Diamond formation in Earth's mantle

地幔中的钻石形成

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2017-06041
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.42万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2020-01-01 至 2021-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Diamond exploration and mining is the principal economic driving force in Canada's remote North. However, current levels of production will be unsustainable unless new deposits are discovered within the next few years. To help develop more efficient exploration strategies, we will geochemically fingerprint the conditions deep in the Earth's mantle that enhanced or prevented diamond formation in the distant past. The investigations outlined below are expected to produce not only ground-breaking basic research but also new and better methods for diamond exploration. 1. Processes of diamond formation The layered internal structure of diamond can be compared to tree rings in that both can reveal complex and extended growth histories. I direct a multi-collector ion microprobe facility, which will enable us to obtain profiles of carbon and nitrogen isotopic compositions and nitrogen contents at high spatial resolution across diamond growth zones. These profiles allow us to deduce the chemical character of the original diamond-forming fluids or melts and reveal if they were methane- or carbonate-bearing. By studying diamonds with known ages of crystallization, we will be able to follow variations in the preferred modes of diamond precipitation through time. 2. Unconventional diamond deposits Archean cratons are large, stable blocks of the Earth's crust that are older than 2.5 billion years. The lithospheric mantle beneath such cratons is the source of >99% of current diamond production, and the rock type harzburgite is its key diamond substrate. However, younger areas of the crust can also host world-class diamond deposits. The rock type eclogite is a key diamond substrate in such unconventional deposits, but our preliminary results suggest that lherzolite may also be important. We will investigate two such diamond-bearing areas beneath the Canadian Shield (sampled by kimberlite volcanoes at Fort à la Corne and the Victor Mine) that were strongly affected by tectonic/thermal events less than two billion years ago. By studying the diamonds, their inclusions, and the associated mantle rocks, we aim to determine the diamond-forming conditions in the lithospheric mantles of these areas through time. 3. New Canadian diamond deposits Diamonds from two new deposits will be used to probe the mantle roots of little-studied deep sections of the Canadian Shield: (1) The Chidliak kimberlite field (Baffin Island). This area is underlain by a small cratonic fragment of unclear origin, and its diamond source rocks have not yet been investigated. (2) The Gahcho Kue diamond mine. This mine provides unique access to an exceptionally thick section of lithospheric mantle in the southern Slave Craton. The knowledge gained in all three study themes will be crucial to future exploration for new diamond deposits in Canada.
钻石勘探和开采是加拿大偏远北部地区的主要经济驱动力。然而,目前的产量水平将是不可持续的,除非在未来几年内发现新的矿藏。为了帮助制定更有效的勘探战略,我们将在地球地幔深处用地球化学方法确定在遥远的过去促进或阻止钻石形成的条件。 下文概述的调查预计不仅将产生开创性的基础研究,而且还将产生新的和更好的钻石勘探方法。 1.钻石的形成过程 钻石的分层内部结构可以比作树轮,因为两者都可以揭示复杂而漫长的生长历史。我指导了一个多收集器离子微探针设施,这将使我们能够在高空间分辨率下获得钻石生长区域的碳和氮同位素组成和氮含量的概况。这些剖面使我们能够推断原始钻石形成流体或熔体的化学性质,并揭示它们是含甲烷的还是含碳酸盐的。通过研究已知结晶年龄的钻石,我们将能够跟踪钻石沉淀的首选模式随时间的变化。 2.非常规钻石矿床 太古宙克拉通是地壳的大而稳定的块体,其历史超过25亿年。这些克拉通之下的岩石圈地幔是目前钻石产量的99%的来源,而岩石类型的方辉橄榄岩是其关键的钻石底板。然而,地壳的年轻地区也可以拥有世界级的钻石矿藏。岩石类型的榴辉岩是这些非常规矿床的关键金刚石基质,但我们的初步结果表明,二辉橄榄岩也可能是重要的。我们将调查加拿大盾下的两个这样的钻石产区(由康纳堡和维克多矿的金伯利火山采集的样本),它们在不到20亿年前受到构造/热事件的强烈影响。通过对钻石及其包裹体和伴生地幔岩石的研究,我们旨在确定这些地区岩石圈地幔随时间的形成条件。 3.加拿大新的钻石矿藏 来自两个新矿床的钻石将用于探测加拿大地盾鲜为人知的深部的地幔根部: (1)Chidliak金伯利岩田(巴芬岛)。该地区被一个成因不明的小克拉通碎块覆盖,其钻石源岩尚未调查。 (2)加乔库钻石矿。这个矿场提供了通往南部奴隶克拉通异常厚实的岩石圈地幔的独特通道。 在所有三个研究主题中获得的知识将对今后在加拿大勘探新的钻石矿藏至关重要。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Stachel, Thomas其他文献

