Les analyses montrent que les gaz trouvés dans les inclusions microscopiques des diamants proviennent d'un réservoir souterrain stable au moins aussi vieux que la Lune, caché à plus de 410 km sous le niveau de la mer dans le manteau terrestre.

Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps qu'une zone du manteau terrestre, quelque part entre la croûte et le noyau, contient un vaste réservoir de roche, relativement calme depuis la formation de la planète. Jusqu'à maintenant, il n'y a eu aucune preuve solide si ou où il existe. Aujourd'hui, un groupe international de scientifiques a mesuré les isotopes d'hélium contenus dans des diamants très profonds ramenés à la surface par de violentes éruptions volcaniques, pour détecter les empreintes de cet ancien réservoir. Ce travail sera présenté pour la première fois aux scientifiques le vendredi 23 août lors de la conférence Goldschmidt à Barcelone, après publication aujourd'hui (15 août) dans la revue Science .

Après la formation de la Terre, une violente activité géologique et des impacts extraterrestres ont perturbé la jeune planète, ce qui signifie que presque rien de la structure originale de la Terre ne reste. Puis, dans les années 1980, les géochimistes ont noté que dans certaines laves de basalte provenant d'emplacements particuliers, le rapport de l'isotope de l'hélium 3 à l'hélium 4 était plus élevé que prévu, reflétant le rapport isotopique trouvé dans des météorites extrêmement anciennes qui étaient tombées sur Terre. Cela indique que la lave avait transporté le matériau d'une sorte de réservoir profond dans la Terre, avec une composition qui n'a pas changé de manière significative au cours des 4 derniers milliards d'années. "Ce modèle a été observé dans "Ocean Island Basalts, " qui sont des laves venant des profondeurs de la Terre à la surface, et forment des îles comme Hawaï et l'Islande", a déclaré Suzette Timmerman, responsable de la recherche, de l'Université nationale australienne. "Le problème est que bien que ces basaltes soient remontés à la surface, nous ne voyons qu'un aperçu de leur histoire. Nous ne savons pas grand-chose sur le manteau d'où provenaient leurs fontes."

Pour résoudre ce problème, L'équipe de Timmerman a examiné les rapports isotopiques de l'hélium dans les diamants très profonds. La plupart des diamants se forment entre 150 et 230 km sous la croûte terrestre, avant d'être transporté à la surface par les fontes. Très occasionnellement, des diamants « super profonds » (créés entre 230 et 800 km sous la surface de la Terre) sont amenés à la surface. Ces diamants ultra-profonds sont reconnaissables à la différence des diamants normaux.

Suzette Timmerman a dit, "Les diamants sont les plus durs, substance naturelle la plus indestructible connue, ils forment donc une capsule temporelle parfaite qui nous offre une fenêtre sur la Terre profonde. Nous avons pu extraire de l'hélium gazeux de vingt-trois diamants très profonds de la région de Juina au Brésil. Ceux-ci ont montré la composition isotopique caractéristique que l'on attendrait d'un réservoir très ancien, confirmant que les gaz sont des vestiges d'une époque à ou même avant la collision de la Lune et de la Terre. De la géochimie des diamants, nous savons qu'ils se sont formés dans une zone appelée "zone de transition, " qui se situe entre 410 et 660 km sous la surface de la Terre. Cela signifie que ce réservoir invisible, reste des origines de la Terre, doit être dans cette zone ou en dessous.

« Des questions subsistent sur la forme de ce réservoir ; est-ce un grand réservoir unique, ou y a-t-il plusieurs réservoirs anciens plus petits ? Où est exactement le réservoir ? Quelle est la composition chimique complète de ce réservoir ? Mais avec ce travail, nous commençons à nous concentrer sur ce qui est probablement le plus ancien matériau relativement intact sur Terre, " elle dit.

Commenter, Professeur Matthew Jackson (Université de Californie, Santa Barbara) a dit, "Il y a eu beaucoup de travail axé sur l'identification de l'emplacement des réservoirs primordiaux dans la Terre profonde. C'est donc un résultat intéressant, avec beaucoup de potentiel pour « cartographier » où les domaines 3He/4He élevés sont situés dans l'intérieur profond de la Terre. L'hélium peut diffuser rapidement dans les conditions du manteau, il sera donc important d'évaluer si l'ancienne signature d'hélium reflète des compositions piégées à des profondeurs de formation de diamant, ou la composition de la lave hôte qui a transporté les diamants à la surface. Ce travail est une étape importante vers la compréhension de ces réservoirs, et ouvre la voie à d'autres recherches."