄石化学成分
岩浆期后金云母化形成的金云母鳞片不规则，交代橄榄石、金云母、蛇纹右商箴，沿裂隙或晶洞生长，多具反吸收性，并含包体较多。
金伯利岩中金云母含镁高，含铁低，随着Mg/Fe值降低，金刚石含量减少。金云母蚀变多为绿泥石化、蛭石化、有时被碳酸盐矿物、石英或金属矿物交代。蚀变最终产物为蛭石或水云母。
镁铝榴石 镁铝榴石在金伯利岩中普遍存在，是金刚石重要伴生矿物，不同地区或同一地区不同岩体中含量有很大差别，含量少的几颗／吨，多者54克／吨。据文献记载辽宁的金伯利岩中镁铝榴石含量较少，贵州、山东的含量较多。镁铝榴石呈斑晶出现，少数可成晶屑，大部蚀变殆尽，少数呈残晶出现。往往呈椭圆状、扁豆状、颗粒直径2-3mm ，最大可达2- 3cm 。镁铝榴石蚀变后普遍发育有褐黑色，灰褐色次变边外壳。外壳可分为1-3层，常形成同心圆状，放射状结掏。次变边主要矿物成分为绿泥石。蛇纹石，水自云母、碳酸盐矿物等，外层为铁锰质矿物。镁铝榴石全部蚀变后变成翠绿色矿物集合体，仍具镁铝榴石假 象，称“绿豆”，主要成分为铬高岭石、绿泥石及水云母等所组成，可作找矿标志。
镁铝榴石具多种颜色，较特征颜色有紫色和橙色两个系列。紫色系列；紫绿、紫青、深紫红、紫红、玖瑰、浅紫红、血红、粉红等色，橙色系列：橙红、橙黄、
肉黄等色。不同地区颜色不尽相同，辽宁地区金伯利岩中的镁铝榴石以玖瑰色为主；山东地区以紫红色调为主，贵州地区以血红色调为主，湖北地区以浅紫红、浅玖瑰色为主。一般镁铝石以紫色系列为主。镁铝榴石折射率范围在1.725-1.799，折射率随颜色加深而增高，紫色系列比橙色系列高，橙色系列不超过1.760。镁铝榴石晶胞参数变化范围为11.510-11.625A 。晶胞参数与Cr203、Ca0的含量成正相关。紫色系列镁铝榴石Cr203含量大于2.5%，深紫色镁铝榴石Cr203可达11%以上。橙色系列镁铝榴石Cr203含量大于0.3%，但不超过4.5%。富Cr203、低钙镁的镁铝榴石可作找矿直接标志。
铬透辉石 铬透辉石在金伯利岩中分布不广，含量也少。在金刚石、镁铝榴石、铬铁矿中有铬透辉石包裹物、系金伯利岩浆早期晶出的矿物。铬透辉石呈翠绿色、灰绿、浅绿、有时有次变边，多为浑圆状颗粒，或半浑圆柱粒状，颗粒o. 1-2mm 。铬透辉石光学常数Ng=1.700-1.718, Np= 1.673-1.682, (+)2V= 54-710。
铬尖晶石 铬尖晶石是金伯利岩中常见的副矿物，在金伯利岩中以斑晶和基质两种形式产出。斑晶中铬尖晶石可分两个世代。早世代大斑晶呈浑圆状，颗粒4-5mm ；晚世代呈显微斑晶，粒度0.1-0.3mm ，基质中铬尖晶石颗粒细小，粒径为0.05-O.1mm 。铬尖晶石黑，色暗褐色。铬尖晶石物性参数：折射率N= 2.068-2*187，比重D=4.220-4.789，反射率R= 12-14.2%，晶胞参数aa= 8.26-8.39A。不同地区金伯利岩中的铬尖晶石各种物性参数值是不相同的。山东、辽宁金伯利岩中以铬铁矿、富铁铬铁矿为主，贵州、湖北金伯利岩中以铝铬铁矿为主。 钛铁矿 山东、辽宁、湖北的金伯利岩中发现有Mg0低的钛铁矿，呈黑色，多为不规则碎块，颗粒直径0.2-2mm ，呈浑圆状表面复有白钛石薄膜。与镁钛铁矿不易区分，需借助化学分析。钛铁矿化学成分中Mg0小于3.5%，Cr 。03很低，当铌含量高(的Nb2Os 达4.7r9%)，称铌钛铁矿。
