Bonjour à toutes et à tous,
Le diamant est décidément une pierre hors norme.Selon certains scientifiques ( très sérieux ceux-là
) , les plus gros diamants se seraient formés à tout près de 750 Km de profondeur sous la croute terrestre, alors que la majorité plutôt entre 150 et 200 Km sous la croûte terrestre....une sacrée différence.
https://www.bbc.com/future/article/20220922-the-super-deep-royal-diamonds-revealing-earths-secrets
Très belle fin de journée.
Michel Zim
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traduction google.
Les plus gros diamants des joyaux de la couronne britannique peuvent être des morceaux de l'ancien fond de l'océan, qui ont dérivé vers l'intérieur de notre planète, puis sont remontés.
J
Le colis est arrivé dans une boîte en carton ordinaire. Il était simplement adressé à S Neumann & Co – une agence de vente minière du centre de Londres – et pesait un peu plus d'une livre (environ 500 g). Mais ce n'était pas une cargaison ordinaire.
C'était en avril 1905, et trois mois plus tôt, le responsable de la surface de la mine Premier en Afrique du Sud effectuait une inspection de routine à 18 pieds (5,4 m) sous terre, lorsqu'il a aperçu une lumière réfléchie dans le mur rugueux au-dessus de lui. Il a supposé qu'il s'agissait d'un gros morceau de verre martelé par des collègues comme une blague. Juste au cas où, son couteau de poche est sorti, et après quelques fouilles… le couteau s'est rapidement cassé. Finalement, la roche a été retirée avec succès et s'est révélée être un véritable diamant - une pierre monstrueuse de 3 106,75 carats, presque de la taille d'un poing. Ce n'était pas seulement énorme, mais exceptionnellement transparent.
Le Cullinan, comme on l'appelait, est le plus gros diamant jamais trouvé. Une fois qu'il avait été poli et clivé en plusieurs pierres plus maniables, le plus gros cristal qu'il produisait brillait comme la lueur froide d'une étoile dans une galaxie lointaine. En conséquence, cette pierre - le Cullinan I - est parfois connue sous le nom de Grande Étoile de l'Afrique.
Près de 120 ans plus tard, le méga-diamant n'a pas été oublié. Au cours du cortège funèbre de feu la reine Elizabeth II, plusieurs des descendants des Cullinan ont été placés sur le cercueil du monarque et l'ont accompagnée - ils n'ont été retirés qu'au moment où elle a été descendue dans le caveau royal. C'est parce qu'aujourd'hui, ces joyaux géants font partie des joyaux de la couronne, normalement conservés dans la tour de Londres et sortis pour des événements d'État - le Cullinan I réside maintenant dans le sceptre du souverain britannique, tandis que son frère le plus grand, le Cullinan II, est intégré dans la couronne impériale de l'État.
Cependant, avant que le diamant brut puisse faire peau neuve et prendre sa place dans l'histoire, il devait être vendu - et Londres a été choisie comme l'endroit le plus prometteur pour le faire. Cela posait un problème : comment transporter une pierre aussi précieuse sur 12 755 km (7 926 miles) sans qu'elle ne soit volée ?
En fin de compte, la pierre précieuse a été envoyée depuis Johannesburg par courrier recommandé ordinaire, pour un coût de seulement trois shillings ou environ 75 cents américains à l'époque (environ 11,79 £ ou 13,79 $ US aujourd'hui). Pendant ce temps, une réplique du diamant a fait le long voyage vers Londres en bateau à vapeur - elle a été placée bien en vue dans le coffre-fort du capitaine et gardée par des détectives de police comme leurre. Étonnamment, les deux sont arrivés à destination. Après des années sans vente, le diamant - la vraie version, cette fois - a été acheté par le gouvernement du Transvaal pour 150 000 £ (20 M £ ou 22,5 M $ US aujourd'hui) et offert au roi Édouard VII.
