金刚石与岩石圈
金刚石是一种天然矿物，钻石是指经过人工琢磨的金刚石（图1）。高品质的钻石具有高折射率、强色散、最佳透明度，其璀璨夺目、摄人心魄的光芒，一直被人类视为权力、威严、地位和富贵的象征，曾几何时，钻石仅是皇室贵族的专属物。
图1 宝石级的金刚石加工成钻石璀璨夺目、摄人心魄
金刚石化学性质极稳定，不生锈，耐酸碱，不怕腐蚀，因此被赋予坚贞永恒的品质，"钻石恒久远，一颗永流传"（A Diamond is forever）的广告词打动了无数青年男女，以此物情定终身。
天然金刚石的硬度是水晶的1000倍，为自然界硬度最高的物质。俗话说“没有金刚钻，不揽瓷器活”，说的就是它“无坚不摧，攻无不克”的物理性质。
钻石同时具备美丽、耐久和稀少这三大要素，无愧为“宝石之王”。
人类历史连绵数千年，但发现和利用钻石仅有几百年，而真正认识到钻石并非来自天外，而是深埋于地下，破“土”而出的天然单晶矿物的时间则更晚。
经现代科学测定，金刚石的化学成份99.98%是碳，是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。科学家们经过对来自世界不同矿山金刚石及其中原生包裹体矿物的研究发现，金刚石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度)，温度为1100-1500℃。这从金刚石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实（图2）。
另外，地外星体对地球的撞击，产生瞬间的高温、高压，也可形成钻石，但这种作用形成的钻石并无经济价值。
图2 金刚石矿床在全球的分布
藏于如此大的地下深处达亿万年之久的钻石晶体要重见天日，须借助于火山喷发（图3），而且最好是爆发式喷发，金伯利岩浆火山喷发为猛烈、短时、和快速的爆发，不形成常见的锥形的火山，而是低平、小型的火山口（图4）。携有金刚石的岩浆快速穿过不同组分比例的地幔岩和时代与厚度不等的盖层到达地表或地球浅部，这种岩浆多以岩管状产出，因此俗称“管矿”(即原生矿)。或含金刚石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表，经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎，在水流冲刷下，破碎的原岩连同金刚石被带到河床，甚至海岸地带乘积下来，形成冲积砂矿床(或次生矿床)。
图3 火山爆发式喷发
图4 金伯利岩浆火山喷发形成的火山口示意图
金刚石的形成、保存与深部结构有密切关系（图5）。出露含金刚石矿金伯利岩的克拉通, 具有以下特征:① 发育有岩石圈根或加厚的岩石圈,可深达 200km 左右; ②这些克拉通稳定固结的时间早, 多数在太古代时期,例如南非卡普瓦尔（Kaapvaal）和津巴布韦（ Zimbabwe）克拉通形成稳定于 27亿年前, 我国的华北克拉通稳定于 18亿年前; ③岩石圈的地温低, 一般 < 40mW /m2, 符合正常的地盾地温和低的地表热流值; ④岩石圈地幔的氧逸度偏低。由于金刚石稳定于高压和高温的条件,因此如果该地区岩石圈厚度不够大或氧逸度高, 其中的单质C不能形成金刚石, 只能以石墨的状态保存, 如果构造运动频繁岩浆活动强烈, 则岩石圈地温增高, 也不利于金刚石在金伯利岩中的保存 , 他们会转变为石墨或被燃烧形成二氧化碳（CO2）逃逸。
图5 金刚石生成的深部构造环境
注：JUc29-在巴西发现的含有尖晶橄榄石的钻石，编号为JUc29
切穿或撕裂整个岩石圈的断裂带是导致金伯利岩岩浆得以上升到地表或地壳浅部的区域构造环境。我国金伯利岩型金刚石原生矿床,主要产于太古代克拉通内部的构造薄弱地带,如辽宁瓦房店和山东蒙阴分别位于郯-庐断裂东西两侧。郯庐断裂带是一条太古宙以来长期发展、至今仍在发生地震的地壳破裂带，辽宁瓦房店金刚石矿和山东蒙阴金刚石矿就位于郯庐断裂带的两侧。
图6 华南岩石圈厚度变化与金刚石产地对应关系（底图据安美建研究员未刊资料）
因此根据上述金刚石生成、产出的区域地质构造背景和深部动力学环境，雪峰山构造带的溆浦断裂的分支断裂具备发现金刚石原生矿的潜在地质条件。