De Diamanten uit het Nassau-gebergte, Suriname

De Surinaamse diamanten hebben een andere oorsprong dan die uit Frans-Guyana, maar het primaire brongesteente is nog niet gevonden. Het merendeel van de tot op heden geanalyseerde diamanten uit de Marowijne greenstone belt in Suriname is kleurloos of lichtbruin, soms met een groene ‘huid’ of groene (en minder vaak bruine) stralingsvlekken op hun oppervlak. Weinigen vertonen tekenen van schade als gevolg van alluviaal transport. Het naast elkaar bestaan ​​van enstatiet met forsteriet als minerale insluitsels duidt op een peridotitische manteloorsprong. De aggregatietoestand van stikstof in de meeste diamanten (type IaAB) impliceert dat ze een hogere temperatuur en / of langere verblijftijd in de mantel hebben ervaren dan de minder voorkomende type IaA-exemplaren. De hoge helderheid van de diamanten en de afwezigheid van diamantindicatormineralen suggereren dat ze mogelijk langdurig sedimentair transport hebben ervaren vanuit een distale primaire bron. 

Alluviale diamanten worden sinds het einde van de 19e eeuw in Suriname gevonden, maar tot op heden blijven de details van hun oorsprong onduidelijk. In een recente publicatie beschrijven Renoesha Naipal, JC (Hanco) Zwaan, Salomon B. Kroonenberg, Leo M. Kriegsman en Paul RD Mason diamanten uit Paramaka Creek (Nassau Mountains gebied) in de Marowijne greenstone belt, Guyana Shild, noordoostelijk Suriname. 

Per ongeluk diamanten ontdekt

In 1880 zijn diamanten uit Suriname verzameld uit alluviale afzettingen gelegen in de Marowijne greenstone belt. De eerste vondsten vonden plaats in het Rosebel-gebied, dat later onderdeel werd van de Rosebel Gold Mines-concessie. Een tweede voorval werd gemeld vanuit het Paramaka Creek-gebied van de Nassau gebregte, ongeveer 85 km ten zuidoosten van Rosebel. De kreek is uitgebreid bewerkt door ambachtelijke goudzoekers en begin 2018 werden per ongeluk diamanten ontdekt in hun afval. 

Daar is momenteel geen diamantmijn in het gebied, maar recent werd er een systematische diamantexploratie gestart. Hoewel de geologie van de greenstonebelt van Marowijne vrij goed bekend is, blijft de oorspronkelijke bron van de alluviale diamanten onduidelijk. Bovendien zijn die, ondanks uit Suirname vrij lang diamanten werden ingekocht, niet eerder in detail bestudeerd. Ook ontbraken gegevens over hun minerale insluitsels. Dit artikel karakteriseert de externe kristalmorfologie, minerale insluitsels en andere kenmerken van diamanten uit Paramaka Creek om hun bron-gesteente-omgeving en daaropvolgende alluviale processen die betrokken zijn bij hun afzetting op te helderen.

Bron van diamanten

Het Nassau-gebergte vormt een hoefijzervormig bereik dat voornamelijk wordt ondersteund door Paramaka Formation-metabaszouten en bijbehorende rotsen, en wordt bedekt door bauxietkappen tot 500 m boven zeeniveau. Paramaka Creek (een zijrivier van de Marowijne [of Maroni] rivier) voert de bergen af ​​naar het oosten. Tot op heden zijn diamanten van edelsteenkwaliteit gevonden in drie bekende geologische omgevingen in het Guyana-schild:
(1) in komatisch vulkanisch-plastisch gesteente (ongeveer 2011 Ma) van de Inini-groensteengordel in Frans-Guyana; 
(2) in conglomeraten van de Roraima-formatie in Venezuela en Guyana, en
(3) in kimberlietdrempels (ongeveer 730 Ma) in Guaniamo, Venezuela. 
De brongesteenten van de alluviale diamantvoorvallen in Suriname (dwz zowel de Rosebel- als de Paramaka Creek-plaatsen) zijn onbekend.

Materialen en methoden

Dertien diamanten van Paramaka Creek werden uitgeleend aan de auteurs uit een collectie van ongeveer 100 diamanten die werden gevonden door goudzoekers. Ze werden bestudeerd in het Nederlands Gemmologisch Laboratorium van het Naturalis Biodiversity Center, Leiden, Nederland. De diamanten werden visueel onderzocht met een standaard gemmologische microscoop en een Nikon Eclipse E600 POL polarisatiemicroscoop om interne en externe morfologische en oppervlaktekenmerken te observeren. De concentraties en aggregatietoestanden van stikstofverontreinigingen in de diamanten werden bepaald door middel van Fouriertransform infrarood (FTIR) spectroscopie, met behulp van een Thermo Nicolet iS50 FTIR spectrometer uitgerust met een 5x bundelcondensor. Metingen werden verkregen voor de midden-infrarood bereik in transmissiemodus met een resolutie van 4 cm – 1 en 200 scans per spectrum, gebruikmakend van een KBr straalsplitter en een DTGS KBr detector. 