Mais bien qu'ils soient réputés dans le monde entier pour leur taille et leur transparence, ces caractéristiques ne sont pas un hasard. Le Cullinan était un diamant "Clippir" - un membre d'une catégorie spéciale des exemples les plus grands et les plus clairs jamais trouvés. Et il y a plus qu'il n'y paraît.
Malgré toute leur beauté, les diamants sont vraiment des fragments de la Terre profonde - des anomalies géologiques intrigantes déguisées en simples bijoux. Ces roches étranges sont des capsules d'un autre monde - un royaume mystérieux de pressions insondables, de roches vertes tourbillonnantes et de minéraux insaisissables, bien en dessous de la surface de la Terre. Les scientifiques du monde entier les étudient depuis des décennies pour révéler les secrets de la région - et curieusement, ce sont les diamants que nous apprécions le plus qui ont les histoires les plus insolites à raconter. En fait, de gros rochers comme le Cullinan transforment notre compréhension de l'intérieur de notre planète.
Une opportunité insolite
Assis devant un microscope au Gemological Institute of America (GIA) en 2020, Evan Smith a soigneusement étiré des gants en caoutchouc sur ses doigts et a regardé dans les lentilles de l'instrument. En dessous se trouvait un diamant qui valait presque autant qu'un petit pays - de la taille d'une noix, avec 124 carats d'un éclat merveilleux.
Pour atteindre ce point, Smith avait déjà navigué dans des niveaux de sécurité presque militaires - scans d'iris et contrôles d'identité, suivis de couches après couches de portes verrouillées, d'ascenseurs sécurisés et de mystérieux couloirs restreints. Pendant qu'il travaillait, des caméras vidéo diffusaient une vue constante de la pièce aux gardes de sécurité attentifs.
Smith – chercheur au GIA – examinait le diamant à la recherche d'inclusions, des auto-stoppeurs chimiques de l'intérieur de notre planète qui peuvent révéler comment le cristal s'est formé et dans quelles conditions. Mais travailler avec des diamants de grande valeur est une affaire délicate - d'ordinaire, il est impossible pour les chercheurs de mettre la main sur les plus gros spécimens. Ils font parfois le tour du monde pour rendre visite à des clients potentiels – hélas, jamais des scientifiques.
Maya Kopylova, professeur d'exploration minérale à l'Université de la Colombie-Britannique, affirme qu'il est difficile d'obtenir des échantillons de diamants et que la plupart des diamants avec lesquels elle travaille auraient autrement été jetés. "Les chercheurs doivent avoir de bonnes relations avec les entreprises et ils ne vous donneront jamais d'échantillons précieux", dit-elle. "Ainsi, ils ne nous donneront jamais de diamants de 6 mm (0,2 pouces) ou plus."
Même dans ce cas, leur acquisition est compliquée et coûteuse - d'abord, Kopylova doit visiter les installations de haute sécurité où les diamants sont triés et identifier les spécimens qu'elle aimerait étudier. Une fois l'acquisition approuvée, viennent ensuite les formalités administratives - tous les diamants doivent être accompagnés d'un certificat du Processus de Kimberley, qui prouve leur provenance et aide à empêcher les diamants de la guerre ou "sang" d'entrer sur le marché.
Cependant, la situation de Smith est différente. Au GIA, il a accès à l'une des plus grandes collections de diamants de la planète - des millions de pierres précieuses qui y ont été envoyées pour être évaluées, afin qu'elles puissent être assurées ou vendues. "Si vous voulez voir quelque chose de rare et d'inhabituel, c'est l'endroit idéal où aller car il y a des diamants qui passent ici tout le temps", déclare Smith. "Tous les quelques jours, vous pouvez emprunter un diamant pendant peut-être quelques heures, peut-être un jour ou deux et l'étudier."
Quelques années plus tôt, c'est exactement ce que Smith avait fait. Avec une équipe internationale de scientifiques, il a réquisitionné avec désinvolture 53 des plus grands, des plus clairs et des plus chers disponibles - dont certains de la même mine que le diamant de Cullinan - et les a ramenés à son laboratoire pour les voir au microscope.