磷灰石 是常见副矿物，见于金伯利岩的基质中，含量变化大。可分两个世代，一世代磷灰石呈浑圆、半浑圆短柱状，粒面有横纹，呈竹节状，粒度1-3mm 。二世代磷灰石呈六方长柱状、针状、束状、放射状集合体，粒度0.05-0.3mm 。两种形态磷灰石折射率有差异，浑圆形磷灰石比自形磷灰石折射率高。浑圆形磷灰石折射率：No= 1.633-1.648，Ne= 1.630-1.642。自形柱状磷灰石折射率No=1.632-1.639, Ne=1.630-1.635。
（二）金伯利角砾岩
产于岩管（筒）状岩体中，也见于岩脉膨大部位。在岩体中分布不均，有的与含角砾金伯利岩，含角砾凝灰状金伯利岩呈渐变过渡。岩石具碎屑自基结构或晶屑一岩屑结构，角砾状构造。由碎屑物、胶结物两部分组成。碎屑物以其来源分为；深源碎屑，如纯橄榄岩、榴辉橄榄岩，斜辉橄榄岩，榴辉岩，早期金伯利岩岩屑和晶屑。这类碎屑物蚀变强烈，被熔蚀成浑圆状态。另一类为异源碎屑，岩石种类繁多，取决于围岩。
山东金伯利角砾岩中含灰岩、页岩、砂岩、片麻岩。辽宁金伯利角砾岩以粉砂岩为主，次有页岩，灰岩、片麻岩、混合岩。湖北金伯利角砾岩中含有白云岩、硅质条带白云岩、辉绿岩、辉长岩、橄辉玢岩等。异源碎屑多为棱角状，次棱角状、浑圆状。各种灰岩、页岩碎屑见有重结晶，边缘有细粒交代矿物一钙铁榴石、钙铝榴石、透辉石。片麻岩、混合岩、基性岩碎屑发生强烈碳酸盐化，蛇纹石化，硅酸盐矿物被蛇纹石、碳酸盐矿物交代。碎屑边缘次生交代矿物有钙铁榴石、金云母、透辉石、透闪石等。我国金伯利角砾岩分布于岩管局部地段或呈浮礁状分
布于斑状金伯利岩中，深源碎屑随着岩体延深有所增加。金伯利角砾岩胶结物为细粒斑状金伯利岩，因受碎屑物影响颗粒细，橄榄石斑晶分布不均，常见接触交代次生矿物—金云母、石榴石，透辉石。
（三）凝灰状金伯利岩
此类岩石在我国分布不广，仅见于山东23号和辽宁50号等个别岩体中，湖北不含矿金伯利岩体中也见有此类岩石。新鲜岩石为灰绿色、黄绿色、具细碎屑结构，同一岩体中不同地段碎屑大小有差异，当碎屑(大于2mm) 含量增加过渡为金伯利角砾岩，有的角砾中含有早期金伯利岩岩屑（如山东23号岩体），说明经多次爆发形成。碎屑成分以早期金伯利岩及深源捕掳体（纯橄岩、石榴石橄榄岩、尖晶云母岩）的岩屑、晶屑为主，同时也含有围岩碎屑，大部金伯利岩岩屑都受到强烈碳酸盐化，有时整个岩屑被碳酸盐代替，仅保留岩屑轮廓。岩屑中斑晶矿物蚀变后假象不清晰，仅在假象边部有一层纯净的淡黄色胶蛇纹石，最外层有一层碳酸盐薄膜。矿物晶屑以橄榄石为主，也有镁铝榴石、铬尖晶石、金云母等。该岩的胶结物为细粒斑状金伯利岩，具显微斑状结构，一但不清楚，因矿物多被碳酸盐。蛇纹石交代，斑晶极少。
五、金伯利岩化学成分特征
金伯利岩化学成分有以下特点：
① 属硅酸不饱和岩石，与平均成分相比，SiO2偏低 (35%)，K2O>Na2O，Al2O3>(K2O+Na2O)
② MgO/SiO2近于1, 当岩石强烈碳酸盐化时,MgO 被CaO 替代，使(MgO+CaO)含量与SiO2近于相等。当岩石遭受风化蚀变时，比值会变化。
③ 富含H2O 及CO2, 导致岩石强烈蚀变。
④ 在岩浆后期，K2O 参与形成金云母。
⑤ 在微量元素方面，含一般超基性岩所共有的以Cr 、Ni 、Co 为主的相容元素和含Rb 、Cs 、Ba 、Sr 、Zr 、Nb 、Th 、REE 、P 等为主的不相容元素REE 主要含在钙钛矿和磷灰石中。金伯利岩以LREE 很富集的简单线形REE 配分型式和La/Yb比值大部分为80～200为特征, 比大多数其他幔源镁铁质、超镁铁质岩浆岩高，这一特征反映了金伯利岩母岩浆的特征。 另外，金伯利岩化学成分变化较大（表5）。这是由于大量异源碎屑的加入，造成同化混染的结果，同时金伯利岩岩浆还会有微弱的奇异现象，使某些组份富集（如细粒金伯利岩中TiO2达6.96%，P2O5达2.903%）。
