Accéder au contenu principal
Sciences

De l'eau dans un diamant, un océan au centre de la Terre

Le diamant JUc29.
Le diamant JUc29. Richard Siemens/University of Alberta Canada
Texte par : Agnès Rougier
4 mn

Le géophysicien Alfred Ringwood l'avait pressenti dès 1959, mais n'avait jamais pu le démontrer : il y aurait de l'eau dans les entrailles de la Terre. Aujourd'hui, un diamant remonté des profondeurs terrestres lui donne raison.

Publicité

A Juina au Brésil, en 2008, parce qu'il n'avait pas de valeur marchande, un diamant de 90 milligrammes – appelé JUc29 – a été donné par des prospecteurs à l'équipe du géophysicien Graham Pearson, de l'université d'Alberta, au Canada. En étudiant ce petit caillou pour déterminer son âge, les scientifiques ont découvert à l'intérieur une roche appeléeringwoodite, un minéral qui a la capacité d'enfermer des molécules d'eau.

Alfred « Ted » Ringwood étudiait les transformations des minéraux du manteau terrestre, comme l'olivine, en fonction de la pression et de la température. En 1959, il démontra qu'à haute pression, l'olivine changeait de structure, arrivant même à la synthétiser en laboratoire. Et en 1969, un nouveau minéral, identique, était découvert pour la première fois dans un fragment de météorite tombée à Tenham, dans le Queensland en Australie. Ce minéral fut nommé ringwoodite en hommage au géophysicien.

Les diamants, témoins du manteau terrestre

Les diamants sont découverts à la surface de la croûte terrestre, ils se forment dans des conditions de température et de pression extrêmes qui correspondent à des profondeurs de 150 à 1 000 kilomètres dans le manteau terrestre, mais la majorité cristallise entre 150 et 200 kilomètres. Pour connaître la genèse d'un diamant, on étudie ses impuretés, des inclusions qui témoignent de la zone du manteau dans laquelle ils se sont formés.
Le diamant étudié par l'équipe de Graham Pearson a révélé la présence d'une impureté inattendue : la ringwoodite. Les conditions de température et de pression nécessaire à la formation de la ringwoodite impliquent que ce diamant provient d'une zone du manteau terrestre située entre 410 à 660 kilomètres, nommée zone de transition.

coupe partielle de la Terre, montrant l’emplacement de la ringwoodite dans le manteau.
coupe partielle de la Terre, montrant l’emplacement de la ringwoodite dans le manteau. Dr Kathy Mather/Dpt of Earth Sciences/Durham University, England

La surprise vient du fait que non seulement la ringwoodite a survécu à son ascension dans le manteau terrestre jusqu'à la surface sans être transformée par les changements de pression, mais qu'en plus elle renferme des molécules d'eau. La ringwoodite contient 1,5% d'eau, ce qui tend à démontrer que la proportion d'eau présente dans la couche géologique dont est issu le diamant pourrait être très importante, mais cela reste à démontrer.

Un océan inaccessible

L'eau présente dans la zone de transition provient des océans terrestres. Au fond des océans, dans ce que l'on appelle zones de subduction, les plaques tectoniques qui forment la croûte terrestre (et océanique) se superposent l'une à l'autre, l'une plongeant sous la seconde. A cet endroit, il se forme une faille dans laquelle l'eau de l'océan s'infiltre jusqu'à la zone de transition, où elle forme un nouvel océan sous-terrestre. Mais cet océan reste pour l'instant inaccessible, car le plus profond forage de l'histoire n'a pas dépassé 12,262 mètres de profondeur, en raison des conditions de températures et pressions excessivement élevées.

NewsletterRecevez toute l'actualité internationale directement dans votre boite mail

Page non trouvée

Le contenu auquel vous tentez d'accéder n'existe pas ou n'est plus disponible.