Ce que Smith a trouvé était révolutionnaire. Près des trois quarts des diamants Clippir contenaient de minuscules poches ou "inclusions" de métal qui avaient évité la rouille - pas quelque chose que vous trouveriez dans les diamants ordinaires - tandis que les 15 autres contenaient une sorte de grenat qui ne se forme que dans le manteau terrestre, la couche au-dessus de son noyau fondu.
Ensemble, ces inclusions fournissent des indices chimiques indiquant que les diamants n'auraient pu se former que sur pas moins de 360 km (224 miles) et pas plus de 750 km (466 miles) sous les pieds. Dans cette zone de Goldilocks, c'est assez profond pour expliquer les inclusions métalliques qui n'avaient pas été exposées à l'oxygène, qui est abondant plus haut, et ce n'est pas si profond que les roches de grenat se seraient effondrées sous les immenses pressions du manteau inférieur. Les diamants ordinaires, quant à eux, proviennent du dessous de la croûte terrestre, à seulement 150-200 km (93-124 miles) de profondeur.
Pour son étude de 2020 - en collaboration avec Wuyi Wang, qui est vice-président de la recherche et du développement au GIA - Smith a analysé le diamant de 124 carats et a découvert qu'il s'était formé à l'extrémité la plus profonde de la plage possible - au moins 660 km (410 miles) ci-dessous La surface de la terre.
Des profondeurs
"D'un point de vue géologique, les diamants [en général] sont des minéraux vraiment étranges", explique Smith. Il se trouve que notre espèce les trouve si séduisants que nous investissons chaque année des dizaines de millions dans notre quête - bien au-delà du budget de tout projet de recherche.
Et bien que ces efforts aient conduit à de nombreuses destructions, des guerres et de la colonisation au détournement des rivières et au bouleversement d'habitats rares, si ce n'était de notre enthousiasme pour ces morceaux de carbone étincelants, "nous n'aurions aucune idée de cette histoire [ de leurs propriétés inhabituelles], car nous n'arriverions jamais à les récupérer et à les étudier", explique Smith.
Même les diamants les plus ordinaires sont uniques parmi les roches, se formant beaucoup plus profondément que tous les autres - il n'y a rien d'autre à la surface de la Terre qui ait émergé de plus bas dans notre planète. "Il n'y a pas d'autres matériaux à la surface provenant d'une profondeur de 600 km [373 miles], absolument pas", déclare Kopylova. Le magma qui nous atteint provient d'environ 400 km de profondeur, mais contrairement aux diamants, qui atteignent la surface sans changement, il s'agit de roche fondue. "Et cela ajoute un autre degré d'incertitude quant à ce qu'était le matériau d'origine avant qu'il ne soit affecté par la fusion", ajoute Kopylova.
Tous les diamants qui ont été vendus ou portés, à l'exception de ceux cultivés en laboratoire, ont au moins 990 millions d'années - formés à une époque où d'étranges formes de vie ressemblant à des spaghettis, des algues primitives, commençaient tout juste à se glisser sur la terre. Mais certains sont vraiment anciens, se cristallisant pour la première fois il y a au moins 3,2 milliards d'années, alors que la planète entière était peut-être un grand océan - un orbe bleu tourbillonnant sans terre ni continent visible.
Une fois qu'un diamant s'est formé, il faut une séquence de processus improbables pour le faire remonter à la surface. Premièrement, le mouvement naturel de la roche surchauffée dans le manteau la rapproche de la surface pendant des centaines de millions d'années, peut-être dans le cadre de «panaches» géants qui peuvent s'étendre sur des milliers de kilomètres du bord du noyau au manteau supérieur. .
Ensuite, le diamant doit être au bon endroit au bon moment, pour être explosé dans le magma. "Il [le liquide en fusion] a ramassé ces diamants à divers endroits et les a en quelque sorte mélangés", explique Smith. Ce magma parsemé de diamants se solidifie ensuite en roche dans la croûte terrestre - en particulier une kimberlite - où les pierres précieuses peuvent être découvertes des millions d'années plus tard.