Oxidation state of the lithospheric mantle beneath Diavik diamond mine, central Slave craton, NWT, Canada
  • DOI:
    10.1007/s00410-009-0446-x
  • 发表时间:
    2010-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Creighton, Steven;Stachel, Thomas;Luth, Robert W.
  • 通讯作者:
    Luth, Robert W.
A mantle origin for Paleoarchean peridotitic diamonds from the Panda kimberlite, Slave Craton: Evidence from 13C-, 15N- and 33,34S-stable isotope systematics
  • DOI:
    10.1016/j.lithos.2009.06.007
  • 发表时间:
    2009-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Cartigny, Pierre;Farquhar, James;Stachel, Thomas
  • 通讯作者:
    Stachel, Thomas
Comment on “Discovery of davemaoite, CaSiO 3 -perovskite, as a mineral from the lower mantle”
对“发现来自下地幔的矿物 davemaoite、CaSiO 3 -钙钛矿”的评论
  • DOI:
    10.1126/science.abo0882
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    56.9
  • 作者:
    Walter, Michael J.;Kohn, Simon C.;Pearson, D. Graham;Shirey, Steven B.;Speich, Laura;Stachel, Thomas;Thomson, Andrew R.;Yang, Jing
  • 通讯作者:
    Yang, Jing
Sublithospheric diamond ages and the supercontinent cycle.
  • DOI:
    10.1038/s41586-023-06662-9
  • 发表时间:
    2023-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    64.8
  • 作者:
    Timmerman, Suzette;Stachel, Thomas;Koornneef, Janne M.;Smit, Karen V.;Harlou, Rikke;Nowell, Geoff M.;Thomson, Andrew R.;Kohn, Simon C.;Davies, Joshua H. F. L.;Davies, Gareth R.;Krebs, Mandy Y.;Zhang, Qiwei;Milne, Sarah E. M.;Harris, Jeffrey W.;Kaminsky, Felix;Zedgenizov, Dmitry;Bulanova, Galina;Smith, Chris B.;Neto, Izaac Cabral;Silveira, Francisco V.;Burnham, Antony D.;Nestola, Fabrizio;Shirey, Steven B.;Walter, Michael J.;Steele, Andrew;Pearson, D. Graham
  • 通讯作者:
    Pearson, D. Graham
The buffering capacity of lithospheric mantle: implications for diamond formation

Stachel, Thomas的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Stachel, Thomas', 18)}}的其他基金

Canada Research Chair In Diamonds
加拿大钻石研究主席
  • 批准号:
    CRC-2018-00318
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Canada Research Chair In Diamonds
加拿大钻石研究主席
  • 批准号:
    CRC-2018-00318
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Diamond formation in Earth's mantle
地幔中钻石的形成
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06041
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Canada Research Chair In Diamonds
加拿大钻石研究主席
  • 批准号:
    CRC-2018-00318
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Diamond formation in Earth's mantle
地幔中的钻石形成
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06041
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Canada Research Chair In Diamonds
加拿大钻石研究主席
  • 批准号:
    CRC-2018-00318
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Diamonds
钻石
  • 批准号:
    1000227989-2011
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Diamond formation in Earth's mantle
地幔中的钻石形成
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06041
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Diamond formation in Earth’s mantle
地幔中的钻石形成
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06041
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Diamonds
钻石
  • 批准号:
    1000227989-2011
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs

相似国自然基金

配子生成素GGN不同位点突变损伤分子伴侣BIP及HSP90B1功能导致精子形成障碍的发病机理
  • 批准号:
    82371616
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
紧密连接蛋白PARD3下调介导黏膜上皮屏障破坏激活STAT3/SNAI2通路促进口腔白斑病形成及进展的机制研究
  • 批准号:
    82370954
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转录因子DHR3在管腔形成和顶-基端极性建立中的作用机制
  • 批准号:
    31970743
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
羊草子株出生、发育及成穗的生理与分子机制
  • 批准号:
    31172259
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
星系结构基本单元星团的研究
  • 批准号:
    11043006
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
力学环境对骨愈合初期的新生血管形成图式的影响研究
  • 批准号:
    11072021
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
The formation and evolution of planetary systems in dense star clusters
  • 批准号:
    11043007
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
星系恒星与气体的动力学演化
  • 批准号:
    11073025
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
数值化方法改进密度泛函计算能量精度的研究
  • 批准号:
    20973138
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用Virgo星系团研究星系形成的早期历史
  • 批准号:
    10873001
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Ultra-Precision Formation Flying in Earth Orbit: Exploring Astrodynamics
地球轨道超精密编队飞行:探索天体动力学
  • 批准号:
    23K13501
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Formation and evolution of meter-scale granular bedforms on Earth and Mars
地球和火星上米级粒状地床的形成和演化
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04377
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Chemical heterogeneities in the early Earth and planetary analogues: their formation, preservation and destruction
早期地球和类似行星的化学异质性:它们的形成、保存和破坏
  • 批准号:
    RGPIN-2015-03982
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Revealing the Nature, Diversity, and Formation of Super-Earth Exoplanets
揭示超级地球系外行星的性质、多样性和形成
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06890
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Chemical heterogeneities in the early Earth and planetary analogues: their formation, preservation and destruction
早期地球和类似行星的化学异质性:它们的形成、保存和破坏
  • 批准号:
    RGPIN-2015-03982
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
CAREER: Testing models of early Earth crust formation and tectonics
职业:测试早期地壳形成和构造的模型
  • 批准号:
    2046598
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Reconstruction of geomagnetic field and its influence on history of the Earth and life using magnetic microscopy around the formation of inner core
利用磁显微镜重建地磁场及其对地球历史和生命的影响围绕内核的形成
  • 批准号:
    21H04523
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Formation and evolution of meter-scale granular bedforms on Earth and Mars
地球和火星上米级粒状地床的形成和演化
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04377
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Formation of highly evolved melts on the Precambrian Earth
前寒武纪地球上高度演化的熔体的形成
  • 批准号:
    2598704
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Studentship
Revealing the Nature, Diversity, and Formation of Super-Earth Exoplanets
揭示超级地球系外行星的性质、多样性和形成
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06890
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了