A chapter from the latest edition of Hardness 10.

Un chapitre de la dernière édition de Dureté 10.

The Genesis of diamond

In pre-historic time when the Earth, our planet, was all but a ball of fire, ice and ocean in constant motion in a great mass moving and cracking rolling valleys coloured by incandescent light and tumulus fusion, our precious material was born. This took place around 4.5 billion years ago. According to the Belgian scientist, George Le Maître, the big bang theory, when our cosmos was created, dates back to between 13 and 14 billion years ago(1). A time when neither space nor time existed. All was concentrated in a primitive shell. Temperatures at the time of the Big Bang reached up to 1027 degrees (10 followed by 26 zeros). At temperatures of 1012 to 106 degrees nuclear fusion was the creator. Only 300,000 years later, light absorbed by this intense heat, appeared in the form of super heated clouds. A million years later, as a result of gravitation, clouds of hydrogen and helium formed the galaxies and the first stars and our planet was created. Our planet had all the chemical elements which we know today and that are required for crystallography. In this carbon-rich universe, diamonds crystallized at a depth of 200 km in an apocalyptic atmosphere of more than 70,000 kg per cm2 (2) and at a temperature reaching above 1100 °C. Several million years were required to transform this unique physical and chemical process. Slowly, as temperatures rose and rocks solidified and stratified, nature changed and forms and colours appeared. Matter was driven from the earth’s core and driven by these strong movements and geological pressures from the centre to the terrestrial surface. According to Professor of Geophysics Alfred Wegener, 200 million years ago the unique continent of Pangaea tore itself and created Laurasie and Gondwana which again created the four continents in this surge of magma. This theory is confirmed by the diamond bearing strata. This transformation occurred by explosions and eruptions of the magma from the core of the earth through which carbon was crystallised : diamonds. Although only some eruptions contained crystals of diamonds. Magmatic rock formed by this intense inner force and extreme temperature and pressure are the base of particular functions, such as conversion and dynamism functions which we still do not completely understand.

THE EARTH’S CORE STILL LARGELY UNKNOWN

Although we have walked on the moon and our rockets have gone beyond our solar system and have landed on Mars and will reach Pluto, the greatest depth we have reached on our planet is “only” 12 km and 192 m (on the island of Kola in Russia. Carbohydrates as well as diamonds formed through the only action of “carbon flux” breaking through our terrestrial mantle or lithosphere and surfacing in kimberlitic pipes due to the pressure and speed which may have exceeded Mach 2. Diamonds occur in this exceptional rock, which is pre-Cambrian from paleoproterozoic to neo-proterozoic. It is an ultra basilica rock peridotite, flowing, carbonised and containing olivine, biotite, phlogopite, ilmenite, proxite and garnet, a true delight for geologists who call it, in their jargon, “kimberlite”. This material is named after a region in South Africa where it was first discovered. It is also known as “blue ground” because of its grey bluish colour and, when oxidised, it becomes brittle, as “yellow ground”. This rock is a true magma lift of the ancient continents, around 2,5 million years ago. (3)

