Des scientifiques détectent du sel marin ancien dans des diamants, prouvant ainsi leur origine extraordinaire

La Terre n’est pas du genre à rester immobile. Depuis environ 3 milliards d’années, notre planète recycle en permanence ses fonds marins, avalant par endroits la vieille croûte océanique et déversant ailleurs de nouveaux fonds marins. Il semblerait que les diamants soient les magnifiques sous-produits de toute cette agitation.

Grâce à de minuscules traces de sel piégé, les chercheurs ont montré que la plupart des diamants sont des cristaux de carbone immergés, créés à partir de croûtes océaniques recyclées et cuites dans les profondeurs.

“Il existait une théorie selon laquelle les sels piégés à l’intérieur des diamants provenaient de l’eau de mer marine, mais elle n’a pas pu être testée”, explique l’ auteur principal, Michael Förster, de la Technische Universität Berlin.

“Nos recherches ont montré qu’ils provenaient de sédiments marins”

Le mot “diamant” est dérivé du terme grec “adamas”, qui signifie “invincible”. Ce nom fait référence à la dureté du matériau, mais il pourrait tout aussi bien décrire le lieu de naissance de la pierre précieuse.

À part ceux qui sont arrivés de l’espace, la plupart des diamants sont formés dans des parties très anciennes du manteau terrestre, une couche qui représente plus de 80 % du volume total de la planète et qui n’a jamais été visitée par l’homme.

En comparaison, la fine tranche de croûte sur laquelle nous vivons actuellement ne représente qu’un pour cent du volume de la planète. Mais cette croûte se trouve encore à quelque 35 kilomètres de profondeur, si bien qu’il nous a été difficile d’étudier directement le manteau terrestre.

Cette semaine, une mission de forage de dix ans visant à observer ces profondeurs mystérieuses a été interrompue après “un cauchemar continu de six mois ” au cours duquel le trou ne cessait de s’effondrer.

Sans accès au manteau, la véritable formation des diamants est restée une question sans réponse pendant de nombreuses années. Une équipe internationale de géoscientifiques, dirigée par des chercheurs de l’université Macquarie en Australie, s’est efforcée de trancher le débat depuis le confort de la surface de la Terre.

En recréant les pressions et les températures extrêmes que l’on trouve à 200 kilomètres sous terre, l’équipe a démontré que l’eau de mer contenue dans les sédiments des fonds océaniques peut absolument produire l’équilibre des fluides salés que l’on trouve couramment dans les diamants.

Aujourd’hui, la plupart des diamants que nous voyons dans les magasins ou sur nos doigts sont limpides, et sont appréciés pour cette qualité. Mais il existe aussi des “diamants fibreux”, qui se forment si rapidement qu’ils emprisonnent accidentellement des traces de sodium, de potassium et d’autres minéraux. Ces inclusions leur donnent un aspect trouble, mais cette impureté nous permet également d’ouvrir une fenêtre claire sur leur passé.

L’équipe a testé la formation de diamants salés en plaçant des échantillons de sédiments marins dans un récipient scellé, ainsi qu’un type commun de roche mantellique appelé péridotite. En augmentant la pression et la chaleur, ils ont testé comment différentes conditions dans certaines parties du manteau pouvaient affecter ces fluides salés.

L’équilibre le plus semblable au diamant du sodium et du potassium s’est produit à des températures comprises entre 800°C et 1 100°C, à des pressions comprises entre quatre et six gigapascals et à des profondeurs comprises entre 120 et 180 kilomètres sous la surface de la Terre.

si “la plupart des diamants ont été créés égaux”, il s’ensuit que la réaction entre les roches sédimentaires et la péridotite pendant la subduction est un mécanisme principal pour la formation de diamants lithosphériques et de carbonates du manteau”, concluent les auteurs.

Pour que des diamants de ce type se forment, expliquent-ils, les conditions doivent être idéales. Une grande plaque de fond marin, par exemple, devrait glisser sur plus de 200 kilomètres ; ce glissement tectonique, appelé subduction, devrait se produire assez rapidement.

Avant que cette dalle géante n’arrive dans le manteau supérieur à 800°C et ne commence à fondre, elle doit être comprimée par plus de 40 000 fois la pression atmosphérique de notre planète. Sinon, aucun diamant ne naît.

Au cours de ce processus, des fluides salés provenant d’anciens environnements marins glissent également vers le manteau inférieur et interagissent avec les péridotites, produisant ainsi des chlorures. Plus tard, ces derniers fondent et forment des roches volcaniques diamantifères appelées kimberlites, qui finissent par faire éruption à la surface de la Terre pour que nous les trouvions et les chérissions.

“Nous avons démontré que les processus qui conduisent à la croissance du diamant sont déterminés par le recyclage des sédiments océaniques dans les zones de subduction”, explique M. Förster.

En d’autres termes, le diamant qui se trouve dans votre boîte à bijoux a vu plus de la planète que nous, les humains, ne pourrions jamais l’espérer. Il s’agit, en fait, de centaines de millions d’années d’histoire des profondeurs marines, comprimées dans une minuscule et magnifique pierre précieuse.

Les recherches sont publiées dans Science Advances.