De onderzoekers observeerden luminescentie met behulp van langegolf (365 nm) en kortegolf (254 nm) UV-straling in een verduisterde kamer. Groeipatronen en luminescentie werden verder waargenomen met een DiamondView-instrument met behulp van ultra-korte golf UV-straling met hoge intensiteit (<230 nm). Minerale insluitsels werden geanalyseerd met behulp van een Thermo Scientific DXR Raman-microscoop met 532 nm laserexcitatie. Raman-spectra werden in confocale modus verzameld om individuele insluitsels op micronschaal (1–2 µm) te analyseren. Spectra werden verzameld in het bereik van 1300-200 cm – 1 om het sterke Raman-signaal bij 1332 cm – 1, veroorzaakt door de gastheerdiamant, te vermijden. 

Morfologie en oppervlakte-eigenschappen

Alle bestudeerde diamanten bestonden uit monokristallijne octaëders en dodecaëders (sommige met overgangsvormen tussen deze twee morfologische typen). Twee octaëders vertoonden typische getrapte groei. Het grootste kristal was driehoekig van vorm, en had een prominente octaëdrische zijde. Het leek op een macle maar vertoonde niet duidelijk inspringende hoeken. Andere kristallen waren vervormd, afgeplat of langwerpig. Oppervlaktekenmerken bestonden uit driehoekige etsputjes met negatieve trigonen, evenals een soort etsing die bekend staat als ‘fine frosting’ met talrijke microputjes, waardoor die diamanten een doffe glans kregen. De kristallen vlakken waren nagenoeg vrij van slijtage, met randen die grotendeels onbeschadigd waren.

Op sommige kristallen werden slechts enkele kleine putjes in het oppervlak van onbekende oorsprong waargenomen. De oppervlakken van twee diamanten vertoonden reeksen rechte lijnen parallel aan octaëdrische vlakken die indicatief zijn voor plastische vervorming. Een ander belangrijk oppervlaktekenmerk was de aanwezigheid van groene vlekken (geïsoleerd of clusters), en minder vaak bruine vlekken, die aangeven dat de diamanten werden blootgesteld aan alfastraling.

De Paramaka Creek-diamanten zou een vergelijkbare geschiedenis van herwerking en afzetting hebben ondergaan in de Marowijne greenstone belt sedimenten. De aanwezigheid van bruine vlekken suggereert dat het diamanthoudend gesteente uit de Marowijne greenstonebelt temperaturen moet hebben bereikt die hoger zijn dan de groenschistfacies of mogelijk langdurig onder groenschistfacies-condities heeft gestaan.

Theorieën

Er zijn verschillende theorieën voorgesteld voor de bron van de diamanten van Suriname. Van Kooten (1954) stelde voor dat de diamanten van Rosebel afkomstig waren van de Rosebel Formation-conglomeraten in het gebied, maar hij vond geen diamanten in niet-verweerd conglomeraat ontsluitingen. Bovendien waste Schönberger (1975) vele monsters van verweerde Rosebel Formation-conglomeraten zonder diamanten te vinden. Schönberger en de Roever (1974) en Schönberger (1975) suggereerden dat de Rosebel-diamanten afkomstig waren van een nog niet ontdekte primaire ultramafische bron in het gebied. Deze conclusie was gebaseerd op de verdeling van de diamanten en de aanwezigheid van bijbehorende mineralen, zoals chroomspinel en fuchsiet (chroommuscoviet) in de alluviale sedimenten die de diamanten bevatten. 

Recente exploratieboringen door Iamgold Corporation bij de Rosebel-goudmijnen toonden aan dat er verschillende conglomeraathorizonnen zijn in de Rosebel-formatie, dus het is mogelijk dat een ander conglomeraat dan het door Schönberger (1975) gewassen outcropping-conglomeraat diamanthoudend is. Het is mogelijk dat Schönberger niet genoeg materiaal heeft gewassen om diamanten te vinden, aangezien conglomeraten en grind van zeer lage kwaliteit kunnen zijn, waardoor de verwerking van zeer grote monsters nodig is om het diamant potentieel te beoordelen.

Met betrekking tot de diamanten uit Paramaka Creek zijn er tot nu toe geen gepubliceerde onderzoeken naar hun herkomst. Daarom blijft de oorspronkelijke primaire bron van de Surinaamse diamanten onbekend en is verder veldwerk nodig om te zoeken naar mogelijke indicatormineralen die zouden kunnen leiden tot het oorspronkelijke gastgesteente. Deze mineralen kunnen echter een uitdaging zijn om te vinden vanwege de uitgebreide tropische verwering en de mogelijkheid van uitgebreid fluviatietransport tijdens sedimentherwerking.

Bron: The Journal of Gemmology