金伯利岩成岩后又遭受不同程度的风化作用和不同种类的蚀变作用，所有这些都是造成成分变化的原因。因而对金伯利岩岩石化学进行研究时，应取新鲜斑状金伯利岩，才有代表性。表5列出了我国相对新鲜部分金伯利岩岩石化学数据，并摘引部分国外资料进行对比。
我国其它地区金伯利岩化学成分与国外金伯利岩成分也相近（表5）。
表5 金伯利岩化学成分平均值与戴里金伯利岩平均值对比
六、金伯利岩的产地及相关矿产
洲、中国山东、辽宁、河北, 澳大利亚昆士兰州与北领地地区等很多地区均有产出金伯利岩，金伯利岩中的矿产如橄榄石、金云母、镁铝榴石、钛铁矿、磷灰石、金红石、金刚石等。下面介绍金伯利岩中最重要的矿产金刚石。
金伯利岩与金刚石成矿关系：并不是所有的金伯利岩都含金刚石，含金刚石较富的金伯利岩岩体已知为数不多。尚未解决的一个问题是金刚石是由富二氧化碳的金伯利岩岩浆直接晶出的还是混入金伯利岩中的上地幔捕虏晶，还是两种情况都存在。已知上地幔石榴二辉橄榄岩和榴辉岩中赋存有金刚石。虽然尚有不同的看法，但人们对含金刚石的贫与富常有以下经验性或统计的规律：①具火山碎屑结构的金伯利岩，若富含镁铝榴石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和纯橄岩等上地幔包体或其矿物包体，则金刚石富且质量好, 含地壳围岩碎屑多的, 则较贫。②具斑状结构的金伯利岩含金刚石较富，呈显微斑状结构的较贫。③富含橄榄石且颗粒粗大的金伯利岩, 含金刚石富, 而富含金云母的金伯利岩, 含金刚石贫。④橄榄石含Mg 和Cr 越高, 含金刚石也越富, 铬铁矿含量高和铬铁矿中Cr/(Cr+Al)>90%，金刚石含量高，富Cr 贫Al 的透辉(Cr2O3>1.2%)含量较多以及镁铝榴石含Cr 高(Cr2O3>2.5%)，金刚石含量也高。
金刚石成因的实验研究表明，在上地幔中当存在C-O-H 系统的气体时，仅有压力和温度两个约束条件, 不足以限定金刚石的成核和生长, 金刚石的稳定性还受到fO2的控制，而且只有强还原环境在升高的温度下与一定的fO2范围相吻合才能使金刚石保持稳定──哈格特模式。这个模式包含一个潜大陆克拉通岩石圈，其周侧与活动带分界。岩石圈底面与其下的软流圈顶面的界面呈凹形，等温线的分布与这种界面同形，岩石圈底面温度近 1300℃。金刚石-转化曲线则呈凸形。由上述凹面凸面所限定的地域内有丰富的碳源且压力、温度和fO2条件符合金刚石的形成和稳定。在这个模式上属于中央位置的金伯利岩火山机构将产生标准的、年龄大大老于金伯利岩的岩石圈大金刚石组合和石榴二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和纯橄榄岩及其组成矿物的包体组合。
关于金伯利岩的读书报告
摘要：金伯利岩是金刚石的主要含矿母岩，研究价值很高。本文主要通过阅读大量文献，对金伯利岩的基本概念，结构构造、形成及分布、岩石特征、化学成分特征以及相关矿产等做了概述，根据对金伯利岩的的研究为开采金刚石做了铺垫工作。
关键词：金刚石、金伯利岩、云母
正文：
一、金伯利岩的基本概念
