De aanwezigheid van diamanten in een ontsluiting bovenop een niet-gerealiseerde goudafzetting in het verre noorden van Canada weerspiegelt de associatie die is gevonden boven 's werelds rijkste goudmijn, volgens onderzoek van de Universiteit van Alberta dat drie miljard jaar geleden lege plekken opvult over de thermische omstandigheden van de aardkorst.

"De diamanten die we tot nu toe hebben gevonden zijn klein en niet economisch, maar ze komen voor in oude sedimenten die een exacte analogie zijn van 's werelds grootste goudafzetting - de Witwatersrand-goudvelden van Zuid-Afrika, die meer dan 40 procent van het goud heeft geproduceerd dat ooit op aarde is gedolven, " zei Graham Pearson, onderzoeker aan de Faculteit Wetenschappen en Canada Excellence Research Chair Laureate in Arctic Resources.

"Diamanten en goud zijn heel vreemde kameraden. Ze verschijnen bijna nooit in dezelfde rots, dus deze nieuwe vondst kan de aantrekkelijkheid van de oorspronkelijke goudvondst vergroten als we meer diamanten kunnen vinden."

Pearson legde uit dat ex-N.W.T. Geological Survey-wetenschapper Val Jackson waarschuwde zijn groep voor een ongewone uitstulping aan de Arctische kust die sterk lijkt op de goudafzettingen van Witwatersrand.

Pearson zei dat deze uitloper van rotsen, bekend als conglomeraten, zijn in feite het erosieproduct van oude bergketens die worden afgezet in gevlochten rivierkanalen.

"Het zijn hoogenergetische afzettingen die goed zijn in het dragen van goud, en ze zijn goed in het dragen van diamanten, " zei hij. "Ons gevoel was dat als de analogieën zo dichtbij zijn, dan zijn er misschien ook diamanten in het Nunavut-conglomeraat."

Pearson zei dat het vinden van nieuwe diamantafzettingen in het noorden van Canada van cruciaal belang is in Canada dat een diamantmijnindustrie van $ 2,5 miljard per jaar blijft huisvesten.

Dus, op een voorgevoel, Pearson gebruikte de laatste financiering van zijn Canada Excellence Research Chair die hem naar de U of A bracht, samen met financiering van het Metal Earth Project en de National Science Foundation, en - begeleid door postdoctoraal diamantonderzoeker Adrien Vizinet en voormalig U of A grad student Jesse Reimink, nu een professor aan de Penn State University - reisde naar Nunavut.

Eenmaal ter plaatse, de groep – met de hulp van Silver Range Resources, wiens CEO Mike Power ook een U of A-alumnus is - een bescheiden 15 kilogram van het conglomeraat heeft geslagen en deze rotsen heeft gedateerd met behulp van de ultramoderne massaspectrometrie-apparatuur aan de U of A, die hun afzetting op ongeveer drie miljard jaar geleden hebben vastgesteld.

De groep leverde hun monsters onmiddellijk aan de Saskatchewan Research Council, de wereldleider in het kwantificeren van het aantal diamanten in een steen.

Pearson herinnert zich het precieze moment ongeveer een jaar later, toen Cristiana Mircea van de gemeente, die Edmonton bezoekt om Diamond Exploration Research Training School (DERTS) studenten te onderwijzen over de identificatie van diamantindicatoren, vertelde hem feitelijk dat het monster drie diamanten opleverde.

"Mijn kaak raakte de grond, "zei Pearson. "Normaal zouden mensen honderden kilo's nemen, zo niet tonnen monsters, proberen zoveel diamanten te vinden. We zijn erin geslaagd om diamanten te vinden in 15 kilo gesteente die we met een voorhamer hebben bemonsterd op een aardlaag."

Hoewel de gevonden diamanten vrij klein zijn - minder dan een millimeter in diameter - zei hij dat de geologische implicaties enorm zijn.

Eerst, Pearson zei dat er kimberliet of rotsachtige kimberliet aanwezig moet zijn geweest om diamanten naar het aardoppervlak te brengen in de oude aarde - een idee waar veel mensen aan hebben getwijfeld.

