Les diamants ne sont pas seulement le meilleur ami d'une femme. Ce sont aussi les meilleurs amis des géologues. Ces gemmes contiennent parfois des éléments incroyablement rares ou invisibles qui révèlent les secrets les plus profonds enfouis dans les entrailles de notre Terre. En analysant ces découvertes, les scientifiques ont pu deviner ce qui se trouve sous terre et ont même révélé des faits de l'histoire de notre Terre. En de rares occasions, les diamants proviennent de l'espace.
10. Ringwoodite
Les scientifiques pensent qu'il y a un océan à l'intérieur du manteau terrestre. Cet océan est situé à l'intérieur d'un minéral vert appelé ringwoodite, qui n'existe qu'entre le manteau inférieur et la zone de transition à l'intérieur de la Terre, d'une épaisseur de 515 kilomètres. La zone de transition est située entre le manteau supérieur et inférieur.
La ringwoodite ne peut pas être trouvée à la surface de la terre car elle ne peut être obtenue que sous la pression incroyablement élevée qui est profondément souterraine. Les scientifiques l'ont atteint plusieurs fois, mais à chaque fois, le minéral a changé de forme en l'absence de pression souterraine massive. Cependant, le géochimiste Graham Pearson a réussi à obtenir la ringwoodite sous sa forme naturelle.
La ringwoodite a été piégée à l'intérieur d'un diamant trouvé dans une mine à Juina, au Brésil. Pearson et ses collègues ont suggéré que le minéral remontait à la surface pendant le tremblement de terre. Pearson a fait la découverte par accident. Il essayait de dater le diamant lorsqu'il a découvert qu'il contenait de la ringwoodite.
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9. Silicate de calcium pérovskite
Paradoxalement, la pérovskite silicatée est un minéral rare, bien que ce soit le minéral le plus abondant sur Terre. Les scientifiques pensent que 38% du volume de la Terre est constitué de pérovskite silicatée. Cependant, il est si rarement découvert que le premier échantillon provenait d'une météorite qui se serait détachée d'une autre planète. Nous ne pouvons pas arriver à silicate pérovskite sur terre car elle ne se trouve qu'à l'intérieur du manteau terrestre.
Cela a changé, cependant, lorsque les scientifiques ont découvert un échantillon stable du minéral à l'intérieur d'un diamant, à seulement 1 kilomètre sous terre à la mine de diamant de Cullinan en Afrique du Sud. Il s'est avéré qu'il s'agissait de pérovskite de silicate de calcium (CaSiO3), considéré comme le quatrième minéral le plus abondant sur Terre.
Fait intéressant, le diamant qui contenait l'échantillon est l'un des diamants les plus rares sur Terre. On le trouve à environ 700 kilomètres sous terre, où la pression est 240 000 fois celle de la surface. Les scientifiques pensent qu'un échantillon de pérovskite de silicate de calcium a été piégé à l'intérieur du diamant lors de sa formation.
8. Glace
Comme nous l'avons mentionné précédemment, les scientifiques ont avancé l'hypothèse qu'il y a un océan à l'intérieur du manteau terrestre. Les scientifiques pensent que cet océan s'est formé lorsque l'eau des océans de la planète est entrée sous terre avec des parties de la croûte terrestre.
Les scientifiques savent que la croûte terrestre s'enfonce toujours dans le manteau. Mais ils ne peuvent pas déterminer combien de temps cela dure et quelle est la taille de l'océan souterrain. Pour autant que nous le sachions, cela peut même ne pas exister. Cependant, des découvertes récentes suggèrent qu'il existe.
En mars 2018, on a appris que des scientifiques avaient découvert des échantillons de glace «cachés» dans des diamants qui se formaient dans le manteau terrestre. Ils croient que la glace a été créée à partir d'eau "tirée" dans le manteau. Cette découverte devient plus intéressante quand on se rend compte qu'il fait très chaud à l'intérieur de la Terre et que la glace ne se forme pas dans un environnement chaud.