早在1887年鲁易斯(H．C ．Lewis) 对南非金伯利地区呈岩筒、岩墙产出，含金刚石的超基性角砾岩以其产地金伯利城命名为金伯利岩。这种岩石含有橄榄石、铬异剥辉石，金云母，钙铁矿、镁铝榴石、铬铁矿、碳酸盐等矿物，具斑状结构。近年来，不同学者对金伯利岩有不同的理解。曾经苏联地质学者，A ．H ．查
瓦里茨基将金伯利岩看作是云母橄榄岩的喷出相，为玄武岩类的极端产物。
现在一般认为金伯利岩是一种偏碱性的铁质超基性岩。是具斑状结构和（或）
角砾状构造的云母橄榄岩，常呈岩筒，岩脉，岩墙、岩床产出。有经济价值的原生金刚石矿床产于岩筒中。其中以具斑状结构且富含颗粒粗大橄榄石的金伯利岩含金刚石较富，而呈显微斑状结构，富含金云母的金伯利岩，含金刚石。
二、金伯利岩结结构以及构造
金伯利岩常见的结构有呈斑状结构卵斑—自基结构、晶屑—岩属结构、碎屑
自基结构或碎屑半自基结构、环边结构、假象结构、环带结构等等。
(1)．卵斑—自基结构 斑晶由橄榄石、金云母、镁铝榴石，铬尖晶石等组
成，呈椭圆状、卵圆状，基质为显微斑状结构，含有微晶橄榄石、金云母、铬尖晶石、钙钛矿等与斑晶的成分相同且自形程度高，因而称之为卵斑—自基结构，为金伯利岩的特征结构。
(2)．假象结构 此种结构在金伯利岩中较为发育，它是有一种或几种矿物
组成橄榄石假象，而这几种矿物（碳酸盐、蛇纹石，滑石、绿泥石等）往往呈环带状分布。
金伯利岩常见的构造有角砾状构造、岩球构造块状构造、斑杂构造等构造角
砾状构造、局部矿物定向排列的具流动构造。
(1). 角砾状构造 金伯利角砾岩一般具此构造，其特点是：呈角砾状构造的, 角砾成分复杂, 有来自上地幔的碎块，也有来自浅部围岩的碎块。也就是说角砾状碎屑物有同源的，异源的，可以是岩屑，也有少量晶屑，胶结物为具显微状结构的金伯利岩物质。大量角砾的存在反映了金伯
利岩岩浆具有爆发作用的特征。
(2). 岩球构造 岩球在金伯利岩中常见，呈
椭球体，有人称为“凤凰蛋”。 从樱桃到鸡蛋大
小，是原生金刚石矿床的找矿标志之一。其内核
由橄榄石、镁铝榴石、岩屑组成，外壳为细粒金
伯利岩物质组成，大小不等，由1 ～2厘米到7～
8厘米。困其内核较周围金伯利岩难风化，因此
地表风化呈岩球状。岩球构造是金伯利岩的特征构造。
三、金伯利岩的形成以及分类
金伯利岩的形成，经历了深、中、浅成阶段，有的是爆发阶段，此外还有岩浆期后热液蚀变和地表风化阶段，各阶段均可形成相应的矿物组合和不同结构类型。且常含有深源包体、捕掳晶和围岩捕掳体，金伯利岩矿物组合很复杂。经研究，我国各地金伯利岩岩浆期原生矿物组合基本相似，主要矿物橄榄石、金云母等，次要产物如石榴石、金刚石等，来自上地幔、地壳深处其他岩石或捕虏体的矿物，如石榴二辉橄榄岩和榴辉岩的橄榄石、斜方辉石、铬尖晶石、磁铁矿等，以及围岩包裹体中的白云石、方解石、榍石、电气石等，蚀变次生矿物如蛇纹石、磁铁矿、黄铁矿、黑云母、绿泥石和碳酸盐矿物等。但是不同地点，不同岩体中某些矿物含量均有差别。
金伯利岩分类及命名，国外对金伯利岩分类都采用鲁易斯分类法，分为斑状金伯利岩、金伯利角砾岩，金伯利凝灰岩三大类。
六十年代，国内对金伯利岩也采用上述分类命名。如山东分类方案（表1），
表1 山东金伯利岩分类命名表
但是，随着金伯利岩研究的深入，发现碎屑状金伯利岩中的碎屑物被显微斑状金伯利岩所胶结的特点，是早期成因的金伯利岩，由于多次爆发被冲碎，又被多次侵入上升熔浆所胶结而形成。不具喷发岩特征，岩石不具典型的凝灰结构，所以把金伯利凝灰岩改为凝灰状金伯利岩较好。
