Passer au contenu

Ces « diamants noirs » intriguent les scientifiques : leur origine sur Terre reste encore mal comprise

4 min
0 commentaire
Partagez

Ils ne brillent pas comme les vrais diamants, et la communauté scientifique ignore dans quel type de roche ils se sont formés. Depuis leur découverte il y a deux siècles, les diamants noirs (ou carbonados) restent un cas d’étude à part dans le domaine de la gemmologie.

On les appelle « diamants noirs » parce qu’ils en ont la dureté (10/10 sur l’échelle de Mohs) sans en avoir l’éclat. En réalité, les carbonados sont des agrégats polycristallins de diamant, opaques et irréguliers ; des pierres sombres à la surface vitrifiée que l’on ne trouve que dans deux régions au monde : l’État de Bahia, au Brésil, et la République centrafricaine. Deux territoires qui se faisaient face il y a plus de trois milliards d’années, quand ils appartenaient encore au même supercontinent, le craton du Congo-São Francisco.  Ils sont donc très anciens, datant tous de l’Archéen (-4 000 Ma à -2 500 Ma), une ère géologique où la Terre était méconnaissable.

À la différence des diamants conventionnels, formés dans le manteau terrestre à plus de 150 kilomètres de profondeur, puis remontés vers la surface, aucune roche hôte n’a jamais été identifiée pour les carbonados. De nombreuses pistes ont été proposées pour expliquer leur origine : extraterrestre en raison de leur surface lisse comparable à celle d’une météorite, sous-produits de l’irradiation de matière organique par l’uranium ou précipitations à partir de fluides provenant du manteau. Sans exagération, au moins une demi-douzaine d’hypothèses se sont ainsi succédé depuis les années 1980, sans qu’aucune ne parvienne à emporter le consensus scientifique définitif.

Une étude publiée en avril 2026 dans la revue Gondwana Research par Attila Demény, Péter Németh et leurs collègues propose un modèle qui tente, pour la première fois, de reconstituer l’intégralité de leur histoire géologique.

Diamants Noirs
Photos des échantillons examinés par l’équipe. © Demény et al., Gondwana Research, 2026; CC BY 4.0

Un joyau opaque aux origines mystérieuses

L’équipe a analysé des échantillons de carbonados prélevés dans la formation de Tombador, dans la Chapada Diamantina, une région de l’État de Bahia, au Brésil. En croisant analyses isotopiques du carbone, diffraction aux rayons X et microscopie électronique, les chercheurs ont d’abord écarté l’hypothèse selon laquelle la surface vitrifiée des carbonados aurait été produite par la chaleur et la pression d’un impact de météorite. Aucune trace de choc n’a été retrouvée sur les minéraux examinés ; en revanche, sous leur patine, ils ont en revanche identifié une fine couche de nanoanatase, un minéral composé de dioxyde de titane, qui s’est déposée avant que la surface ne prenne son aspect vitrifié.

L’aspect lisse et brillant des carbonados proviendrait ainsi d’un épisode postérieur à leur cristallisation : la circulation, à travers les roches environnantes, de fluides hydrothermaux (des eaux souterraines chauffées en profondeur et saturées en ions) qui auraient attaqué la couche d’anatase et le diamant polycristallin sous-jacent, gommant leurs aspérités jusqu’à leur donner cette patine vitrifiée. Une apparence qui a mis d’autres chercheurs sur une le mauvaise piste, les amenant à conclure qu’ils provenaient de l’espace, par analogie avec la croûte que l’on retrouve à la surface des météorites lors de leur entrée dans l’atmosphère.

Les chercheurs ont ensuite mesuré les proportions des différents isotopes du carbone présents dans les échantillons, une sorte d’empreinte chimique qui permet de remonter à l’origine du carbone. Les valeurs obtenues, comprises entre –28,7 et –21,8 ‰, sont caractéristiques de la matière organique sédimentaire ancienne (des résidus d’organismes déposés au fond des océans il y a des milliards d’années) et ne correspondent pas à celles du carbone issu du manteau terrestre. Le carbone des diamants noirs provient donc de la surface, ce qui a amené l’équipe à cette interrogation : comment de la matière organique déposée sur le plancher océanique a-t-elle pu descendre assez profondément dans le manteau pour y être transformée en diamant ?

Le seul phénomène géologique capable d’acheminer cette matière aussi bas est la subduction, processus au cours duquel une plaque tectonique plonge sous une autre et emporte avec elle les sédiments qu’elle transporte. Dans le cas des diamants noirs, celle-ci a dû être exceptionnellement rapide, comme l’explique Demény, « sinon les pores que l’on observe dans les pierres auraient été écrasés par la pression au cours de la descente ».

Les auteurs avancent qu’un impact d’astéroïde géant, de l’ordre de 100 à 200 kilomètres de diamètre, aurait pu provoquer un tel enfoncement brutal de la croûte archéenne dans le manteau terrestre. Une fois entraînée à ces profondeurs, la matière organique se serait transformée en diamant polycristallin sous l’effet des pressions extrêmes. Des remontées de magma auraient ensuite fracturé la couche de diamant et ramené des fragments vers la surface, où l’érosion les a dispersés dans les sédiments alluviaux de la Chapada Diamantina.

Le scénario de formation proposé par l’équipe reste encore au stade hypothétique, puisque, premièrement, les auteurs n’ont identifié aucun cratère d’impact susceptible d’avoir déclenché la subduction à l’origine des carbonados. Deuxièmement, ils n’ont pas réussi non plus à démontrer de manière formelle que des matériaux provenant de la surface terrestre avaient bel et bien transité par le manteau avant la cristallisation du diamant : aucune inclusion minérale qui aurait pu attester ce passage n’a été retrouvée dans les échantillons. Demény reconnaît qu’une telle découverte constituerait le test le plus probant pour valider leur hypothèse. En l’état, nous pouvons simplement être certains que les diamants noirs sont d’origine terrestre et que leur surface vitrifiée ne provient pas d’une quelconque collision cosmique. Une genèse encore incomplète, mais elle est la première qui ne laisse aucune des particularités de ces pierres sans explication.

Articles sauvegardés