A TERRIFYING FORCE

According to the imminent vulcanologist, Haroun Tazieff, the volcanic eruptions reject waves and fragments of basalt to altitudes of 500 to 600 meters at an initial speed of 80 to 100 meters per second at temperatures of 1000 to 1500 °C. The eruptions developed a force of 10.20 ergs or more which is the equivalent of one million steam horsepower or 29 million cars per second, hence developing 40,000 million Kilowatts. These flows sometimes reached a speed of 100 km/h (Nyiragong in RDC) and came into contact with the oxygen in the atmosphere and heated to more than 2000 °C. Even diamond crystals which are the most resistant material found in nature, could not cope with this heat and were sublimated (much to our regret). The crystals that remained in the kimberlite or lamporite (variable) did survive this infernal holocaust. The slow erosion of these volcanoes after millions of years gave up their diamond crystals which rolled down rivers (Brazil, Sierra Leone…) and to the beaches (Namibia, Australia) and to the oceanic continental layers. What a fantastic journey diamonds underwent before reaching us, a history that even the most imaginative author could not have invented. Rough from Rio Tinto Natural diamonds have an almost sensual beauty which provokes a passion buried deep down in the instincts of the human soul(4). One reason could be that carbon is the essential molecule for life . A synthetic product will never replace it. Let us go back one century ago, during the 1880’s, when the “Rubies de Geneva” first appeared in the newspapers and predicted the end of this precious stone. Since then, we have seen dozens of synthetics appear on the market, some more sophisticated than others, each imitation getting closer and closer to natural stone quality, although the market price of the natural stones is higher than ever. On October 2016, a ruby of 5.07 carats was sold at Sotheby’s in Hong Kong for more than us$ 380,718 per carat and in that same year, Christies in Hong Kong sold a 10.05 carats ruby for us$ 1,013,260 per carat. Synthetic rubies are found in fancy jewellery or used in gemmological laboratories as study material. What lessons can we draw from this ? That synthetic diamonds will always remain an imitation, usable in mass fancy jewellery and will rather be a competitor for CZ and Moissanite because synthetic diamonds are constantly becoming cheaper. We must however remain vigilant in order to prevent the consumer from becoming wary of most precious stones.

CRAFTSMANSHIP

What the old masters considered to be precious and mysterious and above all, unconquerable stones (hence their name) was only mastered little over five centuries ago. At the outset it was but a mixture of facets which was improved during the following centuries. It is, however, only during the last decade that diamond cutting attained absolute perfection due to the fast technical evolution at the closing of the 20th century.

Computers became faster and faster and sophisticated programs maximised the cutting, creating scintillating proportions and definitions previously unattainable whilst, at the same time, minimising the cutting loss. Laser techniques began to appear slowly during the 1970’s for drilling piqués before being introduced in the cleaving, sawing and bruting workshops and, finally, in the polishing factories for successfully preparing the cross work. The polisher of the 21st century has become a white-collar high-level technical engineer. This 3rd edition of Hardness 10 elaborates on these developments.

  1. According to the Planck Space Observatory, 13,8 billions years.
  2. 700 metric atmospheres or 0.0 686 463 gigapascal or 686,462.9506139 hectopascal or 686.4629506 bar.
  3. Creationism: The Jewish and Muslim religious belief that the universe and life originated "from specific acts of divine creation," as opposed to the scientific conclusion that they came about through natural processes.
    Literal creationists base their beliefs on reading of religious texts, including the creation found in Genesis and the Quran. For young Earth creationists, these beliefs are based on an interpretation of the Genesis creation narrative and rejection of the scientific theory of evolution. (Wikipedia)
  4. Introduction to the first edition of Hardness 10 by the President of the Beurs voor Diamant‑handel and the H.R.D, J. Nutkewitz in 1983

