Nanodiamants naturels dans les roches océaniques


Nanodiamants naturels dans les roches océaniques

En plus de la serpentine, de la magnétite, du silicium métallique et du méthane pur, les inclusions fluides l’olivine contiennent des nanodiamants. Crédit photo: Université de Barcelone

Les diamants peuvent se former sur Terre par des processus géologiques à basse pression et , comme indiqué dans un article publié dans la revue Lettres de perspectives géochimiques. Le mécanisme nouvellement , qui est loin de la vision classique de la formation de diamants sous ultra-haute pression, est confirmé dans l’étude impliquant des experts du Groupe de recherche sur les ressources minérales de la Faculté des sciences de la Terre de l’Université de Barcelone (UB).

Les autres participants à l’étude sont les experts de l’Institut des nanosciences et nanotechnologies de la bibliothèque universitaire (IN2UB), de l’Université de Grenade (UGR), de l’Institut andalou des géosciences (IACT), de l’Institut de la céramique et du verre (CSIC). et l’Université nationale autonome du Mexique (UNAM). L’étude a été réalisée dans le cadre de la thèse de doctorat du chercheur Núria Pujol-Solà (UB), premier auteur de l’article, sous la direction des chercheurs Joaquín A. Proenza (UB) et Antonio García-Casco (UGR)).

Diamant: le plus dur de tous les minéraux

Symbole de luxe et de richesse, le diamant (du grec αδ? Μας, « invincible ») est la pierre précieuse la plus précieuse et le minéral le plus dur (valeur 10 sur l’échelle de Mohs). Il est constitué de carbone chimiquement pur et, selon l’hypothèse traditionnelle, cristallise le système cubique dans des conditions d’ultra-haute pression à de grandes profondeurs du manteau terrestre.

L’étude confirme pour la première fois la formation du diamant naturel sous basse pression dans les roches océaniques du massif ophiolitique de Moa Baracoa à Cuba. Cette magnifique structure géologique est située au nord-est de l’île et est formée par des ophiolites, roches représentatives de la lithosphère océanique.

Ces roches océaniques se sont déposées sur la marge continentale de l’Amérique du Nord il y a 70 à 40 millions d’années lors de la collision de l’arc insulaire océanique des Caraïbes. « Au cours de leur formation dans le fond marin abyssal au Crétacé – il y a environ 120 millions d’années – ces roches océaniques ont subi des modifications minérales en raison de l’infiltration de l’eau de mer. Ce processus a conduit à de petites inclusions fluides dans l’olivine, le minéral le plus commun dans ce type de roche », note Joaquín A. Proenza, membre du département de minéralogie, pétrologie et appliquée de l’UB et chercheur principal du projet dans lequel l’article apparaît, et Antonio García-Casco du département de minéralogie et pétrologie de l’UGR.

«Ces inclusions fluides contiennent des nanodiamants d’environ 200 et 300 nanomètres, mis à part la serpentine, la magnétite, le silicium métallique et le méthane pur. Tous ces matériaux se sont formés sous basse pression (

« C’est donc la première description du diamant ophiolitique, qui se forme sous basse pression et température et dont la formation sous des processus naturels ne laisse aucun doute », soulignent-ils.

Diamants formés sous basse pression et température

Il est à noter qu’en 2019, l’équipe a publié une première description de la formation de diamants ophiolitiques dans des conditions de basse pression (géologie), une étude réalisée dans le cadre de la thèse de doctorat de la chercheuse UB Júlia Farré de Pablo sous la direction de Joaquín A. Proenza et du professeur UGR José María González Jiménez. Cette étude a été vivement débattue parmi les membres de la communauté scientifique internationale.

Dans l’article actuel de Lettres de perspectives géochimiquesLes experts, une revue de l’Association européenne de géochimie, ont découvert les nanodiamants dans de petites inclusions fluides sous la surface des échantillons. Les résultats ont été réalisés en utilisant des cartes Raman confocales et en utilisant des faisceaux d’ions focalisés (FIB) en combinaison avec la microscopie électronique à transmission (FIB-TEM). De cette manière, ils ont pu confirmer la présence du diamant dans la profondeur de l’échantillon et donc la formation d’un diamant naturel sous basse pression dans les roches océaniques exhumées. Les Centres Scientifiques et Technologiques de la Bibliothèque Universitaire (CCiTUB) ont participé à cette étude, notamment sur les infrastructures qui soutiennent le pays.

Dans ce cas, l’étude se concentre dans son débat sur la validité de certains modèles géodynamiques basés sur la présence de diamants ophiolites et impliquant une circulation à grande échelle dans le manteau et un recyclage de la lithosphère. Par exemple, on pensait que le diamant ophiolitique reflétait la transition des roches ophiolitiques à travers le manteau terrestre vers la zone de transition (210 à 660 km de profondeur) avant de se déposer dans une ophiolite normale qui se forme sous basse pression (~ 10 km de profondeur).

Selon les experts, le faible état d’oxydation dans ce système géologique expliquerait la formation de nanodiamants au lieu de graphite, ce qui serait attendu des inclusions fluides dans des conditions de formation physiques et chimiques.


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Plus d’information:
N. Pujol-Solà et al., Formes de diamant lors de la serpentinisation à basse pression de la lithosphère océanique, Lettres de perspectives géochimiques (2020). DOI: 10.7185 / geochemlet.2029

Fourni par l’Université de Barcelone

Citation: Natural nanodiamonds in oceanic rocks (2020, 16 octobre), consulté le 17 octobre 2020 sur https://phys.org/news/2020-10-natural-nanodiamonds-oceanic.html

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