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Des diamants dans le manteau de la Terre

Posté le par La rédaction dans Matériaux, Biotech & chimie

Des chercheurs suisses viennent de montrer que, au cours du chemin que suivent les minéraux carbonés dans le manteau de la Terre, se forment des diamants.

Les laves issues des volcans encore en activité aujourd’hui sont en très grande majorité des laves composées d’une proportion assez élevée de silice. Les andésites contiennent ainsi de 52 à 63 % en masse de silice, et sont émises par des volcans tels que le Montserrat aux Antilles, tandis que les basaltes contiennent une proportion plus faible, inférieure à 52 %, et sont de fait plus fluides.

Un autre type de lave, très rare puisque émis aujourd’hui par un seul volcan au monde, l’Ol Doinyo Lengaï en Tanzanie, possède une composition chimique et des propriétés remarquables. La carbonatite contient moins de 1 % de silice et plus de 50 % de carbonates (carbonates de calcium, de magnésium, de fer, de sodium ou encore de potassium), et se forme notamment lorsque des calcaires pénètrent dans le manteau.

Deux chercheurs de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETHZ) viennent de montrer que, au cours du chemin que suivent ces minéraux carbonés dans le manteau de la Terre, se forment des diamants. Ils ont pour cela étudié, par le biais d’expériences menées à haute pression en laboratoire, l’équilibre rédox entre les carbonates et le manteau riche en fer élémentaire. Soumis à une forte pression et à des températures élevées, les carbonates fondent et, à des pressions supérieures à 2,5 gigapascals, entraînent aussi une fusion du manteau. Le dioxyde de carbone contenu dans les carbonates fondus est alors réduit par le fer élémentaire du manteau en carbone élémentaire. Dans une zone de transition située entre 410 et 660 kilomètres de profondeur, à des pressions supérieures à 10 gigapascals, et à des températures comprises entre 1400 et 1700 °C, des diamants cristallisent. Cependant, lors de la remontée dans le manteau, les diamants sont ré-oxydés par les éléments contenant du fer III, recréant ainsi le dioxyde de carbone qui est incorporé dans des carbonates.

Cette étude a été publiée dans la revue britannique Nature [1].

 

[1] A. Rohrbach et M. W. Schmidt, « Redox freezing and melting in the Earth’s deep mantle resulting from carbon-iron redox coupling », Nature 472, 209, 14 avril 2011 : http://www.nature.com/nature/journal/v472/n7342/full/nature09899.html
[2] Communiqué de presse de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich, 4 avril 2011 : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/VONKX

 

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67190.htm

Posté le par La rédaction


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