Les scientifiques appellent cette glace VII, et elle ne se forme qu'à une profondeur de 610 à 800 kilomètres sous terre, là où les pressions dépassent 24 gigapascals. Jusqu'à présent, trois échantillons de glace VII ont été trouvés dans des diamants: deux d'entre eux ont été trouvés dans des mines en Afrique du Sud et le troisième dans une mine en Chine.
7. Métaux liquides
Tous les gros diamants jamais trouvés se sont formés profondément dans le manteau à des profondeurs comprises entre 322 et 805 kilomètres. Ces diamants contiennent parfois des impuretés qui sont en fait des métaux présents à l'intérieur du manteau terrestre. Les scientifiques étudient souvent ces diamants pour se faire une idée de ce qu'il y a dans le manteau.
Après avoir analysé 53 de ces diamants, les scientifiques ont découvert que le manteau terrestre contient beaucoup de fer et de nickel, ainsi que des traces de méthane, d'hydrogène et de grenat. Fait intéressant, ils n'ont trouvé aucune trace d'oxygène. Cela contredit l'hypothèse selon laquelle il y a une grande quantité d'oxygène à l'intérieur du manteau.
6. Inclusions de harzburgite
Vous n'avez probablement jamais entendu parler des inclusions de harzburgite, un type de roche. C'est une sous-catégorie de roches péridotitiques, qui sont les roches les plus abondantes trouvées dans le manteau terrestre. En raison de leur abondance dans le manteau, les scientifiques datent souvent les diamants en fonction des inclusions de harzburgite qu'ils contiennent.
Plusieurs chercheurs de l'Université Vrije d'Amsterdam ont fait une découverte intéressante en datant 26 diamants contenant des inclusions de harzburgite. Neuf de ces diamants se sont formés il y a environ trois milliards d'années, lorsqu'un grand continent s'est scindé en continents plus petits, provoquant une augmentation massive de la température profondément sous terre.
Les chercheurs ont découvert que 10 des diamants n'avaient que 1,1 milliard d'années, ce qui est très petit à l'échelle de la Terre. En fait, c'était la première fois que des scientifiques découvraient des diamants vieux d'un milliard d'années. Ces pierres précieuses ont généralement plusieurs milliards d'années car la Terre était extrêmement chaude à l'époque. Et il y a un milliard d'années, la planète était trop froide pour que des diamants se forment.
Cependant, les scientifiques pensent que la température requise a été fournie par une puissante éruption volcanique qui s'est produite sur le territoire du Zimbabwe moderne. Leur découverte permet un nouveau regard sur la technologie de l'extraction des diamants, car dans les mines prometteuses, les développeurs vérifient souvent l'âge des inclusions de harzburgite.
5. Molécule de bore
En règle générale, le poids en carats est l'un des facteurs qui déterminent la valeur d'un diamant. Plus le poids en carats est élevé, plus le prix est élevé, et vice versa. Cependant, la couleur du diamant (qui est due à la présence d'autres minéraux) influe également sur le prix. Plus il est rare, plus le prix est élevé. Les diamants bleus sont les deuxièmes diamants les plus rares et ils sont assez chers. (Les diamants rouges sont les plus rares).
En 2016, un diamant bleu Cullinan Dream de 24,18 carats a été vendu aux enchères pour 23 millions de dollars. Les diamants bleus sont rares car ce sont les diamants les plus profonds. Ils se forment profondément dans le manteau inférieur entre 410 et 660 kilomètres sous terre. En comparaison, les diamants ordinaires se forment entre 150 et 200 kilomètres sous terre.
La couleur des diamants bleus est due au bore qu'ils contiennent, rarement trouvé sous terre. La plupart des réserves mondiales de bore se trouvent à la surface de la croûte océanique terrestre. Alors, comment le bore s'est-il retrouvé dans le manteau inférieur et même à l'intérieur du diamant le plus profond et le deuxième plus grand du monde?
Les scientifiques ne sont pas sûrs, mais ils pensent que le bore pénètre dans le sol lorsqu'une plaque tectonique plus dense tombe et s'enfonce sous une plaque tectonique moins dense. Ensuite, le bore d'une plaque tectonique dense tombe sous terre avec le méthane, l'hydrogène et l'eau de l'océan.
