En datant les minuscules inclusions de silicates et de sulfures à l’intérieur de diamants très profonds extraits de mines du Brésil et d’Afrique de l’Ouest, une équipe dirigée par Suzette Timmerman de l’Université de Berne, en Suisse, a réalisé que les pierres précieuses se sont formées il y a entre 650 et 450 millions d’années et entre 300 et 300 millions d’années. 700 kilomètres de profondeur sous la base de l’ancien supercontinent Gondwana.
Le but de leur étude, publiée dans la revue Nature, consistait à retracer comment les matériaux étaient ajoutés à la quille du supercontinent. Ce faisant, l’équipe a reconnu un processus géologique jusqu’alors inconnu.
« Les analyses géochimiques et la datation des inclusions dans les diamants, combinées aux modèles tectoniques des plaques existants de migration des continents, ont montré que les diamants se sont formés à de grandes profondeurs sous le Gondwana lorsque le supercontinent recouvrait le pôle Sud, il y a entre 650 et 450 millions d’années », Karen Smit , co-auteur de l’étude et chercheur à l’Université de Witwatersrand en Afrique du Sud, a déclaré dans un communiqué de presse.
Smit a expliqué que les roches hôtes des diamants sont devenues flottantes pendant la formation des diamants, transportant le matériau du manteau subduit ainsi que les diamants. Ce matériau a été ajouté à la base de la racine du Gondwana, essentiellement pour « faire croître » le supercontinent par le bas.
« Il y a environ 120 millions d’années, le Gondwana a commencé à se briser pour former les océans actuels comme l’Atlantique. Il y a 90 millions d’années, les diamants, contenant de minuscules inclusions piégées dans la roche hôte, ont été ramenés à la surface de la Terre lors de violentes éruptions volcaniques », a-t-elle déclaré.
Les localisations actuelles de ces éruptions volcaniques se situent sur les fragments continentaux du Brésil et de l’Afrique de l’Ouest, deux des composantes clés du Gondwana. Ainsi, les diamants ont dû migrer avec différentes parties de l’ancien supercontinent au fur et à mesure de sa dispersion, « collés » à leur base.
« Cette histoire complexe des diamants montre qu’ils ont remarquablement voyagé, à la fois verticalement et horizontalement, à l’intérieur de la Terre, retraçant à la fois la formation du supercontinent et les dernières étapes de son évolution », a déclaré Smit. « L’accrétion de matériaux relativement jeunes aux racines des continents épaissit et soude ces anciens fragments continentaux, indiquant un nouveau mode potentiel de croissance des continents. »
Les continents dérivent à la surface de la Terre, créant des « supercontinents » et les détruisant. Collectivement, ces migrations sont connues sous le nom de « cycle du supercontinent » et les diamants sont l’un des rares minéraux suffisamment solides pour survivre et enregistrer ces anciens cycles de création et de destruction.
Les supercontinents peuvent concentrer la subduction profonde des plaques océaniques – le moteur de la tectonique des plaques – dans des régions très spécifiques. De tels processus géologiques profonds, en particulier dans le passé, ont été très difficiles à étudier directement car la croûte océanique est jeune et la croûte continentale n’offre qu’une vision limitée des rouages profonds de la Terre.
Les vieux diamants offrent une fenêtre directe sur le moteur tectonique des plaques profondes et sur son lien potentiel avec le cycle du supercontinent.
