Afin de mieux comprendre l'origine et la circulation du carbone mantellique, des études récentes ont examiné la composition isotopique du carbone des diamants provenant de plusieurs régions du monde, notamment les champs de kimberlite de Letlhakane et d'Orapa au Botswana, la mine Finsch en Afrique du Sud et la mine d'Argyle. Champ de lamproïte en Australie occidentale. Ces investigations ont découvert une variété beaucoup plus large de valeurs de δ13C, de -18,5 à +2,5 pour mille, par rapport aux études précédentes. Des diamants avec des valeurs isotopiques du carbone très défavorables ont également été trouvés dans cette gamme plus large, ce qui indique un réservoir important de sédiments profondément enfouis ou de matériaux crustaux recyclés dans le manteau terrestre qui n'a pas encore été inclus dans le cycle général du carbone. De plus, l'existence d'une telle hétérogénéité isotopique dans diverses localisations diamantifères impliquait l'existence de parties chimiquement et physiquement séparées au sein du manteau terrestre.
Au-delà des isotopes du carbone, les diamants peuvent fournir des informations vitales sur la profondeur de la fonte du manteau et sur les origines des magmas qui ont amené les diamants à la surface. Les concentrations d'oligo-éléments particuliers, tels que l'azote, le soufre et le fer, à l'intérieur des diamants changent en fonction de la pression, de la température et de la composition volatile sous laquelle ils sont générés. Ces oligo-éléments permettent la création de zones de croissance dans les diamants qui correspondent à des phases distinctes de l'évolution du magma kimberlitique et de son ascension. Par exemple, un résultat important de la recherche sur les éléments traces est que des diamants de couleurs différentes, tels que les diamants incolores et bruns, peuvent se développer à partir du même magma de départ, mais dans des conditions P-T et des composants volatils distincts, ce qui élucide davantage la complexité du processus de formation du diamant. processus.
Une autre avancée significative dans l'étude des diamants pour comprendre le cycle du carbone terrestre est la découverte de diamants ultra-profonds. Ces diamants présentent des valeurs δ13C extraordinairement élevées, allant jusqu'à +5,5 pour mille, ce qui indique que leur source de carbone est sensiblement différente des réservoirs de carbone conventionnels du manteau. La présence de diamants très profonds suggère l'existence potentielle de réservoirs de carbone extrêmement anciens dans le manteau inférieur de la Terre, qui pourraient inclure des restes de sédiments subduits et/ou des matériaux primordiaux du manteau.
En résumé, les diamants fournissent des informations vitales sur le cycle du carbone de la Terre, les processus du manteau et les circonstances de formation des diamants en raison de leur capacité exceptionnelle à maintenir des informations stables sur les isotopes et la composition des oligo-éléments. La recherche sur les diamants a permis de réaliser que le cycle du carbone terrestre est plus complexe qu'on ne le pensait auparavant et qu'il existe d'importants réservoirs de carbone non identifiés dans le manteau terrestre qui sont essentiels à la compréhension des processus dynamiques qui façonnent notre planète.
