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Un diamant extrait des profondeurs révèle des minéraux inédits

Crédits : Sandvik

En analysant la composition d’un diamant extrait des profondeurs, des scientifiques ont identifié le premier exemple de pérovskite de silicate de calcium à haute pression trouvé sur Terre. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Science.

On s’attendait depuis longtemps à ce que ce minéral soit présent dans le manteau terrestre. Toutefois, jusqu’à présent, les scientifiques n’avaient jamais pu trouver de preuves directes de son existence, ce dernier se décomposant en d’autres minéraux à mesure que la pression diminue lors de son voyage vers la surface.

L’analyse d’un diamant du Botswana, façonné à environ 660 kilomètres de profondeur, a finalement révélé la matière : de la pérovskite de silicate de calcium formé à haute pression (CaSiO3). Il est désormais connu sous le nom de « davemaoite », nommé ainsi d’après l’éminent géophysicien Ho-kwang (Dave) Mao.

Rappelons qu’une autre forme de CaSiO3, connue sous le nom de wollastonite, se trouve couramment dans le monde entier. En revanche, la davemaoite a une structure cristalline qui ne se forme que sous haute pression et à haute température dans le manteau terrestre, entre le noyau externe et la croûte. L’Association minéralogique internationale le considère désormais comme un nouveau minéral.

Quelques aiguilles dans une botte de foin

Dans le cadre de ces travaux dirigés par Oliver Tschauner, de l’Université du Nevada à Las Vegas, les chercheurs ont analysé le diamant avec une technique connue sous le nom de diffraction des rayons X synchrotron. Celle-ci consiste à concentrer un faisceau de rayons X à haute énergie sur certains points avec une précision microscopique dans le but de révéler les différents composants d’un matériau en fonction de l’angle et l’intensité de la lumière renvoyée.

Grâce à cette technique, ils ont alors identifié quelques échantillons de davemaoite ne mesurant que quelques micromètres de diamètre.

diamant davemaoite
Ce diamant contient de minuscules taches noires de davemaoite, un minéral formé à hautes température et pression. Crédits : Aaron Celestian

Les scientifiques supposent que la davemaoite joue un rôle géochimique important dans le manteau terrestre en renfermant des oligo-éléments, notamment de l’uranium et du thorium qui libèrent de la chaleur via la désintégration radioactive. Selon cette hypothèse, la davemaoite pourrait donc aider à générer une quantité substantielle de chaleur dans le manteau.

« Ces travaux insufflent l’espoir de découvrir d’autres phases de haute pression difficiles dans la nature« , souligne en commentaire Yingwei Fe, géophysicien à la Carnegie Institution for Science à Washington. « Un tel échantillonnage direct du manteau inférieur inaccessible comblerait notre manque de connaissances sur la composition chimique de l’ensemble du manteau de notre planète« .

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.