目前国外又按成因将金伯利岩分为爆发型、侵入型。实际上碎屑金伯利岩是爆发和侵入相综合的产物。根据我国金伯利岩特点，据其结构、构造、矿物成分，其分类命名采用山东第七地质队制定的我国金伯利岩分类方案，并作适当修改（表2）。
表2的几点说明：1．岩石类型划分以金云母的含量为标准，划分橄榄石型、云母型两大类，代替国外分类中玄武岩型、煌斑岩型，既便于对比，又能反映出两大类型质的变化，亦可作为判断含矿因素的准则，橄榄石型含矿较好，云母型较差。国外把金云母含量作为划分类型标准各不相同。
表2 金 伯 利 岩 分 类
2．大类划分凡碎屑物含量大于50%，角砾大于2毫米以角砾（大于2毫米）为主称金伯利角砾，金伯利岩岩石分类图解凝灰(
四、各类金伯利岩岩石特征
现将三大类金伯利岩岩石特征简介如下：
（一）斑状金伯利岩：
在我国最为常见一类，以橄榄石型为主，云母型次之。前者一般呈岩脉、岩墙产出，也有构成岩管主体部分的，后者多为岩脉，岩床。根据所含矿物种类和数量不同又可划分如下岩石种属。
1．橄榄石型 橄榄石型中尚有斑状含金云母金伯利岩（金云母5～l5%）、斑状富金云母金伯利岩（金云母大于15%）、斑状镁铝榴石金伯利岩（镁铝榴石大于5%）。
2．云母型 一般当镁铝榴石大于5%时称斑状镁铝榴石云母金伯利岩。斑状铬透辉石云母金伯利岩（铬透辉石大于5%）。斑状金伯利岩中矿物成分变化大，同一类型矿物成分也有较大差异（表3）。
现将其中各种主要矿物特征简要描述如下：
橄榄石 橄榄石是主要造岩矿物，在橄榄石型金伯利岩中含量可达50～60%．可分三个世代。
第一世代为肉眼可见的斑晶，呈卵圆形，颗粒直径1～10%毫米，斑晶大小和椭圆程度各空区各岩体略有差异。
第二世代橄榄石粒度0.1～1毫米，呈显微斑晶产出，弱熔蚀，半自形、自形晶。
第三世代橄榄石多分布基质中呈微晶产出，粒度小于0.1毫米，常因蚀变形态不清楚。
三个世代橄榄石形态、大小是渐变的，后二个世代过渡关系更明显，故可将
其归为一个世代。一般第一世代橄榄石F 。95～89的镁一责橄榄石，第二世代橄榄石为F0 95～82的镁一贵橄榄石，成分的变化反映金伯利岩结晶条件的变化，橄榄石是在岩浆沿深大断裂上升过程中生成的。橄榄石大部蚀变为蛇纹石、滑石，有时可被金云母交代，或具钙镁橄榄石反应边，橄榄石可包于镁铝榴石和金刚石中，有时与镁铝榴石、铬透辉石生成连晶。橄榄石蚀变后均成假象，由蛇纹石、磁铁矿组成网格状结构。
橄榄石光性特征：Ng= 1.680～1.699，Nm= 1.662～1.669，Np=1.646～1.664，光性有正负之分，但大部分为正光性，2V= 84-88。橄榄石化学成分如表4。 从表4中可看出金伯利岩中橄榄石，其铁橄榄石分子为Fa= 5.5—14%，多属镁橄榄石，少数为贵橄榄石，而捕掳体中橄榄石Fa=7.5-9.5%与金伯利岩中橄榄石接近。金刚石包体中橄榄石化学成分含铁低，且无三价铁。一般基性超基性岩中橄榄石具含铁高的特点。玻基纯橄榄岩仍以镁橄榄石为主，橄榄辉长岩中大部分为贵橄榄石，少部分为透铁橄榄石。
金云母 也是主要造岩矿物。在橄榄石型金伯利岩中，其含量小于50%；云母型斑状金伯利岩中可高达50～70%。金云母呈灰白、黄绿、淡黄、棕黄等色。均遭受不同程度的蚀变，新鲜者少见。金云母从岩浆期到热液期均可晶出。岩浆期金云母有多世代特点，多者三个世代，少者二个世代。
表3 不同地区斑状金伯利岩中-矿物含量(%)
第一世代金云母为肉眼可见粗大斑晶，颗粒1～3毫米，大的5～10毫米，个别可达10厘米，常被溶蚀成圆饼状，边缘有粉粒状磁铁矿析出，少数具环带构造，内外环带成分不一致，一般内带正吸收，外带为反吸收性，也有相反现象。 第二世代金云母在基质中呈显微斑晶产出，呈自形半自形片状，鳞片0.1～1毫米，在基质中呈定向或半定向排列。该世代金云母最发育，含量变化也大，也