Dans les années 1980, les géologues ont commencé à remarquer que certains diamants semblaient différents des autres - parfois, ils contenaient des minéraux qui pourraient suggérer qu'ils se sont formés à des pressions plus élevées que les normales (nous en reparlerons plus tard). "Nous avons commencé à nous demander si certains diamants pouvaient réellement être formés plus profondément que d'autres", explique Smith.
Les diamants Cullinan
Une fois arrivé à Londres en toute sécurité, le diamant brut Cullinan a été envoyé pour être taillé par Joseph Asscher. On rapporte que la roche était si massive que le premier coup de marteau a fait encore une autre victime au couteau (il s'est cassé) - et l'a fait s'évanouir. Cependant, Asscher a finalement réussi à diviser le diamant en neuf pierres principales, dont la plus grosse était de 530,20 carats - une mesure de son poids - et 96 plus petites. Alors que les plus grosses pierres faisaient partie des joyaux de la couronne britannique ou de la collection privée du monarque britannique, les plus petits fragments étaient vendus à divers clients du monde entier.
À peu près au même moment, ils ont remarqué un schéma déroutant. La plupart des diamants - appelés Type I - contiennent une quantité importante d'azote, ce qui affecte leur structure cristalline et peut ajouter une touche de jaune pâle ou de brun. Parfois, cependant, un diamant n'a presque aucune trace détectable de cet élément. Ce sont les diamants de type II, et le phénomène est extrêmement rare - sauf dans les plus gros diamants.
"Ce n'est pas seulement leur taille qui les distingue", déclare Smith. "Quand vous regardez ces gros diamants [de type II] de haute qualité, comme le Cullinan, il s'est avéré qu'il y avait quelque chose d'étrange à leur sujet, qui les rend plus susceptibles de tomber dans cette catégorie qui devrait autrement être quelque chose de très rare. Donc c'était une sorte de mystère de longue date."
Finalement, les scientifiques ont découvert que certains diamants étaient "très profonds" et ont identifié une poignée de mines où ils étaient les plus susceptibles de se trouver - y compris la mine Cullinan en Afrique du Sud et la mine Letseng dans le royaume voisin du Lesotho, où les diamants de 124 carats de Smith spécimen originaire.
Mais pendant des décennies, la plupart des diamants découverts plus profondément dans la Terre étaient petits et n'avaient pas particulièrement de valeur. L'étude des gros diamants coûteux a toujours été délicate - personne n'avait vérifié s'ils pouvaient également entrer dans cette catégorie. "Nous n'avons jamais vraiment pensé à eux comme quelque chose qui pourrait être de qualité gemme - que nous porterions jamais des diamants super profonds ou, vous savez, les mettrions dans des couronnes ou des sceptres ou quelque chose comme ça", dit Smith.
Le dernier élément décisif de l'étude de Smith en 2020 était un minéral insaisissable qui n'avait été vu pour la première fois que six ans plus tôt - trouvé dans une météorite vieille de 4,5 milliards d'années qui a percuté la Terre en 1879.
On pense que l'ancienne roche extraterrestre faisait autrefois partie d'un objet céleste beaucoup plus grand, un astéroïde, et s'est détachée lors d'un impact catastrophique. Au cours de ce processus, il a subi des pressions incroyablement élevées, similaires à celles trouvées sur la Terre.
La météorite Tenham, comme on l'appelle, s'est brisée en tombant, dispersant des fragments à travers le Queensland, en Australie - dont beaucoup ont été collectés et finalement offerts au British Museum de Londres par la veuve d'un géologue. Avance rapide de 143 ans, et les fragments ont été largement étudiés, en particulier pour ce qu'ils pourraient nous dire sur l'intérieur de notre planète.
