Depuis que l’homme recherche avidement les gisements de gemmes pour les exploiter, peu de progrès ont été faits (sauf pour le diamant) dans l’approfondissement des connaissances concernant les lois de répartition de ces précieuses substances, c’est-à-dire leur gîtologie.
Gîtologie du diamant
Ce fut un sujet de grand étonnement lorsque Lavoisier, Guyton de Morveau et Smithson Tennant établirent que le diamant n’était autre chose que «quasiment du charbon». Jusque vers la fin du XIXe siècle, même la géologie du diamant restait un mystère, car les seuls gisements connus étaient des alluvions, où le diamant était à l’état de fragments remaniés comme tous les autres graviers environnants, provenant donc visiblement de la désagrégation de pointements de roches érodées en amont, mais non localisés. La découverte de diamants dans les cheminées de ces roches ultrabasiques micacées apparentées aux péridotites que l’on a baptisées kimberlites (du nom de la région de Kimberley, en Afrique du Sud) révéla, en 1887, l’origine extraordinaire de ce minéral.
Les kimberlites
Les kimberlites diamantifères se répartissent dans une gamme de terrains d’âges variés, de 2 300 à 1 800 millions d’années (au précambrien), puis au paléozoïque, et surtout entre le jurassique et l’éocène, notamment au crétacé. Il semble que la mise en place des gisements de diamants s’effectue préférentiellement en bordure de cratons (les boucliers stables de socle ancien), vers le sommet des flancs d’antéclises, durant les périodes de calme orogénique de la croûte terrestre superficielle. C’est cette particularité qui semble expliquer l’inexistence de diamant dans les roches ultrabasiques, assez semblables aux kimberlites, qui recoupent les chaînes plissées. Ainsi, certaines zones privilégiées ont été traversées par des kimberlites diamantifères à plusieurs époques de leur histoire: par exemple, en Côte-d’Ivoire, plus de 1 milliard d’années après la mise en place des premiers gisements, il s’en est formé de nouveaux, à 150 km de distance.
La création de diamant nécessite des conditions très particulières: il apparaît en effet dans le manteau terrestre, vers 200 à 300 km de profondeur, sous une pression de 45 à 65 kbar et à des températures de 1 240 à 1 540 °C. À la faveur de fractures et d’explosions, le magma kimberlitique monte rapidement dans la croûte terrestre. Il s’ouvre une cheminée (pipe), une fissure (dyke) ou un filon-couche (sill), dont le diamètre atteint rarement 1 km dans la croûte. Le remplissage de la cheminée, ou diatrème, est généralement constitué de brèches de magma et de roches arrachées au conduit, cimentées par la roche serpentineuse riche en clinopyroxène.
Les autres gisements
Dans les années 1980, un nouveau type de roche hôte pour le diamant primaire a été découvert en Australie, dans la région de Kimberley (à ne pas confondre avec la ville sud-africaine): il s’agit des lamproïtes à olivine et/ou leucite, roches ultrapotassiques connues depuis 1923, mais dont on ignorait totalement les potentialités en matière de diamant.
L’érosion des pipes et des dykes libère le diamant dans les éluvions et alluvions qui, consolidées, forment des roches-magasins (de type grès et conglomérats). La destruction de ces roches peut produire par la suite d’autres roches détritiques, encore diamantifères.
Actuellement, 70 % des diamants sont extraits de kimberlites, et 30 % de gisements alluvionnaires; ces derniers livrent généralement des pierres de meilleure qualité. Au total, le rendement des deux types de gisements est d’environ 81 % de diamants industriels, et seulement 19 % de diamants gemmes.