可具环带构造，在含矿较贫的金伯和岩中，可见中心为黑云母边缘为金云母。第三世代金云母分布基质中呈显微鳞片状，鳞片小于0.1毫米，与第二世代金云母多呈过渡。接触交代形成的金云母见于含围岩碎屑的斑状金伯利岩中，含量高，晶形规则、颜色红棕、淡棕色多数为反吸收性。
表4 橄榄石化学成分
岩浆期后金云母化形成的金云母鳞片不规则，交代橄榄石、金云母、蛇纹右商箴，沿裂隙或晶洞生长，多具反吸收性，并含包体较多。
金伯利岩中金云母含镁高，含铁低，随着Mg/Fe值降低，金刚石含量减少。金云母蚀变多为绿泥石化、蛭石化、有时被碳酸盐矿物、石英或金属矿物交代。蚀变最终产物为蛭石或水云母。
镁铝榴石 镁铝榴石在金伯利岩中普遍存在，是金刚石重要伴生矿物，不同地区或同一地区不同岩体中含量有很大差别，含量少的几颗／吨，多者54克／吨。据文献记载辽宁的金伯利岩中镁铝榴石含量较少，贵州、山东的含量较多。镁铝榴石呈斑晶出现，少数可成晶屑，大部蚀变殆尽，少数呈残晶出现。往往呈椭圆状、扁豆状、颗粒直径2-3mm ，最大可达2- 3cm 。镁铝榴石蚀变后普遍发育有褐黑色，灰褐色次变边外壳。外壳可分为1-3层，常形成同心圆状，放射状结掏。次变边主要矿物成分为绿泥石。蛇纹石，水自云母、碳酸盐矿物等，外层为铁锰质矿物。镁铝榴石全部蚀变后变成翠绿色矿物集合体，仍具镁铝榴石假 象，称“绿豆”，主要成分为铬高岭石、绿泥石及水云母等所组成，可作找矿标志。
镁铝榴石具多种颜色，较特征颜色有紫色和橙色两个系列。紫色系列；紫绿、紫青、深紫红、紫红、玖瑰、浅紫红、血红、粉红等色，橙色系列：橙红、橙黄、
肉黄等色。不同地区颜色不尽相同，辽宁地区金伯利岩中的镁铝榴石以玖瑰色为主；山东地区以紫红色调为主，贵州地区以血红色调为主，湖北地区以浅紫红、浅玖瑰色为主。一般镁铝石以紫色系列为主。镁铝榴石折射率范围在1.725-1.799，折射率随颜色加深而增高，紫色系列比橙色系列高，橙色系列不超过1.760。镁铝榴石晶胞参数变化范围为11.510-11.625A 。晶胞参数与Cr203、Ca0的含量成正相关。紫色系列镁铝榴石Cr203含量大于2.5%，深紫色镁铝榴石Cr203可达11%以上。橙色系列镁铝榴石Cr203含量大于0.3%，但不超过4.5%。富Cr203、低钙镁的镁铝榴石可作找矿直接标志。
铬透辉石 铬透辉石在金伯利岩中分布不广，含量也少。在金刚石、镁铝榴石、铬铁矿中有铬透辉石包裹物、系金伯利岩浆早期晶出的矿物。铬透辉石呈翠绿色、灰绿、浅绿、有时有次变边，多为浑圆状颗粒，或半浑圆柱粒状，颗粒o. 1-2mm 。铬透辉石光学常数Ng=1.700-1.718, Np= 1.673-1.682, (+)2V= 54-710。
铬尖晶石 铬尖晶石是金伯利岩中常见的副矿物，在金伯利岩中以斑晶和基质两种形式产出。斑晶中铬尖晶石可分两个世代。早世代大斑晶呈浑圆状，颗粒4-5mm ；晚世代呈显微斑晶，粒度0.1-0.3mm ，基质中铬尖晶石颗粒细小，粒径为0.05-O.1mm 。铬尖晶石黑，色暗褐色。铬尖晶石物性参数：折射率N= 2.068-2*187，比重D=4.220-4.789，反射率R= 12-14.2%，晶胞参数aa= 8.26-8.39A。不同地区金伯利岩中的铬尖晶石各种物性参数值是不相同的。山东、辽宁金伯利岩中以铬铁矿、富铁铬铁矿为主，贵州、湖北金伯利岩中以铝铬铁矿为主。 钛铁矿 山东、辽宁、湖北的金伯利岩中发现有Mg0低的钛铁矿，呈黑色，多为不规则碎块，颗粒直径0.2-2mm ，呈浑圆状表面复有白钛石薄膜。与镁钛铁矿不易区分，需借助化学分析。钛铁矿化学成分中Mg0小于3.5%，Cr 。03很低，当铌含量高(的Nb2Os 达4.7r9%)，称铌钛铁矿。
