Pour la première fois, des chercheurs ont découvert un minéral rare provenant directement du manteau inférieur de la Terre
C’est “la première fois que des minéraux du manteau inférieur sont observés dans la nature”.
Davemaoïte. Aaron Celestian/ Natural History Museum, LA
Des chercheurs affirment avoir découvert un minéral rare qui provient directement du manteau inférieur de la Terre – la région située entre le noyau et la croûte de la planète – dans une nouvelle étude publiée dans Science.
Cette découverte est surprenante, car personne n’a jamais retrouvé un tel minéral à haute pression à la surface de la Terre, après des décennies de recherche.
Cependant, grâce à un diamant dans lequel il était piégé, le nouveau minéral, baptisé “davemaoïte”, a réussi à faire l’improbable voyage depuis au moins 412 mètres dans le manteau inférieur.
Cette découverte constitue un pas en avant dans la quête des scientifiques pour modéliser plus en détail l’évolution du manteau terrestre.
La capacité radioactive de la davemaoïte détermine la façon dont la chaleur se déplace dans les profondeurs de la Terre
La davemaoïte représente de 5 à 7 % de la matière du manteau inférieur de la Terre et est l’un des trois minéraux importants de ce manteau. Elle est principalement composée de pérovskite de silicate de calcium (CaSiO3) – sans doute la phase la plus importante (géochimiquement) du manteau inférieur de la Terre.
Cela s’explique notamment par la capacité unique de la Davemaoïte à piéger les isotopes radioactifs de l’uranium, du thorium et du potassium.
Ces isotopes génèrent beaucoup de chaleur dans la partie inférieure du manteau terrestre, ce qui fait de la Davemaoïte un acteur essentiel dans la gestion de la circulation de la chaleur dans les profondeurs de la Terre. À son tour, la Davemaoïte contribue à contrôler la façon dont la chaleur est transférée du manteau à la croûte pour alimenter des processus tels que la tectonique des plaques.
Jamais auparavant la pérovskite CaSiO3 n’avait été observée dans la nature, car elle se désintègre habituellement lorsqu’elle est retirée de son environnement à haute pression.
Les minéraux CaSiO3-perovskite ont été découverts sous la forme de minuscules taches noires dans un diamant extrait il y a plusieurs décennies de la mine d’Orapa au Botswana (Afrique du Sud) – la plus grande mine de diamants du monde en termes de superficie.
Cependant, une équipe de géologues américains a récemment acquis le diamant – qui avait peu de valeur pour les bijoutiers en raison de ses “imperfections” – ce qui leur a permis de l’examiner de plus près.
“Pour les bijoutiers et les acheteurs, la taille, la couleur et la clarté d’un diamant sont toutes importantes, et les inclusions – ces taches noires qui agacent le bijoutier – pour nous, elles sont un cadeau”, a déclaré Oliver Tschauner dans un communiqué de presse de l’Université du Nevada, à Las Vegas, et codirecteur de l’étude.
Concernant l’ascension improbable de la davemaoïte, il a commenté à Nature : “C’est la force du diamant qui maintient les inclusions à haute pression.”
Une technique spécialisée à base de rayons X, connue sous le nom de synchrotron, a révélé le nouveau minéral
Tschauner et ses collaborateurs, dont le géochimiste Shichun Huang de l’Université du Nevada à Las Vegas (UNLV), ont acquis le diamant avant d’utiliser une technique spécialisée à rayons X, appelée synchrotron. Cela leur a permis d’analyser sa structure interne de manière plus approfondie.
Ils ont découvert une nouvelle substance cristalline qu’ils ont appelée “davemaoïte” – un nom choisi en l’honneur du géophysicien expérimental Ho-Kwang “Dave” Mao, qui a créé bon nombre des méthodes que Tschauner et ses associés utilisent aujourd’hui.
La davemaoïte a depuis été approuvée comme un tout nouveau minéral naturel par la Commission des nouveaux minéraux, de la nomenclature et de la classification de l’Association minéralogique internationale.
La davemaoïte peut être projetée à la surface de la Terre par des météorites
La découverte de la davemaoïte par Tschauner illustre l’une des deux façons dont les minéraux à haute pression sont découverts dans la nature : à l’intérieur des météorites ou entre 660 et 900 km sous la surface de la Terre.
Mieux encore, Tschauder a déjà fait des progrès dans la première voie (intérieur des météorites) lorsqu’il a découvert le minéral “bridgmanite” en 2014.
Il est optimiste et pense que d’autres découvertes de minéraux seront bientôt faites, ce qui permettra aux chercheurs de décrire plus précisément l’évolution du manteau terrestre.
Lire aussi : Le mystère du minéral manquant de la Terre a été résolu par une nouvelle expérience brûlante
Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
