Le diamant

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  • Publié le : 9 mai 2011
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LE DIAMANT

Problématique : Comment le diamant s’est-il formé et quels sont les facteurs qui en font sa rareté et son prix ?

Né il y a environ 2,5 milliards d’année, ces cristaux de carbone pur se sont formés dans les profondeurs de la Terre sous des conditions extrêmes de température et de pression.

La découverte de cette pierre par l’homme reste inconnue, néanmoins déjà au temps despharaons, le diamant symbolisait le soleil et se plaçait au milieu de la croix ansée du signe Ankh, hiéroglyphe égyptien, symbole de « l’immortalité » et du « pouvoir ».

De nos jours, cette pierre continue de symboliser richesse et force.

On sait, par ailleurs, que la remontée en surface de cette gemme est presque accidentelle : en effet, il a fallu une séquence d’évènements exceptionnels pourque ce minerai sorte des profondeurs terrestres.

Cependant, grâce à l’évolution conjointe de la technologie et de la science, nous sommes aujourd’hui capable, d’extraire le diamant de la Terre, mais les scientifiques ont aussi le pouvoir de créer du diamant ; il est, de ce fait, appelé « diamant de synthèse ».

Expliquer les lieux et les conditions de formation du diamant s’avère doncprimordial, pour ensuite, détailler sa synthèse en laboratoire et développer les différentes techniques utilisées. Et enfin, mettre en évidence les différentes utilisations du diamant en industrie et joaillerie.

1 – Les diamants terrestres
1.1 – Formation du diamant

A – Formation dans les cratons

Vue en coupe de la terre

La lithosphère s’est formée, bien avant l’apparition des diamantsdans le manteau terrestre. Dans cette couche, circulent des fluides carbonés contenant du CO2, CO, CH4. Ceux-ci riches en carbone - contenant aussi du carbonate de magnésium et de très faibles quantités d’azote - ont permis la cristallisation du carbone dans des conditions de pression et de température favorables. C’est ainsi que les diamants se sont formés dans le manteau terrestre.

Cespierres et les résidus de carbonate de magnésium (MgCO3) sont, de ce fait, restés sous cet état (cristal) durant des millions d’années.

On remarque ainsi que les conditions nécessaires à la formation du diamant sont très spécifiques. Cette dernière nécessite une très haute pression d’environ 60 kilos bars (soit 60 000 fois la pression de l’atmosphère) ainsi qu’une température importante, avoisinant900-1300 °C (1652-2372 °F).

Ces niveaux de température et de pression nécessaires pour la formation de diamant se situent – sur Terre – dans les parties épaisses, antiques et stables des plateaux continentaux, où se situent des régions de lithosphère connues sous le nom de « cratons ». On estime que ces profondeurs se situent à environ 140-190 kilomètres (90-120 milles) - bien que le diamantse soit aussi - très rarement - cristallisé à des profondeurs avoisinant 300 ou 400 kilomètres (180-250 milles).

Carte des Cratons

La roche diamantifère est ensuite apportée près de la surface par les éruptions volcaniques. Cependant, pour que cette roche soit diamantifère, la source de magma du volcan doit prendre naissance à une profondeur d’environ 150 km, où les conditions requises pourla formation de cette pierre sont présentes (soit trois fois plus profond que la plupart des sources de magma classiques). Le phénomène est donc assez rare.
Ces cratères volcaniques sont typiques : petits en surface, se prolongeant dans le manteau terrestre sous le nom de pipes volcaniques. Ce sont ces dernières qui contiennent des roches profondément formées (la kimberlite et la lamproïte)dans lesquelles le diamant s’est cristallisé. Ces roches sont remontées aux approches de la surface par la montée du magma, sous-entendu par l’éruption de volcans dits « kimberlitiques ».
Les pipes volcaniques diamantifères sont donc étroitement liées aux régions : elle se trouvent au niveau des cratons car la lithosphère se prolonge dans le manteau à d’assez grandes profondeurs pour que le...
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