Les diamants sont plus qu'un bijou étincelant

Les diamants sont plus qu'un bijou étincelantLe diamant Hope a commencé son commerce en Inde au début des 1600. Smithsonian Musée national d'histoire nationale

Ils sont faits de carbone - mais il y a quelque chose de presque surnaturel à propos des diamants.

Le mot diamant évoque le luxe, la désirabilité et la ténacité. Pourtant, lorsque nous pensons à l’élément carbone, nous pensons plutôt au charbon de bois; doux, noir, opaque, terreux, léger.

Il est fascinant de voir comment l’arrangement cristallin d’atomes de carbone se transforme lorsqu’il est soumis à des pressions supérieures à environ un kilobar 40 (l’équivalent des atmosphères terrestres 40,000). Ces conditions sont ressenties dans les profondeurs de la terre à partir d’environ 120 km.

Et certains diamants sont beaucoup plus profonds - plus que 650km (à peu près de la distance de Canberra à Melbourne) dans la Terre. De minuscules imperfections dans de tels diamants nous donnent des indices sur ce qui se passe dans les couches géologiques cachées de la Terre.

Contrairement au carbone sous forme de basse pression sous forme de charbon de bois ou de graphite, les atomes de carbone dans le diamant sont fixés ensemble dans un réseau tridimensionnel puissant. Cela conduit à des propriétés physiques uniques: le diamant est un minéral clair, extrêmement dur, souvent incolore et de très haute densité.

Les diamants scintillent et ont un feu interne en raison de leur indice de réfraction très élevé. Cela signifie que la lumière est «capturée» à l'intérieur du cristal et réfléchie de nouveau sur les surfaces internes. Les facettes et facettes faites par les tailleurs de pierres précieuses accentuent cette propriété

Violemment éclaté à la surface

Bien que les diamants aient longtemps été considérés comme des pierres précieuses, jusqu’aux premiers 1700, la quasi-totalité des diamants échangés provenaient de graviers de rivière (connus sous le nom de «dépôts alluviaux») en Inde.

Au début du XVIIIe siècle, les diamants étaient découvert au Brésil, et à partir de 1866 ont été extraites en Afrique du Sud. C'est dans ce pays que la roche volcanique majeure, violemment éruption, connue sous le nom de «kimberlite», a été identifiée. pour la première fois,.

Cette reconnaissance a fondamentalement changé l'industrie de l'exploration et de l'exploitation des diamants et a rapidement entraîné une augmentation considérable de la production et de la forte demande de l'industrie de la bijouterie moderne.

L’offre de diamants sur le marché est contrôlée de longue date par un petit nombre de grands producteurs - par exemple, De Beers (Afrique du Sud-Botswana), Al Rosa (Russie), Rio Tinto (Mine Argyle Australie et mines canadiennes) et Lucara Diamond Corporation. (Mine de Karowe, Botswana).

Les diamants sont plus qu'un bijou étincelant La pipe de kimberlite de Diavik dans le nord du Canada. John Foden, Auteur fourni

La valeur des diamants

Contrairement aux autres produits d'extraction tels que le cuivre, l'or, le pétrole ou le charbon, le diamant n'a pas de marché au comptant. Sa valeur est variable et hautement subjective, évaluée à l’aide du système «4C»: couleur, clarté, coupe et carat (5 carat = 1 gramme).

La valeur des diamants non taillés par carat varie généralement entre environ US $ US10 et US $ US3000. De très gros diamants de qualité gemme (parfois très historiques) peuvent toutefois imposer des ordres de grandeur de prix allant au-delà.

Le carat 45.5 bleu intense Diamant d'espoir a commencé son histoire en Inde dans les premiers 1600 et a une valeur de plus de X millions de dollars US. Autres récents ventes de diamants à prix élevé comprennent l’étoile rose (carats 59.6, millions de dollars américains) et le bleu Oppenheimer (carats de 71, millions de dollars américains).

Le plus gros diamant récemment vendu est le diamant de carot Botswanan 1,109, le «Lesedi La Rona». Ce vendu pour $ US53 millions.