磷灰石 是常见副矿物，见于金伯利岩的基质中，含量变化大。可分两个世代，一世代磷灰石呈浑圆、半浑圆短柱状，粒面有横纹，呈竹节状，粒度1-3mm 。二世代磷灰石呈六方长柱状、针状、束状、放射状集合体，粒度0.05-0.3mm 。两种形态磷灰石折射率有差异，浑圆形磷灰石比自形磷灰石折射率高。浑圆形磷灰石折射率：No= 1.633-1.648，Ne= 1.630-1.642。自形柱状磷灰石折射率No=1.632-1.639, Ne=1.630-1.635。
（二）金伯利角砾岩
产于岩管（筒）状岩体中，也见于岩脉膨大部位。在岩体中分布不均，有的与含角砾金伯利岩，含角砾凝灰状金伯利岩呈渐变过渡。岩石具碎屑自基结构或晶屑一岩屑结构，角砾状构造。由碎屑物、胶结物两部分组成。碎屑物以其来源分为；深源碎屑，如纯橄榄岩、榴辉橄榄岩，斜辉橄榄岩，榴辉岩，早期金伯利岩岩屑和晶屑。这类碎屑物蚀变强烈，被熔蚀成浑圆状态。另一类为异源碎屑，岩石种类繁多，取决于围岩。
山东金伯利角砾岩中含灰岩、页岩、砂岩、片麻岩。辽宁金伯利角砾岩以粉砂岩为主，次有页岩，灰岩、片麻岩、混合岩。湖北金伯利角砾岩中含有白云岩、硅质条带白云岩、辉绿岩、辉长岩、橄辉玢岩等。异源碎屑多为棱角状，次棱角状、浑圆状。各种灰岩、页岩碎屑见有重结晶，边缘有细粒交代矿物一钙铁榴石、钙铝榴石、透辉石。片麻岩、混合岩、基性岩碎屑发生强烈碳酸盐化，蛇纹石化，硅酸盐矿物被蛇纹石、碳酸盐矿物交代。碎屑边缘次生交代矿物有钙铁榴石、金云母、透辉石、透闪石等。我国金伯利角砾岩分布于岩管局部地段或呈浮礁状分
布于斑状金伯利岩中，深源碎屑随着岩体延深有所增加。金伯利角砾岩胶结物为细粒斑状金伯利岩，因受碎屑物影响颗粒细，橄榄石斑晶分布不均，常见接触交代次生矿物—金云母、石榴石，透辉石。
（三）凝灰状金伯利岩
此类岩石在我国分布不广，仅见于山东23号和辽宁50号等个别岩体中，湖北不含矿金伯利岩体中也见有此类岩石。新鲜岩石为灰绿色、黄绿色、具细碎屑结构，同一岩体中不同地段碎屑大小有差异，当碎屑(大于2mm) 含量增加过渡为金伯利角砾岩，有的角砾中含有早期金伯利岩岩屑（如山东23号岩体），说明经多次爆发形成。碎屑成分以早期金伯利岩及深源捕掳体（纯橄岩、石榴石橄榄岩、尖晶云母岩）的岩屑、晶屑为主，同时也含有围岩碎屑，大部金伯利岩岩屑都受到强烈碳酸盐化，有时整个岩屑被碳酸盐代替，仅保留岩屑轮廓。岩屑中斑晶矿物蚀变后假象不清晰，仅在假象边部有一层纯净的淡黄色胶蛇纹石，最外层有一层碳酸盐薄膜。矿物晶屑以橄榄石为主，也有镁铝榴石、铬尖晶石、金云母等。该岩的胶结物为细粒斑状金伯利岩，具显微斑状结构，一但不清楚，因矿物多被碳酸盐。蛇纹石交代，斑晶极少。
五、金伯利岩化学成分特征
金伯利岩化学成分有以下特点：
① 属硅酸不饱和岩石，与平均成分相比，SiO2偏低 (35%)，K2O>Na2O，Al2O3>(K2O+Na2O)
② MgO/SiO2近于1, 当岩石强烈碳酸盐化时,MgO 被CaO 替代，使(MgO+CaO)含量与SiO2近于相等。当岩石遭受风化蚀变时，比值会变化。
③ 富含H2O 及CO2, 导致岩石强烈蚀变。
