Abstract

Lynx is a 522 Ma kimberlite dyke complex located in the Otish Mountains of central Quebec, Canada. Test sampling of the Lynx kimberlite yielded 6598 macrodiamond samples from 528 t of kimberlite. Single crystals strongly dominate the population, with only 14% of the macrodiamond portion consisting of macles and aggregates. Within the single crystals, 41% are dominated by octahedral surface features, and the remaining ones are partially resorbed tetrahexahedroida. Brown is the most common color among the tetrahexahedroida, with only 22% gray to colorless stones comprising the remainder. In contrast, the octahedra are roughly equal in numbers of brown, gray and colorless stones. A subset of twenty stones was selected in the −11 to +3 DTC (0.256 c to 0.67 c) range of circular sieve sizes on the basis of visible inclusions. These have octahedral primary growth-forms and include three macles and three aggregates of octahedra. Most of the samples are significantly resorbed; they range from octahedra with rounded corners and edges to tetrahexahedroida. Shield laminae, serrate laminae, and hillocks are the most common resorption-related surface features. The stones were cut and polished along single planes to expose mineral inclusions for analysis and to allow imaging of internal structure of the diamond relative to the inclusions. Cathodoluminescence imaging revealed deformation lamellae in most of the polished crystals. Some exhibit deformation lamellae truncated by growth or resorption zones or intersections of different crystallographic planes. Oscillatory patterns of planar growth with complex cores are most common. Inclusions, particularly of olivine, typically occur in core and early growth regions of the diamond crystals. Primary inclusions exposed by polishing are magnesian olivine, chromian diopside, chromian pyropic garnet, magnesian orthopyroxene, omphacite, and sulfide. The chromian diopside inclusions yield equilibration conditions in the range of 58–60 kbar and 1250–1280°C that correspond to conditions slightly below a 42 mW/m2 surface heat-flow geothermal gradient. The most iron-rich olivine inclusion (mg# = 0.916) occurs with the diopside inclusions, suggesting a relatively fertile lherzolitic component of mantle at 180–190 km depth. The garnet data indicate that within the peridotite parentage, both harzburgitic (three G10, 12.4–13.7 wt.% Cr2O3, 3.7–4.4 wt.% CaO) and lherzolitic (one G9, 8.9 wt.% Cr2O3, 5.8 wt.% CaO) parageneses are present.

Abstract

Nous décrivons le complexe de filons kimberlitiques de Lynx, mis en place il y a 522 million d’années dans les montagnes Otish, dans la région centrale de Québec, au Canada. L’échantillonage a produit 6598 macrodiamants à partir de 528 t de kimberlite. Les monocristaux sont prédominants, avec seulement 14% des macrodiamants sous forme de macles et d’agrégats. Parmi les monocristaux, 41% montrent surtout une morphologie octaédrique, et les autres sont des tétrahexaédroïdes partiellement résorbés. La plupart de ces tétrahexaédroïdes sont bruns, et seulement 22% du reste sont gris à incolores. En revanche, la population des octaèdres est faite à parts égales de cristaux bruns, gris et incolores. Un groupe de vingt pierres a été choisi dans l’intervalle de grandeur de tamis circulaires allant de −11 à +3 DTC (0.256 c à 0.67 c) pour une étude des inclusions visibles. Ces pierres sont octaédriques et comprennent trois individus maclés et trois agrégats d’octaèdres. La plupart de ces pierres ont été résorbées de façon importante. On voit des octaèedres avec coins et arêtes arrondis et des tétrahexaédroïdes. La résorption a surtout produit des lamelles en bouclier, des lamelles dentelées et des amoncèlements. Ces pierres ont été coupées et polies afin d’analyser les inclusions minérales et d’illustrer la structure interne du diamant par rapport à celle des inclusions. Les images préparées en cathodoluminescence révèlent des lamelles de déformation dans la plupart des cas. Certains font preuve de lamelles de déformation tronquées par des zones de croissance ou de résorption, ou des intersections de plans cristallographiques. Les cas de croissance planaire oscillatoire sur un noyau complexe sont les plus communs. Les inclusions, surtout de l’olivine, sont surtout développées dans le noyau et les parties précoces des cristaux de diamant. Les inclusions primaires mises en évidence par polissage sont l’olivine magnésienne, le diopside chromifère, le pyrope chromifère, l’orthopyroxène magnésien, l’omphacite et un sulfure. Les inclusions de diopside chromifère indiquent des conditions d’équilibrage dans l’intervalle 58–60 kbar et 1250–1280°C, légèrement en dessous d’un gradient géothermique calculé pour un flux de chaleur de 42 mW/m2. On trouve l’inclusion d’olivine la plus enrichie en fer (mg# = 0.916) avec les inclusions de diopside, ce qui fait penser qu’il y a un manteau lherzolitique relativement fertile à une profondeur de 180–190 km. Les données sur le grenat indiquent une filiation péridotitique, soit harzburgitique (trois cristaux G10, 12.4–13.7% Cr2O3, 3.7–4.4% CaO), soit lherzolitique (un cristal G9, 8.9% Cr2O3, 5.8% CaO).

(Traduit par la Rédaction)

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