Et en 2014, les scientifiques ont entrevu la bridgmanite minérale dans l'une de ces roches extraterrestres. Bien que ce soit le matériau le plus abondant sur Terre, il ne peut exister qu'aux hautes pressions trouvées dans le manteau inférieur, la couche au-dessus du noyau en fusion de la Terre. Comme beaucoup de minéraux à haute pression, il se brise lorsqu'il arrive à la surface - et c'était la première fois qu'on le voyait.
Étonnamment, la gemme de 124 carats étudiée par Smith contenait ce même minéral, bien que sous sa forme décomposée - même à l'intérieur des diamants, il ne survit généralement pas au voyage. Cela suggère que la roche scintillante s'est formée dans le manteau inférieur, à des pressions au moins 240 000 fois supérieures à celles du niveau de la mer. C'est 240 fois la pression écrasante dans la partie la plus profonde de l'océan, la fosse des Mariannes.
Mais pourquoi tout cela rend-il les diamants super profonds si différents ? Et que peuvent-ils nous dire sur le monde caché dans lequel ils sont fabriqués ?
Carbone ancien
Selon Smith, les qualités inhabituelles des diamants les plus gros et les plus précieux au monde sont toutes dues à leur forme.
Même les origines des diamants ordinaires sont encore quelque peu mystérieuses, mais on pense qu'ils commencent leur vie sous forme de fluide - très probablement de l'eau de mer ancienne emprisonnée profondément sous terre avec des plaques océaniques en train de couler. D'une manière ou d'une autre, peut-être en raison d'un changement soudain de température ou de pression, cette eau riche en minéraux finit par rejeter le carbone qui s'y dissout, qui est précipité - et sous les immenses pressions sous la croûte terrestre, le carbone se cristallise en diamants.
Mais les diamants super profonds comme le Cullinan sont différents. Au lieu de commencer dans l'eau, ceux-ci commencent leur vie sous forme de carbone dissous dans du métal liquide, loin à l'intérieur de la planète. "C'est comme un alliage de fer et de nickel en fusion avec du soufre et du carbone dissous", explique Smith. "C'est donc un type de fluide totalement différent, mais c'est toujours un fluide carboné. Il subit des changements chimiques ou de température, et cela provoque la cristallisation du carbone." Dans ce cas, le fluide initial contient moins d'azote, donc ils se retrouvent avec très peu de cet élément - et sont par conséquent plus transparents.
En bref, les diamants Clippir ne sont pas seulement des diamants ordinaires qui ont en quelque sorte atteint des proportions remarquables - ils sont fondamentalement différents. En fait, leur taille et leur transparence inégalées sont le résultat direct de leur forme inhabituelle. Et depuis leur découverte, les diamants ultra-profonds ont révélé certains des secrets les mieux gardés de notre planète
"Je pense que la chose la plus importante dont ils [les diamants super profonds] nous informent est le processus de subduction - lorsqu'une plaque tectonique océanique s'enfonce dans la Terre", déclare Smith.
C'est le phénomène que nous apprenons tous dans les classes à l'école : la Terre est divisée en sept plaques tectoniques, qui "flottent" à la surface, générant des tremblements de terre lorsqu'elles se frottent les unes contre les autres, et des volcans lorsqu'elles s'écartent ou s'éloignent. proche. Surtout, alors que de nouvelles plaques se forment constamment, certaines glissent aussi lentement sous la croûte, pour ne plus jamais être revues.
Trésors récupérés
De nombreux joyaux de la Couronne proviennent de pays qui ont été colonisés par les Britanniques. En raison de cet héritage, les diamants Cullinan restent controversés en Afrique du Sud, et récemment, des appels ont été lancés pour les restituer. Séparément, plusieurs pays ont demandé le retour du Koh-i-Noor, qui se trouve à côté du Cullinan II dans la couronne impériale. On pense que ce diamant, qui est également d'origine très profonde, a été extrait en Inde il y a jusqu'à mille ans - son histoire ancienne a été perdue. Il a été passé entre les mains de générations de dirigeants en Asie du Sud avant d'être acquis par la reine Victoria lorsque la région du Pendjab a été annexée par les Britanniques au milieu du XIXe siècle.
