Un gisement magmatique : le diamant

1. Le diamant, du carbone pur

Le diamant est un minéral formé uniquement de carbone (C). Chaque atome de carbone est lié très solidement à quatre autres, dans un réseau cristallin compact et régulier (système cubique). Il en résulte des propriétés exceptionnelles :

• c'est le minéral le plus dur : dureté 10 sur l'échelle de Mohs (il raye tous les autres minéraux) ;
• masse volumique : 3,52 g/cm³ ;
• il est transparent et très brillant une fois taillé ; il disperse la lumière en couleurs ;
• il est chimiquement très stable dans les conditions de la surface.

Le graphite est aussi du carbone pur, mais ses atomes sont disposés en feuillets qui glissent facilement les uns sur les autres : il est noir, très tendre et laisse une trace sur le papier. Diamant et graphite sont deux formes du même élément ; ce qui les différencie, ce sont les conditions de pression et de température de leur formation.

La masse d'un diamant s'exprime en carats (ct) : 1 carat = 0,2 g. La teneur d'un gisement s'exprime en carats par tonne (ct/t) ou en carats pour 100 tonnes.

Les diamants servent à la joaillerie (les plus beaux, dits « de joaillerie ») et à l'industrie (les autres, pour couper, percer et polir les matériaux durs : forets, scies à roche, meules).

2. Où le diamant se forme-t-il ?

Le diamant ne peut se former que sous une très forte pression : il faut plus de 150 km de profondeur (pression de l'ordre de 5 GPa, soit environ 50 000 fois la pression atmosphérique) et une température d'environ 1 000 à 1 300 °C. Ces conditions existent dans le manteau, sous les vieux cratons, là où la lithosphère est très épaisse et relativement « froide » : c'est pourquoi les gisements de diamant se trouvent dans les régions de socle très ancien, comme la dorsale de Léo-Man (Guinée, Sierra Leone, Liberia, Côte d'Ivoire), l'Afrique australe ou le Congo.

Dans des conditions moins profondes, le carbone forme du graphite. Un diamant ramené lentement vers la surface se transformerait en graphite ; il faut donc un transport très rapide.

3. La kimberlite : un ascenseur rapide (gîte primaire)

Les diamants sont remontés par un magma particulier, la kimberlite (du nom de Kimberley, en Afrique du Sud). C'est un magma ultrabasique, très pauvre en silice, très riche en gaz (dioxyde de carbone et vapeur d'eau), formé par une très faible fusion partielle du manteau profond.

1. Le magma kimberlitique naît à grande profondeur, au-dessous de la zone où se trouvent les diamants.
2. En montant, il arrache des fragments du manteau (péridotites, éclogites) qui contiennent des diamants.
3. Poussé par ses gaz, il remonte très vite (en quelques heures ou quelques jours) : les diamants n'ont pas le temps de se transformer en graphite.
4. Près de la surface, les gaz se détendent brutalement : le magma explose et forme une cheminée en forme de carotte, remplie de roche broyée, la kimberlite. Il forme aussi des filons (dykes).

Ces cheminées sont les gîtes primaires du diamant. Le diamant est un gisement magmatique : il est transporté et mis en place par un magma. La teneur est toujours très faible : quelques dixièmes de carat à quelques carats par tonne dans les meilleurs gisements.

4. Des cheminées aux alluvions (gîte secondaire)

En surface, la kimberlite, riche en minéraux fragiles, s'altère facilement sous le climat tropical. Les diamants, durs et inaltérables, sont libérés. L'érosion les entraîne vers les rivières, qui les transportent et les concentrent, avec les autres minéraux lourds, dans les graviers des lits actuels, des anciennes terrasses et des méandres : ce sont les gîtes alluvionnaires, ou placers diamantifères.

Le transport a un avantage : les diamants fragiles ou fissurés se brisent en chemin ; ceux qui restent sont souvent de bonne qualité (qualité joaillerie).

5. Le diamant en Guinée

En Guinée, les diamants se trouvent surtout en Guinée forestière et à sa limite avec la Haute-Guinée, dans la région de Banankoro, Kérouané et Macenta, sur le socle ancien de la dorsale de Léo-Man. Des kimberlites, mises en place au Mésozoïque, y ont été reconnues, mais l'essentiel de la production provient des gîtes alluvionnaires.

L'exploitation artisanale (la plus répandue) :

1. décapage des terres stériles au-dessus de la couche de gravier ;
2. extraction du gravier diamantifère, souvent dans le lit ou les anciennes terrasses des rivières ;
3. lavage et tamisage : on élimine l'argile et on sépare les grains par taille ;
4. concentration par des mouvements circulaires dans l'eau (jig manuel) : les minéraux lourds, dont le diamant, se rassemblent au centre du tamis ;
5. tri à la main sur une table.

L'exploitation industrielle : extraction mécanique des graviers ou de la kimberlite, concassage, séparation par milieu dense (les minéraux lourds coulent), puis récupération des diamants par passage aux rayons X (le diamant émet une lumière sous les rayons X) ou sur des tables graissées (le diamant colle à la graisse).

Commerce et enjeux. Pour éviter que les diamants servent à financer des conflits armés, comme cela s'est produit en Afrique de l'Ouest dans les années 1990, un système international de certification, le processus de Kimberley, suit les diamants bruts de la mine jusqu'à l'exportation. La Guinée y participe. L'exploitation artisanale pose aussi des problèmes : trous et fosses abandonnés remplis d'eau (dangereux et favorables aux moustiques), destruction des berges et des forêts, envasement des rivières, abandon de l'école et des champs.