Indices sur les origines du diamant

De nombreux diamants contiennent des inclusions d'autres minéraux, qui sont des échantillons capturés dans les roches profondes de la Terre dans lesquelles le diamant s'est développé. Ceux-ci fournissent des informations importantes pour les géologues.

Par exemple, des inclusions de minéraux comme l’olivine, le pyroxène et le grenat indiquent que leurs diamants hôtes se sont développés à des profondeurs comprises entre 120 et 300km environ, dans une couche de la Terre connue sous le nom de manteau lithosphérique sous-continental.

Cette couche fait partie des plaques tectoniques continentales de la Terre et se situe sous les régions les plus anciennes de la croûte continentale de la Terre, appelées «cratons”. Les cratons ont jusqu'à quatre milliards d'années - l'Australienne Pilbara, le sud-africain Kaapvaal, l'esclave canadien et le craton russe de Sibérie en sont des exemples.

Diamants bleus profonds, profonds

Bien que le manteau lithosphérique sous-continental soit la source la plus commune de diamants, certains proviennent de couches beaucoup plus profondes de la Terre.

Ceux-ci s'appellent diamants sous-lithosphériques, et identifié par des inclusions minérales compatibles avec une exposition à des pressions beaucoup plus élevées trouvées à des profondeurs supérieures à 650 km.

A étude récente regardé un type de diamant bleu rare comme le diamant d'espoir. Les chercheurs ont systématiquement détecté des inclusions minérales à très haute pression indiquant que leurs hôtes diamantifères avaient augmenté à des profondeurs d'au moins 660km. Ces diamants sont bleus en raison de la présence de traces de l'élément bore.

La question de savoir comment le bore s'est retrouvé à de grandes profondeurs dans le manteau terrestre est fascinante. Le bore est un élément qui, sur Terre, est fortement concentré dans la croûte continentale supérieure (inférieure à 20 km de profondeur) et dans les eaux des océans. Sa concentration dans les roches du manteau plus profondes est généralement extrêmement faible.

Le bore devait alors être réintroduit dans les couches profondes où poussaient les diamants.

Cela serait probablement dû à un processus appelé subduction profonde, où la limite d'une plaque tectonique océanique (d'environ 100 km d'épaisseur) échoue et la plaque s'effondre ensuite dans le manteau profond de la Terre. Cela déplace le bore et les autres matériaux des couches peu profondes de la Terre vers des profondeurs de plus de 700 km.

Des éruptions de kimberlite ramènent ensuite les diamants vers la surface.

Les diamants sont plus qu'un bijou étincelant Subduction de la lithosphère océanique avec du bore (B) capturé dans les océans et acheminé par la dalle océanique sous-conductrice vers des profondeurs de manteau inférieures au 660 km. Ici, le bore est fourni aux diamants sous-lithosphériques en croissance à ultra-haute pression. John Foden, Auteur fourni

Une fenêtre dans la terre profonde

En plus de l'exemple de bore ci-dessus, les preuves provenant d'autres sites de mines de diamant soutiennent également l'idée que les éléments de la Terre se déplacent de relativement peu profonds à plus profonds dans la Terre par le processus de subduction.

Ceci a été détecté en traçant différentes formes de carbone dans les diamants depuis le Mine sud-africaine de Cullinanet dans mes propres recherches sur les inclusions minérales dans Diamants australiens du sud.

Les diamants sont plus qu'un bijou étincelantUn diamant d’Australie du Sud avec des inclusions visibles. John Foden, Auteur fourni

Les parties profondes de la Terre ont toujours une connexion physique avec des couches plus proches de la surface. Ainsi, les diamants sont précieux parce qu’ils sont beaux, robustes et relativement rares - mais ils offrent également une fenêtre fantastique sur la structure et l’histoire de notre Terre.

A propos de l'auteur

John Foden, professeur, Université d'Adélaïde

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

Livres connexes

{amazonWS: searchindex = Livres; keywords = Diamonds; maxresults = 3}

La Conversation