Un diamant extrait des profondeurs de la Terre contient un minéral inédit
Dans un diamant extrait des profondeurs de la Terre, des scientifiques ont découvert le premier exemple d’un minéral jamais observé auparavant.
Nommé davemaoite en l’honneur de l’éminent géophysicien Ho-kwang (Dave) Mao, le minéral est le premier exemple de perovskite de silicate de calcium (CaSiO3) à haute pression trouvé sur Terre. Une autre forme de CaSiO3, connue sous le nom de wollastonite, est couramment trouvée dans le monde entier, mais la Davemaoite a une structure cristalline qui ne se forme que sous haute pression et à haute température dans le manteau terrestre, la couche principalement solide de la Terre piégée entre le noyau externe et la croûte.
Image d’entête : le minéral jamais rencontré auparavant dans la nature, piégé dans les inclusions sombres de ce diamant. (Aaron Celestian / Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles)
On s’attend depuis longtemps à ce que la davemaoite soit un minéral abondant et géochimiquement important dans le manteau terrestre. Mais les scientifiques n’ont jamais trouvé de preuve directe de son existence, car elle se décompose en d’autres minéraux lorsqu’elle se déplace vers la surface et que la pression diminue. Cependant, l’analyse d’un diamant du Botswana, qui s’est formé dans le manteau à environ 660 kilomètres sous la surface de la Terre, a révélé un échantillon de davemaoite intact piégé à l’intérieur. En conséquence, l’Association internationale de minéralogie a confirmé que la davemaoite est un nouveau minéral.
Illustration des deux voies d’obtention de matériaux à haute pression dans la nature : les roches du manteau qui remontent des profondeurs de l’intérieur et les météorites qui s’écrasent sur la Terre à des vitesses vertigineuses. (Yingwei Fei)
Oliver Tschauner, minéralogiste à l’université du Nevada à Las Vegas et ses collègues ont découvert l’échantillon de davemaoite grâce à une technique connue sous le nom de cristallographie aux rayons X par synchrotron, qui concentre un faisceau de rayons X à haute énergie sur certains points du diamant avec une précision microscopique. En mesurant l’angle et l’intensité de la lumière qui revient, les chercheurs peuvent déchiffrer ce qu’il y a à l’intérieur. L’échantillon de davemaoite contenu dans le diamant ne mesurait que quelques micromètres (millionièmes de mètre), de sorte que des techniques d’échantillonnage moins puissantes l’auraient manqué selon les chercheurs.
La davemaoite jouerait un rôle géochimique important dans le manteau terrestre. Les scientifiques pensent que ce minéral peut également contenir d’autres traces d’éléments, dont de l’uranium et du thorium, qui dégagent de la chaleur par désintégration radioactive. Par conséquent, pour les chercheurs, la davemaoite pourrait contribuer à générer une quantité substantielle de chaleur dans le manteau,.
Dans une étude de 2014, des chercheurs ont décrit un autre minéral théorique à haute pression provenant du manteau, connu sous le nom de bridgmanite. Cependant, l’échantillon ne provenait pas du manteau, mais plutôt de l’intérieur d’une météorite. Selon Tschauner, la découverte de la davemaoite montre que les diamants peuvent se former plus bas que prévu dans le manteau, et suggère qu’ils pourraient être le meilleur endroit pour chercher d’autres nouveaux minéraux du manteau.
L’étude publiée dans Science : Discovery of davemaoite, CaSiO3-perovskite, as a mineral from the lower mantle et présentée sur le site de la Carnegie Institution : Introducing davemaoite: A groundbreaking mineral discovery named after trailblazing Carnegie geophysicist. La Davemaoite a été officiellement ajoutée par l’Association internationale de minéralogie à sa liste de minéraux connus.
