le Manteau de la Terre est si profond que nous n'avons jamais pu percer la croûte pour l'échantillonner. Nous n'avons que des moyens indirects de l'apprendre. Il s'agit d'un type de géologie différent de celui que la plupart des gens connaissent. C'est comme étudier un moteur de voiture sans pouvoir ouvrir le capot, mais nous avons des échantillons réels de là-bas.
Vous savez qu'un diamant est une forme dure et dense de carbone pur. Physiquement, il n'y a pas de substance plus dure, mais chimiquement, les diamants sont assez fragiles. Plus précisément, le diamant est un métastable minéral à l'état de surface. L'expérience nous montre qu'elle ne peut se former que dans des conditions trouvées à au moins 150 kilomètres de profondeur dans le manteau sous les anciens continents. Prenez-les un peu au-dessus de ces profondeurs et les diamants se transforment rapidement en graphite. À la surface, ils peuvent supporter dans notre environnement doux, mais pas n'importe où entre ici et leur lieu de naissance profond.
Éruptions de diamant
Eh bien, la raison pour laquelle nous avons des diamants, c'est qu'ils franchissent cette distance rapidement, en un jour ou deux, lors d'éruptions très particulières. Outre les impacts de l’espace, ces éruptions sont probablement les plus inattendu occurrences sur Terre. Certain magmas à des profondeurs extrêmes trouver une ouverture et se précipiter vers le haut, creusant à travers diverses roches au fur et à mesure. Le gaz carbonique sort de la solution lorsque le magma monte, exactement comme le soda pétillant, et lorsque le magma finit de percer la croûte, il explose dans l'air à plusieurs centaines de mètres par seconde.
Nous n'avons jamais assisté à une éruption de diamant; le plus récent, dans le Ellendale Diamond Field, semble avoir été en Australie au Miocène, il y a environ 20 millions d'années. Sur le plan géologique, ils sont rares depuis environ un milliard d'années. Nous les connaissons grâce aux bouchons sans fond de roche mantellique solidifiée qu'ils laissent derrière eux, appelés kimberlites et lamproites, ou tout simplement "tuyaux en diamant". Certains d'entre eux se trouvent dans Arkansas, dans Wisconsin, et en Wyoming, entre autres endroits du monde avec une croûte continentale très ancienne.
Inclusions et xénolithes
Un diamant avec un grain à l'intérieur, sans valeur pour le bijoutier, est un trésor pour le géologue. Ce grain, un inclusion, est souvent un spécimen vierge du manteau, et nos outils sont assez bons pour en extraire beaucoup de données. Certaines kimberlites, nous l'avons appris au cours des deux dernières décennies, livrent des diamants qui semblent provenir de 700 kilomètres et plus profondément, entièrement sous le manteau supérieur. La preuve réside dans les inclusions, où sont conservés des minéraux qui ne peuvent se former qu'à ces profondeurs inouïes.
En outre, avec les diamants viennent d'autres morceaux exotiques de roche du manteau. Ces roches sont appelées xénolithes, un grand mot de Scrabble qui signifie «pierre étrangère» en grec scientifique.
Ce que les études sur les xénolithes nous disent, brièvement, c'est que les kimberlites et les lamproites proviennent de très vieux fonds marins. Des morceaux de croûte océanique d'il y a 2 et 3 milliards d'années, tirés sous les continents de l'époque par subduction, s'y sont assis pendant plus d'un milliard d'années. Cette croûte et son eau, ses sédiments et son carbone ont mijoté dans un ragoût à haute pression, un bouillon chauffé au rouge qui, dans des tuyaux en diamant, revient à la surface comme le goût des tamales de la nuit dernière.
Le plancher océanique a subducté sous les continents pendant presque aussi longtemps que possible dire, mais les tuyaux de diamant sont si rares, il doit être que presque toute la croûte subduite est digérée dans le manteau.