Contenu
- Quels sont les diamants Carbonado?
- Dureté vs. Dureté
- Où est trouvé Carbonado?
- Comment Carbonado se forme-t-il?
- Propriétés physiques du carbonado
Diamants Carbonado sont généralement de couleur noire ou grise et de forme irrégulière. À l'examen attentif, leur texture poreuse est généralement évidente. Ils présentent généralement un lustre qui pourrait être perçu comme vitreux, sous-métallique ou adamantine. Image Creative Commons par James St. John. Cliquez pour agrandir.
Quels sont les diamants Carbonado?
Les diamants Carbonado sont une variété rare et inhabituelle de diamants industriels. Lorsqu'ils sont trouvés sur le terrain, ils ne ressemblent en rien à un autre type de diamant. Ils sont sombres, opaques, poreux et présentent souvent un lustre subtil. Ils sont composés presque entièrement de diamants microcristallins dans des orientations cristallographiques aléatoires. Ils ont été reconnus pour la première fois comme un type de diamant en 1841 par des prospecteurs portugais au Brésil, qu'ils ont qualifiés de «carbonado» car ils ressemblent à de minuscules morceaux de charbon de bois.
Les diamants Carbonado sont supérieurs aux autres types de diamants industriels dans de nombreuses applications de coupe et de meulage. Lorsque des granules abrasives de diamant monocristallin se cassent ou se clivent dans un environnement très stressant de coupe et de meulage, la fracture ou le clivage se déplace souvent complètement à travers le granule de diamant. Cependant, comme les granules de carbonado sont composés d’un grand nombre de microcristaux de diamant s’emboîtant les uns dans les autres, de nombreux bris et clivages s’arrêteront à la limite des cristaux au lieu de se propager complètement à travers le granule.
Le nom "diamant noir" est parfois utilisé pour carbonado, mais ce nom devrait être réservé aux diamants de couleur noire, souvent causés par des nuages comprenant de minuscules inclusions noires ou par la carbonisation des surfaces fracturées.
Dureté vs. Dureté
La texture polycristalline de Carbonado le rend plus durable qu'un diamant monocristallin. C'est la même dureté que d'autres types de diamants, mais c'est beaucoup plus dur. Sa texture polycristalline permet à un seul granule d'abrasif de présenter de multiples orientations cristallographiques du cristal de diamant à la surface de coupe, et l'orientation la plus dure effectue la coupe la plus agressive.
Les outils de coupe fabriqués avec du diamant carbonado durent plus longtemps et nécessitent moins d'entretien. Le Carbonado était reconnu comme un super-abrasif dans les années 1800 et était plus apprécié que jamais pour son efficacité de coupe et de meulage par rapport aux autres variétés de diamant. Le problème avec carbonado est sa rareté. On ne le trouve que dans deux pays et la production mondiale totale ne représente que quelques tonnes de matériau. Le carbonado n'est pas un produit important sur le marché des abrasifs actuels.
Il est intéressant de noter qu'à la fin des années 1800, lorsque De Beers développait ses mines de diamant en Afrique du Sud, elle préférait le carbonado à ses propres diamants pour le forage au diamant. Gardner F. Williams, directeur général de De Beers Consolidated Mines, Ltd., a déploré: "On trouve des cartouches rondes ou moulues dans les mines de Kimberley. Elles sont très utiles pour le forage au diamant car le carbonado brésilien est devenu si rare."
Où est trouvé Carbonado?
Carbonado se trouve dans seulement deux régions du monde. On le trouve dans le conglomérat de Tombodor et dans les sédiments dérivés de l'État de Bahia, dans l'est du Brésil. On le trouve également dans la région de Bangui, dans le sud-ouest de la République centrafricaine, où le carbonado résiste aux roches sédimentaires clastiques de la formation de Carnot. Les deux sites sont situés de part et d'autre de l'océan Atlantique, près des endroits où ces continents auraient peut-être déjà été connectés. Il est possible que ces deux zones d’occurrence de carbonado partagent une origine commune.
Tous les carbonado jamais découverts ont été retrouvés sous forme de grains détritiques dans les sédiments et les roches sédimentaires clastiques. Les grains ont presque toujours un diamètre inférieur à 1 centimètre et beaucoup de grains ont un millimètre ou moins. Le carbonado n'a jamais été trouvé dans la kimberlite, le lamproite ou tout autre type de roche associé à la formation de diamant. Pour cette raison, peu de preuves directes ont été trouvées sur la formation du carbonado.
Comment Carbonado se forme-t-il?
L'origine du diamant carbonado est mal comprise. Un certain nombre d'hypothèses ont été avancées par divers chercheurs, mais aucune d'entre elles n'a été largement acceptée. Une liste généralisée des processus hypothétiques est donnée ci-dessous.
(A) Métamorphisme de choc aux sites d'impact d'astéroïdes
(B) Augmentation élevée de la température et de la pression dans le manteau terrestre
(C) Conversion du carbone dans les zones de subduction
(D) Création induite par rayonnement dans le manteau terrestre
(E) Formation dans l'espace, puis livraison à la Terre
Stephen Haggerty donne une brève description de chaque processus dans un Gems & Gemology article.
Propriétés physiques du carbonado
De nombreuses propriétés du carbonado sont déterminées par sa présence en tant qu’agrégat microcristallin. En conséquence, il ne présente pas les formes cristallines octaédriques, cubiques ou dodécaédriques connues des autres variétés de diamant. Les formes cristallines sont cachées dans l’agrégat microcristallin. Les cristaux étant également imbriqués et suivant des orientations cristallographiques aléatoires, le clivage et une dureté uniforme sur l’échantillon ne sont pas observés. Carbonado peut également avoir une surface piquée et une porosité interne pouvant atteindre 10% ou plus. Ces propriétés sont inattendues pour tout type de diamant.
Si le carbonado est utilisé comme outil de grattage ou de coupe, le microcristal le plus dur en contact avec l'objet à gratter ou à couper déterminera la dureté effective du carbonado. En conséquence, le carbonado peut être plus dur et avoir une dureté apparente supérieure à celle des abrasifs diamantés monocristallins.