Abstract

More than 5,000 diamond crystals (or fragments) from kimberlite sills and placer deposits in the Guaniamo area of Venezuela have been characterized in terms of morphology, internal structure, carbon isotopic composition, syngenetic mineral inclusions, and the abundance and aggregation state of nitrogen. Ours is the first comprehensive mineralogical study of diamond from the Guaniamo area. About 50% of the crystals are resorbed dodecahedral forms; octahedra are the next most common form. In most cases, the diamond is colorless; 55–90% show radiation-induced pigmentation. About 20% of the stones have very low N contents (Type II); the remainder belong to the transitional IaAB type, with B > A. Ninety-three mineral inclusions were extracted from 77 crystals or fragments of diamond and analyzed by electron microprobe and LAM–ICP–MS to establish their trace-element compositions and the pressures and temperatures of diamond crystallization. In all, 86% of the diamond samples contain inclusions of the eclogitic paragenesis, represented by garnet, omphacite, rutile, ilmenite, pyrrhotite, and probable coesite. Inclusions indicative of the peridotite paragenesis are pyrope, chromian spinel and olivine. One inclusion of ferroan periclase may indicate a lower-mantle origin. The δ13C of 108 diamond samples ranges from −3.2‰ to −28.7‰, but most stones have δ13C ≤10‰. We contend that in large part, the diamond in placers in the Guaniamo area was derived from the Guaniamo kimberlite sills. P–T estimates on mineral inclusions suggest that most originated near the base of the lithosphere (T 1200–1300°C); this zone may contain a substantial proportion of eclogite formed by subduction of crustal material. The very high proportion of diamond derived from an eclogitic association in the Guaniamo deposits, and several features of the mineral inclusions trapped in diamond, show striking parallels to the Argyle deposit of Australia. Both deposits occur within cratons that have experienced extensive Proterozoic tectonothermal activity.

Abstract

Nous avons caractérisé plus de 5,000 cristaux (ou fragments) de diamant provenant de filons-couches de kimberlite et de dépôts alluvionnaires dans la région de Guaniamo, au Vénézuela, selon leur morphologie, leur structure interne, la composition isotopique du carbone, leurs inclusions minérales syngénétiques, et l’abondance et l’état d’agrégation de l’azote. Ce travail constitue la première étude minéralogique compréhensive du diamant de la région de Guaniamo. Environ 50% des cristaux ont une forme dodécaédrique résorbée; l’octaèdre est la deuxième forme la plus courante. Dans la plupart des cas, le diamant est incolore; entre 55 et 90% des échantillons font preuve d’une pigmentation due à une irradiation. Environ 20% des pierres contiennent une très faible teneur en azote (type II); le reste fait partie de la catégorie transitionnelle IaAB, avec B > A. Nous avons extrait quatre-vingt treize inclusions minérales de 77 cristaux ou fragments de diamant, et nous les avons analysé avec une microsonde électronique et un plasma à couplage inductif avec spectrométrie de masse, l’instrument étant équipé pour ablation au laser, afin d’établir les teneurs en éléments traces et la pression et la température de cristallisation du diamant. En tout, 86% des échantillons de diamant contiennent des inclusions typiques d’une paragenèse éclogitique, représentée par le grenat, l’omphacite, le rutile, l’ilménite, la pyrrhotite et, probablement, la coesite. Les inclusions indicatives d’un assemblage péridotitique sont le pyrope, le spinelle chromifère et l’olivine. Une seule inclusion de périclase ferreuse indiquerait une origine très profonde dans le manteau. La valeur δ13C de 108 cristaux ou fragments de diamant définit un intervalle entre −3.2‰ et −28.7‰, mais dans la plupart des cas, δ13C est inférieur ou égal à 10‰. A notre avis, la plupart du diamant alluvionnaire de la région de Guaniamo provient des filons-couches de kimberlite. D’après les estimations géobarothermométriques fondées sur les inclusions minérales, la source du diamant serait en général près de la base de la couche lithosphérique, à une température entre 1200 et 1300°C; cette zone pourrait bien contenir un volume important d’éclogite à cause de la subduction de roches de la croûte. La proportion importante du diamant à Guaniamo ayant une origine éclogitique, ainsi que plusieurs aspects des inclusions minérales piégées, constituent des points de ressemblance frappants avec le gisement d’Argyle en Australie. Dans les deux cas, il s’agit de gisements situés dans un milieu cratonique ayant subi une activité tectonothermale protérozoïque importante.

(Traduit par la Rédaction)

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