La géologie des diamants est constituée de carbone cristallin bien qu’une proportion importante de diamants soit issue de gisements placides c’est-à-dire hébergés dans des sédiments, les placides sont des gisements secondaires et tous les diamants ont été à un moment ou à un autre hébergés par des roches ignées kimberlitiques. Le nom Kimberlite vient de la ville de Kimberley qui s’est développée autour des prolifiques mines de diamants du nord de l’Afrique du Sud. C’est là que Cecil Rhodes s’est établi pour consolider les mines en 1888, d’après le nom du fermier local dont les terres ont été découvertes. La partie supérieure de la fosse a été creusée à la main dans les années 1880, c’est là que la photo en haut à droite a été prise. La kimberlite se présente le plus souvent sous la forme d’intrusions en forme de tuyaux, souvent d’assez petit diamètre, mais elle peut aussi former des dykes ou même des lits de plastique volcanique entourant les tuyaux intrudés. La kimberlite est essentiellement une forme de péridotite, c’est-à-dire qu’elle est composée principalement d’olivine, un type particulier de granite riche en chrome, et vous verrez pourquoi c’est important lorsque nous parlerons de l’exploration des diamants. La kimberlite fraîche est dure et d’une couleur bleu-vert foncé. En s’oxydant, elle devient beaucoup plus molle et prend une couleur jaune-brun. Le passage de la kimberlite oxydée à la kimberlite fraîche se produit au niveau des pentes de rupture sur la photo de l’ancienne fosse en bas à droite.
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Maintenant j’ai souligné dans ce premier cours d’introduction à la géologie de l’exploration comment tous les matériaux que nous exploitons sont dérivés de la croûte et c’est fondamentalement correct cependant bien que les diamants soient extraits de la croûte ils ont leurs origines dans le manteau, plus de 100 km sous la base de la croûte. La plupart de la fonte kimberlitique est dérivée d’encore plus profond dans le manteau et les diamants sont ramassés par la fonte sur son chemin vers la surface et c’est pourquoi j’ai inclus les kimberlites tôt dans cette série de cours de géologie d’exploration plutôt que de les mettre dans le même sac que les processus épithermiques peu profonds.
La terre est âgée d’environ 4,5 milliards d’années et bien que les kimberlites aient été introduites entre 2 milliards d’années et le présent certains diamants ont commencé à se cristalliser il y a plus de 3 milliards d’années seulement 25% de la vie de la terre. Ils ont ensuite flotté pendant des millions d’années dans la bouillie de cristaux plastiques en attendant de remonter à la surface. Les diamants ne se forment que sous les plaques continentales où les conditions de température et de pression correctes existent pas sous les plaques océaniques et parce qu’ils se sont formés plus tôt dans l’histoire, ils ne se trouvent généralement que sous la vieille croûte archéenne un point critique quand on en vient à l’exploration des diamants.
Les kimberlites doivent être dans placées rapidement afin d’éviter que les diamants soient réabsorbés ou refondus lorsque la pression baisse. Comme les kimberlites s’élèvent le dégazage de grandes quantités de dioxyde de carbone à haute pression, quand ils se rapprochent des sondages que le gaz se dilate et ils se mélangent avec l’eau souterraine développer un fluidiser presque mousseux consistance qui les fait terminer leur voyage à la surface avec une force explosive. Là, la kimberlite fait éruption violemment mais brièvement en formant un cratère et en soufflant des fragments de kimberlite dans l’air et les cratères sont souvent partiellement remplis d’un mélange de fragments de kimberlite éjectés et de roche de paroi qui retombe à la surface.
Comme je l’ai mentionné plus tôt bien qu’il y ait des kimberlites dans une variété de terrains géologiques, les pipes diamantifères sont presque toujours dans ou au-dessus des cratons archéens et ce sont les zones orange sur la carte et seulement quelques-uns de ces types de kimberlite qui sont sur la croûte archéenne contiennent réellement des diamants et encore moins de ces pipes diamantifères contiennent assez de diamants pour être économiquement viables. En fait, seulement environ 1% des pipes de kimberlite accueillent des diamants économiques.
Quelque chose comme 80% de la production mondiale de diamants provient soit du Sub-Sahara en Afrique, soit de la Russie. En Afrique, les grands producteurs sont le Botswana, l’Afrique du Sud, le Congo RDC, l’Angola et la Namibie. La production du Zimbabwe a explosé au cours des deux ou trois dernières années avec la découverte du gisement de merengue, mais comme il a été découvert par Mugabe et confisqué par ce dernier et son cercle proche, aucun chiffre de production n’est disponible. Les teneurs en diamants des kimberlites économiques varient énormément.