④ 在岩浆后期，K2O 参与形成金云母。
⑤ 在微量元素方面，含一般超基性岩所共有的以Cr 、Ni 、Co 为主的相容元素和含Rb 、Cs 、Ba 、Sr 、Zr 、Nb 、Th 、REE 、P 等为主的不相容元素REE 主要含在钙钛矿和磷灰石中。金伯利岩以LREE 很富集的简单线形REE 配分型式和La/Yb比值大部分为80～200为特征, 比大多数其他幔源镁铁质、超镁铁质岩浆岩高，这一特征反映了金伯利岩母岩浆的特征。 另外，金伯利岩化学成分变化较大（表5）。这是由于大量异源碎屑的加入，造成同化混染的结果，同时金伯利岩岩浆还会有微弱的奇异现象，使某些组份富集（如细粒金伯利岩中TiO2达6.96%，P2O5达2.903%）。
金伯利岩成岩后又遭受不同程度的风化作用和不同种类的蚀变作用，所有这些都是造成成分变化的原因。因而对金伯利岩岩石化学进行研究时，应取新鲜斑状金伯利岩，才有代表性。表5列出了我国相对新鲜部分金伯利岩岩石化学数据，并摘引部分国外资料进行对比。
我国其它地区金伯利岩化学成分与国外金伯利岩成分也相近（表5）。
表5 金伯利岩化学成分平均值与戴里金伯利岩平均值对比
六、金伯利岩的产地及相关矿产
洲、中国山东、辽宁、河北, 澳大利亚昆士兰州与北领地地区等很多地区均有产出金伯利岩，金伯利岩中的矿产如橄榄石、金云母、镁铝榴石、钛铁矿、磷灰石、金红石、金刚石等。下面介绍金伯利岩中最重要的矿产金刚石。
金伯利岩与金刚石成矿关系：并不是所有的金伯利岩都含金刚石，含金刚石较富的金伯利岩岩体已知为数不多。尚未解决的一个问题是金刚石是由富二氧化碳的金伯利岩岩浆直接晶出的还是混入金伯利岩中的上地幔捕虏晶，还是两种情况都存在。已知上地幔石榴二辉橄榄岩和榴辉岩中赋存有金刚石。虽然尚有不同的看法，但人们对含金刚石的贫与富常有以下经验性或统计的规律：①具火山碎屑结构的金伯利岩，若富含镁铝榴石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和纯橄岩等上地幔包体或其矿物包体，则金刚石富且质量好, 含地壳围岩碎屑多的, 则较贫。②具斑状结构的金伯利岩含金刚石较富，呈显微斑状结构的较贫。③富含橄榄石且颗粒粗大的金伯利岩, 含金刚石富, 而富含金云母的金伯利岩, 含金刚石贫。④橄榄石含Mg 和Cr 越高, 含金刚石也越富, 铬铁矿含量高和铬铁矿中Cr/(Cr+Al)>90%，金刚石含量高，富Cr 贫Al 的透辉(Cr2O3>1.2%)含量较多以及镁铝榴石含Cr 高(Cr2O3>2.5%)，金刚石含量也高。
金刚石成因的实验研究表明，在上地幔中当存在C-O-H 系统的气体时，仅有压力和温度两个约束条件, 不足以限定金刚石的成核和生长, 金刚石的稳定性还受到fO2的控制，而且只有强还原环境在升高的温度下与一定的fO2范围相吻合才能使金刚石保持稳定──哈格特模式。这个模式包含一个潜大陆克拉通岩石圈，其周侧与活动带分界。岩石圈底面与其下的软流圈顶面的界面呈凹形，等温线的分布与这种界面同形，岩石圈底面温度近 1300℃。金刚石-转化曲线则呈凸形。由上述凹面凸面所限定的地域内有丰富的碳源且压力、温度和fO2条件符合金刚石的形成和稳定。在这个模式上属于中央位置的金伯利岩火山机构将产生标准的、年龄大大老于金伯利岩的岩石圈大金刚石组合和石榴二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和纯橄榄岩及其组成矿物的包体组合。