Kimberlietpijpen zijn de doorgangen waardoor magma diamanten en andere rotsen en mineralen uit de mantel door de korst en op het aardoppervlak kan uitbarsten.

Het helpt ons ook te begrijpen onder welke omstandigheden deze eigenaardige kimberlietrotsen kunnen ontstaan.

Pearson zei een Italiaanse medewerker, Fabrizio Nestola van de Universiteit van Padua, erin geslaagd om een ​​insluiting - een niet-diamantmineraal - te vinden in een van de diamantmonsters. Van dat, Suzette Timmerman, een onderzoeker in het Canadian Centre for Isotopic Microanalysis en een Banting Postdoctoral Fellowship-ontvanger, begon met het bouwen van een theorie dat de diamanten moesten worden afgeleid van een kleine, diepe maar koele lithosferische wortel, dat is het dikste deel van de continentale plaat.

"Dit is iets totaal onverwachts van wat we denken dat de omstandigheden drie miljard jaar geleden op aarde waren, ' zei Pearson.

Hij legde uit dat stabiele diamanten alleen in koele delen van de mantel bestaan, dus het suggereert dat er heel diep moet zijn geweest, misschien wel 200 kilometer dikke koude wortels onder delen van het continent heel vroeg in de geschiedenis van de aarde.

Pearson zei ondanks de expertise van de U of A in het daten van diamanten over de hele wereld, er is altijd ruzie over de relatie tussen de opname en de diamantafzetting.

"Hier, er is geen argument omdat we weten wanneer die rotsen op het aardoppervlak zijn geërodeerd, " hij zei.

"Het vertelt ons dat er een oudere bron is, een primaire bron van diamanten die geërodeerd moeten zijn om deze diamant-plus-goudafzetting te vormen, " hij zei.

Dit betekent ook dat voor het delven van diamanten in het gebied niet per se zeer diepe mijnen nodig zijn, als er meer economische ontsluitingen van deze rotsen kunnen worden gevonden.

"We gingen daarheen met een watervliegtuig, sloeg een stuk steen eraf met een voorhamer en vond drie diamanten, " zei hij. "Dat is eigenlijk een van de meest verbazingwekkende delen van deze ontdekking."

Hij voegde eraan toe dat de provinciale regering, via Alberta Innovates, duidelijk besefte dat universiteiten veel kunnen helpen bij het uitbreiden en diversifiëren van de economie van Alberta naar de mijnbouwsector.

"De investering van de overheid stelt ons in staat om vermoedens na te jagen die anders moeilijk zouden zijn voor de industrie om naar te kijken."

Pearson wees op de Collaborative Research and Training Experience-beurs van de Natural Sciences and Engineering Research Council van Canada, die bijna onmiddellijk de U of A veranderde in 's werelds toonaangevende onderzoeksinstelling voor diamant dankzij de oprichting van DERTS.

"Alberta heeft verschillende potentiële diamantafzettingen en gebieden die rijp zijn voor verder onderzoek, " zei hij. "Ik geloof dat de Universiteit van Alberta een sleutelrol kan spelen bij het helpen vinden en vestigen van diamant- en andere minerale mijnen in Alberta."

Pearson zei dat er meer onderzoek wordt gedaan naar vergelijkbare nabijgelegen ontsluitingen die worden ontwikkeld door Silver Range Resources in samenwerking met het Metal Earth Project, de regering van Nunavut en de Penn State University, om de omvang van de diamanten en het goud in deze rotsen vast te stellen, en de mogelijke primaire bronnen van deze mineralen.

De studies, "Mesoarchische afzettingstijd voor diamantdragend metasediment van de noordwestelijke slavenkraton, Nunavut Territory (Canada)" en "Diamond-Bearing Metasediments wijzen op dik, Koele lithosferische wortel, vastgesteld door het Mesoarchean onder delen van het slavenkraton (Canada), " zal worden gepresenteerd tijdens de virtuele herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union in december.