Quelques diamants bruts naturels

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Hervé Cardon

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

17/01/2011

Résumé

Pierre de joaillerie et d'industrie : le diamant.


Figure 1. Lot de 8 diamants bruts naturels destinés à entrer dans la fabrication d'une cellule à enclumes de diamant

Les diamants sont ici posés sur une feuille de papier quadrillé ; chaque carré mesure 5 mm de coté. Chaque diamant brut à la forme d'un octaèdre (deux pyramides à base carrée accolées par leur base), forme cristalline fréquente pour les cristaux du système cubique en général, les diamants en particulier. Les faces de chaque octaèdre sont ici particulièrement lisses. Il est probable que le fabricant de cellules (la société Almax) a légèrement poli les faces des diamants pour les rendre particulièrement transparents, et ainsi permettre d'en apprécier la pureté interne, tout en gardant la forme octaédrique du diamant. La couleur jaune pâle de ces diamants est parfois dite « jonquille ».


Les diamants ont des usages classiques tels que la joaillerie et l'industrie des abrasif, mais entrent aussi dans la réalisation de cellules (ou presses) à enclumes de diamant, presses qui permettent d'atteindre de très hautes pressions (jusqu'à 500 GPa = 5 millions d'atmosphères). Pour cela, on utilise des diamants très purs, sans défauts ni inclusions, dont la fluorescence doit être adaptée aux études effectuées. Les fabricants de telles presses ne les font pas « à la chaîne ». Chaque client peut choisir les diamants qui seront taillés et montés pour réaliser sa cellule. Le Laboratoire des Sciences de la Terre de l'ENS Lyon est un utilisateur de telles cellules à enclumes de diamants. Il choisit des diamants de type Ia. Les figures 1 à 5 sont des photographies d'un lot de 8 diamants bruts naturels proposés par la société Almax Industries au choix de l'ingénieur de l'ENS de Lyon responsable des cellules.

Figure 2. Lot de 8 diamants bruts naturels

Les diamants sont ici posés sur une feuille de papier quadrillé ; chaque carré mesure 5 mm de coté. Chaque diamant brut à la forme d'un octaèdre (deux pyramides à base carrée accolées par leur base), forme cristalline fréquente pour les cristaux du système cubique. La couleur jaune pâle de ces diamants est parfois dite « jonquille ».

Photographie : Pierre Thomas - Échantillons : Almax Industries / ENS Lyon


Figure 3. Lot de 8 diamants bruts naturels, gros plan

Les diamants sont ici posés sur une feuille de papier quadrillé ; chaque carré mesure 5 mm de coté. Chaque diamant brut à la forme d'un octaèdre (deux pyramides à base carrée accolées par leur base), forme cristalline fréquente pour les cristaux du système cubique. La couleur jaune pâle de ces diamants est parfois dite « jonquille ». Les faces des octaèdres sont particulièrement lisses. Il est probable que le fabricant de cellules (la société Almax) les a légèrement poli pour rendre les diamants particulièrement transparents, et ainsi permettre d'en apprécier la pureté interne, tout en gardant leur forme octaédrique initiale.


Figure 4. Un diamant brut naturel

L'un des diamants des figures 1 à 3. Vue sous un angle différent à la figure suivante.

Les faces des octaèdres sont particulièrement lisses. Il est probable que le fabricant de cellules (la société Almax) les a légèrement poli pour rendre le diamant particulièrement transparent, et ainsi permettre d'en apprécier la pureté interne, tout en gardant sa forme octaédrique initiale.


Figure 5. Un diamant brut naturel

L'un des diamants des figures 1 à 3. Vue sous un angle différent à la figure précédente.

Les faces des octaèdres sont particulièrement lisses. Il est probable que le fabricant de cellules (la société Almax) les a légèrement poli pour rendre le diamant particulièrement transparent, et ainsi permettre d'en apprécier la pureté interne, tout en gardant sa forme octaédrique initiale.


Figure 6. Un octaèdre

L'octaèdre est l'une des formes classiques des cristaux du système cubique. C'est l'une des plus fréquemment adoptée par les diamants bruts.


Photographier des diamants bruts est un rare privilège. Et même quand on a ces diamants sous la main, on n'a pas forcément le savoir faire ou le matériel photographique adéquat pour faire de bonnes photographies macroscopiques. Mais, si on va sur le site web de la galerie de minéralogie du Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN), on peut trouver les photographies de deux échantillons exceptionnels de diamants bruts. Le premier échantillon est un diamant détaché de sa gangue, le second est un très beau diamant brut dans sa gangue de kimberlite (voir aussi l'article sur l'origine des diamants et les liens avec les magmas kimberlitiques).

Figure 7. Le diamant brut 88-87, collection du MNHN

Ce diamant provient d'Afrique du Sud. Il mesure 17 x 12 x 12 mm et pèse 4,547 g (22,25 carats). Un détail des « irrégularités » de croissance est visible sur la figure suivante. La couleur jaune pâle de ce diamant est dite « jonquille ».


Figure 8. Détail du diamant brut 88-87, collection du MNHN

Ce diamant provient d'Afrique du Sud. Il mesure 17 x 12 x 12 mm et pèse 4,547 g (22,25 carats). Une « irrégularité » de croissance en forme de cavité triangulaire est visible au centre de la photo.


Figure 9. Échantillon de kimberlite contenant un diamant brut

Ce diamant est octaédrique, avec une irrégularité de cristallisation dans sa partie supérieure. Les kimberlites sont des laves ultrabasiques très riches en gaz (H2O et CO2). Leur mise en place est très explosive, et forme souvent des pipes bréchiques. L'échantillon contenant le diamant est ici une brèche kimberlitique, dont on voit très bien les différents clastes.


Figure 10. Échantillon de kimberlite contenant un diamant brut, détail

Ce diamant est octaédrique, avec une irrégularité de cristallisation dans sa partie supérieure. Les kimberlites sont des laves ultrabasiques très riches en gaz (H2O et CO2). Leur mise en place est très explosive, et forme souvent des pipes bréchiques. L'échantillon contenant le diamant est ici une brèche kimberlitique, dont on voit très bien les différents clastes.


En parcourant le web, on peut trouver d'autres belles images de diamants bruts. Mais ces images de diamants n'ont pas de fiches signalétiques aussi complètes que dans le site du MNHN. En particulier, ces images manquent d'échelle.

Les diamants bruts ne sont pas toujours mono-cristallins. Ils forment souvent des agrégats de petits cristaux, diversement colorés. Ce type de diamants ne sert ni en joaillerie, ni pour réaliser des cellules à enclumes de diamant. Ils sont par contre très utilisés dans l'industrie des abrasifs.

La majorité des diamants se trouvent dans les kimberlites et dans les roches sédimentaires issues de leur démantèlement (placer). Les kimberlites étant cantonnées au boucliers archéens, ces diamants se trouvent dans, ou au voisinage de, ces boucliers. Les seuls que l'on trouve en Europe, par exemple, se trouvent dans le bouclier scandinave. On trouve aussi (beaucoup plus rarement) des diamants dans une autre roche volcanique basique à ultrabasique, la lamproïte. Le pipe d'Argyle dans l'Ouest Australien est le plus important gisement diamantifère lamproïtique.

Figure 17. Carte des principaux gisements de diamants du monde

Les plus fréquents sont les gisements kimberlitiques (points rouges) et les gisements de placer, roches sédimentaires ou sédiments meubles contenant des éléments détritiques venant de kimberlites (carrés bleus). Les rares gisements lamproïtiques (exploités ou non) sont figurés par des losanges verts. Les pays effectivement producteurs de diamants sont figurés en jaune.