Abstract

The Cambrian Snap Lake kimberlite, in the Northwest Territories, Canada, is a rare example of an economic, near-horizontal kimberlite dyke deposit with an average vertical thickness of ~2.5 m. The diamond deposit consists of hypabyssal serpentine monticellite kimberlite and contains volumetrically minor hypabyssal kimberlite breccias. The kimberlite is composed of serpentinized olivine set in the groundmass of serpentinized monticellite, serpentine, phlogopite, dolomite, spinel, apatite, rutile and ilmenite. The Snap Lake kimberlite is similar in major-element composition to Group-I kimberlite worldwide, yet has exceptionally low CaO and P2O5. The low Ca character of the kimberlite is evident in the absence of perovskite, low proportion of carbonate, and the occurrence of dolomite rather than calcite as the dominant groundmass carbonate. Three textural types of phlogopite present in the kimberlite (macrocrystic–microphenocrystic, large poikilitic groundmass phlogopite and small groundmass phlogopite) have distinct patterns of composition and zonation. Detailed studies of the zonation reveal a complex evolution of the phlogopite compositions from an early deep xenocrystal to two stages of groundmass crystallization. Superimposed on this evolution common to all kimberlites worldwide is an additional early stage of groundmass crystallization in which barian phlogopite was precipitated only in one part of the dyke. The crystallization of Ba-rich phlogopite is accompanied by Sr-rich apatite, Mn-rich ilmenite and Fe3+-rich rutile, and may be related to a highly localized influx of residual oxidized carbonatitic fluid. The deuteric origin of the fluid explains the Ca-poor character of the Snap Lake kimberlite and the formation of late carbonate-rich veins pervasively cross-cutting the dyke.

Abstract

La kimberlite cambrienne de Snap Lake, située dans les Territoires du Nord-Ouest, au Canada, constitue un rare exemple d’un gisement de kimberlite diamantifère filonien économique, presque horizontal et d’une épaisseur d’environ 2.5 m. Le gisement exploite une kimberlite hypabyssale à serpentine + monticellite; elle contient une faible proportion de brèches kimberlitiques. La kimberlite contient une olivine serpentinisée dans une matrice de monticellite serpentinisée, serpentine, phlogopite, dolomite, spinelle, apatite, rutile et ilménite. La composition de la kimberlite de Snap Lake ressemble, dans ses éléments majeurs, aux kimberlites du Groupe I, mais possède aussi une teneur exceptionnellement faible en CaO et P2O5. La faible teneur en Ca de la kimberlite se voit dans l’absence de pérovskite, la faible proportion en carbonate, et la présence de dolomite plutôt que calcite comme carbonate dominant dans la matrice. Nous distinguons trois types de phlogopite dans la kimberlite, selon leur texture: macrocristique–microphénocristique, gros cristaux poecilitiques, et petits cristaux dans la matrice; ceux-ci diffèrent dans leur compositions et leur zonation. Nos études de la zonation de ces cristaux révèlent une évolution complexe des compositions, à partir d’un stade xénocristique profond précoce à deux stades de cristallisation de la matrice, caractéristique de toutes les kimberlites au monde. Il y a de plus un stade précoce additionnel de cristallisation de la matrice au cours duquel une phlogopite riche en barium s’est manifestée seulement dans une partie du filon-couche. Cette génération de phlogopite est accompagnée d’apatite riche en Sr, ilménite manganifère et rutile riche en Fe3+; elle pourrait bien résulter d’une infiltration très localisée de fluide carbonatitique résiduel relativement oxydé. L’origine deutérique de la phase fluide expliquerait la faible teneur en Ca de la kimberlite de Snap Lake et la formation de veines tardives riches en carbonate qui recoupent le filon-couche en grand nombre.

(Traduit par la Rédaction)

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