Diamant (Carbone)

Informations techniques

Le diamant est une pierre précieuse appréciée pour sa brillance exceptionnelle et sa dureté incomparable. Il est composé de carbone pur et est l'une des quatre pierres précieuses traditionnelles, aux côtés du rubis, de l'émeraude et du saphir. Contrairement à une idée reçue, les diamants ne sont pas seulement incolores ; ils existent en une variété de couleurs naturelles dues à des impuretés ou des défauts structuraux.

 

Composition chimique

Le diamant est un allotrope de carbone, formé d'atomes de carbone purs disposés en un réseau cristallin cubique à faces centrées. Sa formule chimique est simplement C. Des impuretés ou des défauts comme l'azote, le bore ou des radiations naturelles peuvent altérer sa couleur, produisant des diamants jaunes, bleus, roses, verts ou mêmes noirs.

  • Éléments principaux :  Carbone (C).
  • Éléments traces colorants :  Azote (N, pour les jaunes), Bore (B, pour les bleus), Hydrogène (H), ou défauts structuraux.
  • Formule de masse :  12,01 uma (pour C atomique)
  • Classe minéralogique:  Éléments natifs (groupe du diamant)

La formation du diamant se produit dans le manteau terrestre, à des profondeurs de 150 à 700 km, sous des pressions extrêmes (45-60 kbar) et des températures de 900-1300 °C, puis remonté à la surface par des éruptions volcaniques via des kimberlites ou des lamproïtes.

 

Propriétés physiques

Voici un tableau récapitulatif des propriétés physiques principales

  • Durée (échelle de Mohs) :  10 (la plus élevée)
  • Densité:  3,51 à 3,53
  • Système cristallin :  Cubique
  • Forme cristalline :  Octaédrique, cubique, dodécaédrique
  • Clivage:  Parfait dans quatre directions
  • Cassure :  Conchoïdale
  • Éclat :  Adamantin (brillant comme le diamant)
  • Transparence :  Transparent à opaque
  • Température de fusion :  Environ 3550 °C

Le diamant est le matériau naturel le plus dur, résistant aux rayures mais sensible aux chocs en raison de son clivage parfait ; il peut se briser si frappé dans la bonne direction.

 

Propriétés optiques

  • Indice de réfraction :  2,417 - Isotrope (pas de biréfringence)
  • Biréfringence :  Aucune
  • Dispersion :  0,044 (élevée, responsable du "feu" ou scintillation multicolore)
  • Pléochroïsme :  Aucun
  • Fluorescence (UV) : Variable ; souvent bleue, jaune ou verte sous UV longue. Certains diamants incolores fluorescents paraissent jaunâtres.

Les diamants présentent un éclat adamantin unique dû à leur haut indice de réfraction. Les variétés colorées (diamants fantaisie) incluent des effets comme le chatoiement rare ou l'astérisme, bien que moins courants que chez d'autres pierres précieuses.

 

Inclusions courantes

Les diamants contiennent souvent des inclusions, qui sont des défauts internes visibles sous grossissement. Ces inclusions permettent d'identifier les diamants naturels par rapport aux synthétiques.

  • Types courants :  Nuages (agglomérats de petits cristaux), plumes (fissures), cristaux internes (comme des diamants minuscules ou d'autres minéraux), nœuds (cristaux déformés), ou lignes de croissance.
  • Impact :  Les inclusions tirent la clarté (évaluées par l'échelle GIA : FL à I3) ; celles visibles à l'œil nu diminuent la valeur, mais des inclusions mineures peuvent être acceptables dans les diamants colorés.
  • Rareté :  Un diamant impeccable (sans inclusions) est extrêmement rare et très précieux.

L'observation des inclusions à la loupe ou au microscope permet de déterminer l'origine et l'authenticité.

 

Traitements

De nombreux diamants subissent des traitements pour améliorer leur couleur, clarté ou apparence :

  • HPHT (Haute Pression Haute Température) : Appliqué pour décolorer ou changer la teinte (ex. : transformer un diamant brun en incolore) ; détectable par analyse spectroscopique.
  • Irradiation et recrutement : Pour créer des couleurs fantaisie comme vert ou bleu ; souvent stable mais doit être divulgué.
  • Remplissage de fractures : Avec des résines ou verres pour masquer les fissures ; moins courant et peut s'altérer avec le temps.
  • Autres : Revêtements pour améliorer la couleur, mais non permanents ; laser pour enlever les inclusions sombres.

Éviter les nettoyages ultrasoniques ou chimiques agressifs qui peuvent endommager les traitements ou le diamant.

 

Gisements principaux

Les diamants se forment dans des environnements géologiques profonds, avec des gisements primaires (kimberlites) et secondaires (alluviaux).

  • Botswana :  Principal producteur actuel (Jwaneng, Orapa), diamants de haute qualité.
  • Russie :  Yakoutie (Mir, Udachnaya), leader en volume.
  • Afrique du Sud :  Historique (Cullinan), toujours important.
  • Autres :  Canada (Ekati, Diavik), Australie (Argyle pour les roses), Angola, Namibie, Brésil, Inde, Sierra Leone.

L'origine est déterminée par l'analyse des inclusions, isotopes et traces élémentaires ; les diamants "conflict-free" sont certifiés par le Processus de Kimberley.

 

Autres informations techniques

  • Synthèses : Possibles par HPHT (haute pression haute température) ou CVD (Chemical Vapor Deposition) : identifiables par absence d'inclusions naturelles, lignes de croissance ou fluorescence anormales sous microscope.
  • Entretien :  Nettoyer avec eau savonneuse tiède et brosse douce ; évitez les chocs et les produits chimiques. Stocker séparément pour prévenir les rayures sur d'autres pierres précieuses.
  • Taille :  Souvent en brillant rond (58 facettes) pour maximiser la brillance ; autres tailles comme princesse, coussin ou émeraude pour conserver le poids.
  • Authentification :  Vérifier les 4C (Carat, Couleur, Clarté, Taille) via les certificats GIA/IGI ; distinguer des imitations comme la moissanite (biréfringente) ou le zircon cubique (dispersion différente) par tests de conductivité thermique ou fluorescence.