Un nouveau minéral venant des profondeurs de la Terre découvert à l'intérieur d'un diamant

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Elle avait déjà été synthétisée en laboratoire en 1975, et sa présence dans le manteau terrestre était théorisée depuis plusieurs années. Mais la davemaoite, ainsi nommée en l’honneur du géophysicien Ho-Kwang Dave Mao, vient d’être pour la première fois observée dans des conditions naturelles… durant moins d’une seconde. Car ce minéral, une forme particulière de pérovskite de silicate de calcium de formule chimique CaSiO3, voit sa structure instantanément transformée lorsqu’il est exposé à des pressions normales. C’est donc à l’intérieur d’un diamant formé dans les couches profondes du manteau terrestre, là où les pressions sont 200.000 fois plus élevées qu’à la surface, qu’une équipe de scientifiques a découvert de minuscules particules de davemaoite.

Une relique du manteau profond

Ce diamant, extrait de la mine d’Orapa au Botswana, mesure environ 4 millimètres et pèse 81 grammes. D’apparence tout à fait banale, il a pourtant attiré l’attention d’Oliver Tschauner, du département de géologie à l’université du Nevada, à la recherche d’inclusions de minéraux dans des diamants. Constitués de carbone pur, ces derniers peuvent en effet contenir des traces d’autres minéraux issus des couches profondes du manteau. La plupart des diamants se forment ainsi entre 120 et 150 kilomètres de profondeur, mais certains proviennent de couches encore plus profondes, allant jusqu’à 1.000 km. Lorsqu’il remonte à la surface, il constitue une sorte de « boîte étanche » où des inclusions microscopiques sous très haute pression peuvent persister.

Dans des conditions normales de pression, le silicate de calcium se trouve généralement sous la forme d'un minéral blanc appelé wollastonite, qui présente des cristaux en forme d'aiguille. © Didier Descouens
Dans des conditions normales de pression, le silicate de calcium se trouve généralement sous la forme d'un minéral blanc appelé wollastonite, qui présente des cristaux en forme d'aiguille. © Didier Descouens

Et c’est justement le cas ici. Lorsqu’il a passé le diamant aux rayons X, Oliver Tschauner a découvert de minuscules inclusions d’environ 10 micromètres d’un autre minéral coincé à l’intérieur. Il a alors découpé le diamant au laser, puis...

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