Mais bien que les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que ces plaques de subduction disparues – qui sont généralement des plaques océaniques plus lourdes – finissent par dériver dans le manteau inférieur, cela n'a jamais été confirmé. « Vous pouvez aller sur un volcan et dire : « Ouais, ce magma sort de la Terre », ou aller dans les centres de propagation des océans et voir qu'une nouvelle croûte se forme… Mais c'est vraiment difficile de faire le contraire et de dire : qu'est-ce qui se passe dans la Terre ?" dit Smith.
Les diamants super profonds peuvent fournir des indices importants, car étonnamment, ces plaques tectoniques disparues pourraient être ce dont elles sont faites. "Nous avons donc vu des diamants qui ressemblaient essentiellement à des morceaux de la croûte océanique qui avaient été transportés jusqu'au manteau inférieur", explique Smith. "Ces diamants nous disent physiquement que ce processus est physiquement vrai."
En plus de confirmer ce qui arrive aux plaques océaniques qui se retrouvent à l'intérieur de notre planète, les diamants super profonds nous renseignent également sur le genre de choses que vous pourriez trouver dans le manteau inférieur. Pour commencer, il doit y avoir du carbone, sinon les diamants n'existeraient pas. Mais en 2021, la découverte d'un rare diamant super profond de Juína, au Brésil, a laissé entendre qu'il pourrait aussi y avoir des "océans" entiers d'eau.
Le diamant contient une poche d'un minéral bleu vif, la ringwoodite hydratée, qui est une forme à haute pression d'olivine, le minéral vert qui constitue la majeure partie du manteau supérieur. Au microscope, cela ressemble à un minuscule éclat de verre indigo - et ce type contient environ 2,5% d'eau.
Pendant des années, les scientifiques ont cru que toute l'eau à la surface de la Terre - dans les rivières, les calottes glaciaires, les lacs et les océans - provenait en fin de compte du manteau. Mais où exactement il pourrait être stocké a fait l'objet d'un débat, en particulier parce que l'olivine ne stocke pas bien l'eau. Cependant, la découverte de ringwoodite saturée d'eau suggère qu'elle est stockée plus bas, dans la même région où se forment de nombreux diamants super profonds.
Plus les scientifiques en apprennent sur eux, plus il devient clair que les diamants super profonds ne sont pas seulement d'une valeur monétaire extraordinaire - sans eux, de nombreux processus à l'intérieur de la Terre seraient restés cachés.
"Il y a certainement un facteur wow lorsque vous essayez d'examiner quelque chose au microscope, mais vous avez également en tête cette idée que l'objet que vous manipulez vaut des millions de dollars", déclare Smith. "Et cela m'a frappé plusieurs fois, je veux dire, juste en regardant certaines de ces choses, et en pensant, 'Oh, ne serait-ce pas formidable si nous pouvions ouvrir cela ou étudier plus en détail juste parce que c'est une science si fascinante échantillon'… mais alors vous ne pouvez pas parce que c'est une pierre précieuse si précieuse. Il y a une sorte de dualité étrange.
Étant donné que casser des diamants est généralement mal vu, Smith ne peut s'empêcher d'aspirer à une alternative moins destructrice, mais non moins radicale : laisser les diamants dans leur forme brute. Lorsque les roches émergent de la Terre, elles sont grumeleuses et grossières, sans l'éclat qu'elles acquièrent après avoir été taillées et polies - mais la surface que vous voyez se lit comme une histoire de leurs aventures souterraines.
"Le diamant peut être gravé chimiquement par le magma, et vous vous retrouvez avec ces formes vraiment inhabituelles et ces caractéristiques complexes... les surfaces naturelles qui ont été sculptées par toutes ces forces différentes au cours de millions d'années. C'est unique, et je vois beaucoup de beauté là-dedans."
*Cet article a été mis à jour le 23 septembre 2022.
*Zaria Gorvett est journaliste senior pour BBC Future et tweete @ZariaGorvett
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