4. Kyanite
Bien que rares, d'autres pierres précieuses telles que le rubis ou la cyanite se trouvent parfois dans les diamants. Nous avons déjà mentionné que les diamants sont bleus lorsqu'ils contiennent du bore, mais ils peuvent aussi être bleus car il y a de la cyanite à l'intérieur.
La cyanite peut également être grise, verte, orange, blanche, jaune ou même incolore. La cyanite bleue est la plus précieuse, bien que la cyanite blanche soit moins courante. Les vendeurs frauduleux font parfois passer la cyanite bleue comme un saphir plus cher.
3. Atomes de carbone mutés
Le carbone pur se présente sous trois formes principales: le diamant, le graphite et le buckminsterfullerène. Cependant, les scientifiques ont découvert deux autres formes contenant des formes mutées de carbone, ce qui les rend plus dures que le diamant. Fait intéressant, les scientifiques ont prédit l'existence de ces cristaux bien avant que leur existence ne soit confirmée.
Aucun cristal extra-dur n'a été trouvé sur Terre. Au lieu de cela, ils étaient contenus dans la météorite Havero de classe Ureilite qui est tombée en Finlande en 1971. Les météorites de ce type contiennent souvent du graphite et des diamants.
Les scientifiques pensent que les cristaux ultra-durs étaient à l'origine du graphite, qui s'est réchauffé lorsque la météorite est entrée dans l'atmosphère terrestre. Cela a déclenché une réaction chimique qui a provoqué la mutation des atomes de carbone, créant un cristal ultra-dur.
Malheureusement, les scientifiques n'ont pas pu déterminer la dureté des cristaux car ils étaient trop petits. Cependant, ils étaient plus durs que le diamant car ils ne pouvaient pas être polis avec du grain de diamant.
2. Carbone-12
En 1983, à Jack Hills en Australie occidentale, des chercheurs de l'Université Curtin ont découvert 22 diamants à l'intérieur de plusieurs cristaux de zirconium. La recherche sur les diamants a montré qu'ils sont composés de carbone-12 (aka carbone léger). La découverte était surprenante car les diamants, qui contiennent d'énormes quantités de carbone-12, ne se forment que lorsqu'il y a des organismes vivants autour.
Les scientifiques ont découvert que les diamants se sont formés il y a 4,2 milliards d'années et le zirconium - il y a 4,4 milliards d'années. Les scientifiques ont toujours cru que le premier organisme unicellulaire est apparu il y a 3,5 milliards d'années. Cependant, les diamants ont prouvé que les organismes unicellulaires existaient probablement à l'époque de Gadean, 700 millions d'années plus tôt.
À cette époque, la Terre était un endroit terrible où vivre, même pour les plus petits organismes. Il faisait très chaud sur la planète. Au lieu d'eau, l'océan était rempli de magma à ultra haute pression. Les scientifiques soupçonnent que si le carbone-12 a été créé par des organismes vivants, il pourrait être amené sur Terre par des météorites.
1. Ferropériclase
Il est rare de trouver des diamants qui se sont formés très profondément dans le manteau terrestre. Cependant, les chercheurs du Gemological Institute of America pensent avoir trouvé plusieurs de ces minéraux. Ces diamants contiennent de la ferropériclase, qui se trouve profondément dans le manteau terrestre.
Les diamants contenant de la ferropériclase sont facilement reconnaissables car ils sont irisés. Ils changent de couleur en fonction de l'angle sous lequel ils sont vus et de l'angle d'incidence de la lumière - comme c'est le cas avec une bulle de savon. Personne ne sait pourquoi les diamants de ferropériclase se comportent de cette façon, mais l'une des raisons possibles est la présence de magnésioferrite en eux.
Cependant, tous les diamants contenant de la ferropériclase ne sont pas capables de scintiller de différentes couleurs. Certains sont simplement brun translucide. De plus, la présence de ferropériclase n'est pas une preuve suffisante que le diamant s'est formé dans le manteau. Ces diamants peuvent également se former au-dessus du manteau où le quartz est rare.
