Abstract

Ages of syngenetic inclusions of peridotitic (P-type) and eclogitic (E-type) minerals in diamond show that episodes of diamond formation in the subcontinental lithospheric mantle correlate with important craton-forming events deduced from the surface geological record. The first major lithospheric diamond-forming episode at ca. 3.5 to 3.2 Ga closely followed formation of depleted roots under Paleoarchean continental nuclei and appears to have been a metasomatic event triggered by CO2-rich, probably subduction-derived fluids that produced P-type diamond associated with G-10 garnet-bearing harzburgite. The oldest E-type diamond-forming events are related to ca. 3.0 to 2.5 Ga accretion of Paleoarchean continental nuclei into composite Archean cratons involving subduction of intervening seafloor, partial melting of hydrated oceanic crust, and widespread formation of tonalite. Post-Archean P-type diamond has lherzolitic assemblages as mineral inclusions, and together with younger E-type diamond, records various Proterozoic modifications of the earlier cratonic roots. The E-type diamond source-rocks include progressively metamorphosed mafic rocks and garnet–clinopyroxene rocks representing the dense residue from partial melting of a hydrous mafic crust. Metamorphic diamond-bearing eclogite assemblages may contain coesite, demonstrating diamond formation in silica-saturated mafic rocks during ultrahigh-pressure (UHP) metamorphism in Archean and Proterozoic subduction zones. Archean diamond-formation events deduced from isotopic studies on mineral inclusions are corroborated by the occurrence on several cratons of detrital macrocrystals of diamond in Mesoarchean and Neoarchean sedimentary rocks and of rare macro- and microcrystals of diamond in Neoarchean non-kimberlitic igneous rocks. As the contribution of a harzburgitic P-type diamond budget remains crucial to the economic viability of most kimberlites, area selection for diamond exploration should continue to concentrate on identifying >3 Ga microcontinental nuclei within Archean or Proterozoic cratons. The tectonic history of these nuclei should be investigated to ascertain whether the diamond content of an older harzburgitic root may have been enhanced by the addition of later generations of E-type or lherzolitic P-type diamond (or both) prior to sampling by potential kimberlites.

Abstract

Les âges d’inclusions syngénétiques de minéraux provenant de péridotites (de type P) et d’éclogites (de type E) dans le diamant montrent que les épisodes de formation du diamant dans la lithosphère subcontinentale coïncident avec les événements importants qui ont construit les cratons, compte tenu des observations faites à la surface. Le premier événement lithosphérique majeur, à environ 3.5 ou 3.2 Ga, suit de près la formation de racines stériles sous les noyaux continentaux paléoarchéens, et semble être un épisode de métasomatose enclenché par des fluides riches en CO2, probablement liés à une zone de subduction, ce qui a produit des assemblages à diamant de type P associés à un grenat de type G-10. Les événements les plus anciens qui ont produit des assemblages diamantifères de type E seraient liés à l’accrétion entre environ 3.0 et 2.5 Ga de socles continentaux paléoarchéens aux cratons composites, impliquant une subduction de croûte océanique, fusion partielle de croûte océanique hydratée, et formation répandue de tonalite. Le diamant post-archéen de type P contient un assemblage lherzolitique en inclusion; de concert avec le diamant moins ancien de type E, ce sont les résultats de modifications protérozoïques variées de racines cratoniques plus anciennes. Parmi les roches à l’origine des micro-inclusions à caractère éclogitique, on trouve les roches mafiques métamorphisées progressivement et les roches à grenat–clinopyroxène représentant le résidu dense d’une fusion partielle de la croûte mafique hydratée. Les assemblages métamorphiques éclogitique à diamant pourraient contenir la coésite, ce qui démontrerait la formation de diamant dans des roches mafiques saturées en silice au cours d’un métamorphisme d’ultrahaute pression (UHP) lié à des zones de subduction archéennes et protérozoïques. Les événements archéens formateurs de diamant qui sont indiqués à partir d’études isotopiques des inclusions de minéraux expliqueraient la présence dans les roches métasédimentaires méso-archéennes et néo-archéennes de plusieurs cratons de macrocristaux détritiques de diamant, ainsi que les rares macrocristaux et microcristaux de diamant dans les roches ignées néo-archéennes non kimberlitiques. Parce que la contribution de diamant à assemblage harzburgitique, et donc de type P, demeure d’importance capitale pour assurer la viabilité économique de la plupart des kimberlites, la sélection de cibles en exploration devrait continuer de reposer sur l’identification de socles microcontinentaux anciens (>3 Ga) dans les cratons archéens ou protérozoïques. On devrait étudier l’évolution de ces socles afin de savoir si la teneur en diamant d’une racine harzburgitique plus ancienne a été majorée par l’addition de générations plus jeunes de diamant de type E ou de type P à caractère lherzolitique (ou les deux) avant leur récupération par des venues kimberlitiques potentielles.

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