- Le premier gisement d’Afrique du Sud comme une teneur phénoménale de près de 34 000 carats par cent tonnes de minerai.
- Au Botswana à Orapa il a une teneur d’environ 120 carats par cent tonnes.
- Jwaneng également au Botswana 44 carats par cent tonnes et Letseng au Lesotho à peine 2 carats par cent tonnes.
Alors vous pourriez vous demander comment Letseng survit économiquement avec une teneur pitoyable de seulement 115 000e de la teneur de premier. La réponse réside dans la taille et la qualité des pierres. Letseng abrite certains des plus gros diamants jamais découverts. La photo montre une réplique exacte de deux de ces pierres mammouths. Pour les diamants, la taille et la qualité des pierres sont plus importantes que le grade global en termes de carats par cent tonnes. C’est une exception à l’adage grade is king que l’on entend si souvent chez les mineurs.
Comment explore-t-on les diamants :
On commence par savoir que les diamants sont d’abord des kimberlites et n’existent qu’au-dessus des cratons archéens et qu’ils ont tendance à former des amas au sein de larges tendances linéaires. Les principaux outils d’exploration sont les levés géophysiques. Les kimberlites contiennent de la magnétite et ont une gravité spécifique relativement élevée, de sorte que les levés magnétiques ou gravimétriques peuvent être utilisés tant que la roche dans laquelle les kimberlites sont mises en place présente des caractéristiques gravimétriques ou magnétiques faibles. L’image de cette diapositive, en haut à droite, est une image satellite du désert du Kalahari, dans le sud du Botswana, dont les caractéristiques grossièrement circulaires sont des marmites peu profondes sans rapport avec les kimberlites. La roche-mère et les kimberlites sont masquées par des dizaines de mètres de sable soufflé par le vent, mais lorsque vous placez une image magnétique sur la même zone, vous pouvez clairement voir les pipes de kimberlite cachées sous cette couverture de sable. La prospection au sol repose sur ce que l’on appelle les KIMS ou Kimberlite Indicator Minerals. Vous vous souviendrez que j’ai mentionné les grenats riches en chromite que l’on trouve souvent dans les kimberlites. Ils sont presque uniques aux kimberlites ; d’autres minéraux accessoires comprennent la chromite, l’ilménite, les clinopyroxènes et évidemment les olivines ; tous ces minéraux ont des densités plus élevées que les quartz ou les feldspaths et sont classés comme minéraux indicateurs de kimberlite. L’échantillonnage des minéraux indicateurs de kimberlite consiste à prélever des échantillons de sol ou de sédiments de cours d’eau dans un large espace, à séparer les minéraux lourds et à les examiner au microscope binoculaire pour rechercher la présence de minéraux indicateurs de kimberlite. Si la kimberlite est fondée en culture, il est possible de prélever de petits échantillons en vrac à la surface. 
L’analyse de l’échantillon et le tracé du calcium par rapport à la teneur en chrome sur un graphique comme celui-ci vous permet de différencier les kimberlites potentiellement diamantifères, à gauche à la ligne rouge des kimberlites stériles à droite de la ligne rouge cependant comme avec la plupart des gisements la confirmation de ces méthodes d’exploration indirecte a exigé le forage et l’essai pour les diamants. La recherche de diamants est l’une des entreprises d’exploration les plus risquées. Les chances de réussite sont très élevées, mais avec de bonnes techniques scientifiques et d’exploration, le niveau de risque peut être considérablement réduit et les récompenses sont énormes en cas de succès. Il suffit de regarder les prix de vente de certaines de ces pierres de haute qualité en bas à gauche ensemble 4,6 millions centre 10,4 millions 12,36 millions tous pour des pierres individuelles très, très rentable.
Qu’avez-vous appris sur les diamants et les kimberlites : Tout d’abord tous les diamants proviennent de pipes ou de dykes de kimberlite, y compris ceux des gisements placides. La kimberlite est une roche ultramafique dérivée du manteau. Les diamants se cristallisent dans le manteau, bien en dessous de la croûte, mais ils sont transportés vers la croûte par le magma kimberlitique ascendant. Seul 1 % de la kimberlite est économique et on la trouve presque toujours dans ou au-dessus des cratons archéens. L’Afrique sub-saharienne et la Russie produisent ensemble 80 % des diamants du monde. L’exploration des diamants repose en grande partie sur des levés magnétiques et gravimétriques et sur l’échantillonnage des minéraux indicateurs de kimberlite ou KIM et la valeur du gisement dépend davantage de la qualité des pierres que de la teneur en termes de carats par cent tonnes.
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