Si les diamants sont l'une des pierres précieuses les plus recherchées, c'est avant tout pour leur éclat exceptionnel et leur incroyable dureté, mais aussi parce qu'ils sont les témoins d'un voyage fascinant au cœur des profondeurs de la Terre.

Les diamants se forment en effet au sein du manteau terrestre, généralement entre 150 et 200 kilomètres de profondeur, là où règnent des pressions et des températures extrêmes. Ce sont d'ailleurs ces conditions qui vont donner à ces cristaux leur structure si particulière. Les diamants peuvent ensuite rester des centaines de millions d'années cachés dans le manteau, avant d'être brutalement remontés vers la surface lors d'éruptions volcaniques très rapides. On les retrouve ainsi dans des roches magmatiques rares appelées kimberlites.

Les diamants arrivent en surface par le biais d'éruptions bien spéciales. © Bjoern Wylezich, iStock

Les Clippir, des diamants exceptionnels

Certains diamants présentent toutefois une histoire encore plus extraordinaire. On les appelle les Clippir (Cullinan-like, Large, Inclusion-Poor, Pure, Irregular, Resorbed) car ils regroupent plusieurs caractéristiques exceptionnelles. Ils sont de type « Cullinan », en référence au célèbre diamant, sont de grande taille, pauvres en inclusions minérales, très purs, de forme irrégulière et présentent des faces cristallines partiellement dissoutes ou corrodées lors de leur séjour dans le manteau ou de leur remontée. Ces diamants extrêmement rares comptent parmi les plus précieux jamais découverts, mais ils présentent surtout un intérêt majeur pour les géologues : ils constituent de véritables messagers des profondeurs de la Terre.

Les Clippir se forment en effet probablement à plus de 400 kilomètres de profondeur, dans une région appelée zone de transition du manteau, et dans des conditions qui restent encore très énigmatiques.

Frederick Wells, portant le Cullinan Diamond, en 1905. © Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0

L’histoire d’un recyclage à l’échelle du globe

Des chercheurs ont toutefois remarqué quelque chose d'intéressant : les kimberlites contenant des olivines riches en fer sont plus susceptibles de contenir des diamants Clippir, laissant penser que ces cristaux exceptionnels se formeraient dans des régions inhabituellement riches en fer du manteau. Pour les chercheurs, ces résultats laissent penser que la formation de ces diamants pourrait donc être liée au recyclage d'anciennes portions de croûte océanique basaltique, préalablement altérée par la circulation de fluides hydrothermaux.

La Terre recycle en effet en continu la croûte océanique. Celle-ci plonge dans le manteau en plusieurs endroits du globe que l'on appelle les zones de subduction. Au fur et à mesure que cette croûte s'enfonce, ses composants minéralogiques sont transformés et recyclés. À terme, l'ancienne plaque disparaît pour être intégrée dans les composants du manteau. Elle laisse toutefois une empreinte chimique particulière, formant des zones d'hétérogénéité chimiques et thermiques au sein du manteau. Ces hétérogénéités jouent un rôle important dans la dynamique du manteau et dans la tectonique des plaques.

Des diamants qui témoignent d’un grand cycle géologique

La présence de régions riches en fer révèle que ces plaques recyclées altérées peuvent s'enfoncer profondément dans le manteau, où leurs résidus vont influencer la formation de diamants Clippir. En effet, sous les conditions extrêmes qui règnent à ces profondeurs, le carbone contenu dans ces matériaux recyclés peut alors être transformé en diamant.

Mais comment ces roches particulièrement denses ont-elles réussi à remonter vers la surface, emportant avec elles leurs précieux cristaux ? Pour les chercheurs, qui ont publié un article dans The Conversation, l'un des mécanismes possibles est le panache mantellique. Le matériel dense aurait été happé au passage par de gigantesques colonnes de roches chaudes remontant depuis la base du manteau, le « déposant » ensuite sous la racine rigide des vieux continents où il aurait été stocké pendant des centaines de millions d'années, dans l'attente d'une éruption kimberlitique.

L'Étoile de Sierra Leone est l'un des plus grands diamants découverts. © The Smithsonian Institution, Wikimedia Commons, domaine public

Des profondeurs du manteau aux vitrines des joailliers, les Clippir racontent ainsi une histoire géologique qui s'étend sur des centaines de millions d'années, depuis le recyclage d'une ancienne croûte océanique jusqu'à leur spectaculaire remontée vers la surface.