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| La formation des diamants, un processus rare. © DR |
Les minéraux apparaissent de différentes façons : certains peuvent se former à partir de matières en fusion au cœur de la terre, ou se développer au sein des laves. Des éruptions volcaniques les remonteront alors à la surface terrestre.
Des réactions au bon endroit, à la bonne température
» Les émeraudes sont rares car leur formation nécessite des conditions géologiques exceptionnelles : le béryllium, composant principal du béryl, se trouve surtout dans le magma de la croûte terrestre, tandis que le chrome, le vanadium et le fer, qui transforment le béryl en émeraude, sont plutôt situés dans le manteau terrestre. Leur rencontre, exceptionnelle, a demandé des mouvements tectoniques importants. On connaît des gisements d'âges différents, de 65 à 600 millions d'années.
» La formation des cristaux de rubis ou de saphir s'effectue à haute température, entre 620 et 670° C. Comment se sont-ils formés ? Lors de mouvements tectoniques, des fluides riches en sels et en minéraux ont été mis en mouvement dans les profondeurs de la Terre. Leur interaction avec certaines roches, notamment les marbres, a provoqué des réactions chimiques qui ont permis la mobilisation de l'aluminium et des éléments colorants, comme le chrome ou le cobalt. C'est uniquement dans des contextes où ces éléments se sont révélés en quantité suffisante qu'ont cristallisé les corindons.
Les diamants : exceptions géologiques
» L'histoire des diamants est plus complexe. Il faut beaucoup d'énergie pour que le carbone cristallise en diamant, une pression de quelques dizaines de milliers d'atmosphère et à une température de plus de 1 000 °C. Le facteur temps est également déterminant : les cristaux ne se forment pas instantanément, mais grandissent.
Avant -2,5 milliards d'années, la croûte continentale et le manteau supérieur se forment. A la base de cette lithosphère, des circulations de fluides riches en carbone imprègnent le manteau et entraînent la cristallisation de rares diamants. Ceux-ci restent "dormants", figés pour des centaines de millions, voire des milliards d'années dans la base de la lithosphère.
Ce n'est pas tout : dans le manteau inférieur, du diamant peut aussi cristalliser, notamment au niveau d'anciennes croûtes océaniques enfouies (riches en sédiments, donc en carbone). Seulement, pour atteindre la surface à l'état de diamants et non pas de simple graphite, il leur a fallu une remontée rapide. C'est possible au niveau de zones volcaniques : là, les éruptions ont créé des remontées rapides de matière venue de 150 à 300 km de profondeur. Bref, la formation des diamants est donc un phénomène rare.