La genèse du diamant

En des temps très reculés, là où la terre, notre planète n'était que feu, glace et mer en ébullition, là où tout n'était que des amas se craquant, se disloquant laissant dans d'immenses vallées couler le flot de laves incandescentes et ruisselantes de fusion tumultueuse, nos matières précieuses allaient naître. Le tout commença il y a environ 4,5 milliards d'années. Selon la théorie du Big Bang du savant belge Georges Le Maître, notre Cosmos a été créé, il y a entre 14 et 15 milliards d'années. Période où ni l'espace ni le temps n'existaient. Le tout comprimé dans un noyau primitif. Lors du Big Bang des températures hallucinantes de 10.27 degrés (10 suivi de 26 zéros) C se dégagent. À une température 1012 à 1036 degrés, la nucléosynthèse joue le créateur. Ce n'est que 300 000 ans plus tard que la lumière, retenue par cette intense chaleur, paraît hors de ce brouillard surchauffé. Un milliard d'années plus tard suite à la gravitation se forme des nuages de gaz d'hydrogène et d'hélium qui formeront des galaxies, les premières étoiles, notre système solaire et notre planète est ainsi créée. Notre planète qui contenait déjà tous les éléments chimiques que nous connaissons actuellement, la cristallographie se forme. C'est dans un univers riche en carbone que va se cristalliser le diamant, à une profondeur d'environ 200 km ou règne une ambiance apocalyptique, des pressions de plus de 70 000 kg au cm2 et des températures de plus de 1100° C. Quelques milliards d'années ont été nécessaires pour transformer ce bouleversement physique et chimique. Puis doucement en remontant le temps, les roches se sont solidifiées, stratifiées laissant la nature se transformer en créateur de formes et de couleurs. Les entrailles de la terre s'entrouvrent par les fortes poussées et pressions telluriques du centre vers la surface de la croûte terrestre. Il y a 200 millions d'années, d'après le professeur de géophysique Alfred Wegener, l'unique continent de Pangée se déchire pour créer Laurasie et Gondwana qui lui aussi se déchire pour créer les 4 continents dans des jaillissements de magma. Cette théorie est confirmée par les gisements diamantifères. De telles transformations ont donné par des explosions, des éruptions de magma du centre de la terre, un carbone cristallisé : le diamant. Pourtant seulement quelques éruptions contiendront des cristaux de diamants. Ces roches magmatiques formées par d'intenses forces intérieures, températures extrêmes et pressions effroyables sont le siège de certains fonctionnements, de courants de convections, la dynamique du noyau et celle du manteau dont le fonctionnement nous est encore toujours inconnu.

L'INTÉRIEUR DE LA TERRE ENCORE MÉCONNU

Bien que nous ayons marché sur la Lune et que nos fusées aient quitté notre système solaire, et d'autres se sont déposées sur Mars et bientôt sur Pluton la plus grande profondeur atteinte sur notre planète n'est « que » d'une dizaine de kilomètres (12 km et 192 m dans la presqu'île de Kola en Russie). Des carbohydrates comme les diamants se forment grâce au « flux de carbone » parcourant le manteau terrestre ou lithosphère et remontent dans les cheminées kimberlitiques suite à des pressions et des vitesses énormes qui pourraient atteindre Mach 2. Le diamant se trouve dans cette roche exceptionnelle, provenant du Précambrien, à partir du paléoprotérozoïque au néo-protérozoïque. C'est une roche ultrabasique, une péridotite micacée, serpentinisée, carbonatisée, contenant de l'olivine, de la biotite, phlogopite, de l'ilménite, du pyroxène, du grenat, un vrai délice pour les géologues qui dans leur jargon le nomment, « kimberlite » nom de la région en Afrique du Sud où on la découvrit pour la première fois. On la surnomme «. blue ground » (terre bleue) par son aspect gris bleuâtre et « yellow ground » (terre jaune) lorsqu'elle est oxydée et devenue friable. Cette roche est un véritable ascenseur magmatique des anciens continents, il y a environs 2,5 milliards d'années 3.

UNE PUISSANCE TERRIFIANTE

L'éminent vulcanologue Haroun Tazieff nous raconta que lors des éruptions volcaniques, la lave et des fragments de basalte sont éjectés à 500 ou 600 mètres d'altitude, avec une vitesse initiale estimée à 80 ou 100 mètres par seconde. La température avoisine les 1.000 à 1500 °C. L'éruption développant des forces de 10.20 ergs ou plus, soit plus d'un milliard de chevaux-vapeur ou la puissance de 29 millions de voitures en une seconde, pouvant même atteindre 40000 milliards de kilowatts. La lave s'échappant le long des parois parfois à plus de 100 km/h (Nyiragong en RDC) entrant en contact avec l'oxygène de l'atmosphère s'échauffe à plus de 2000 C°, et le cristal de diamant, bien qu'étant l'élément le plus résistant dans la nature, ne supporte plus cette chaleur et se sublime (à notre grand regret). Les cristaux restés piégés dans la kimberlite ou la lamproïte (variante) survivront à l'holocauste infernal. Une lente érosion des volcans éteints, après des millions d'années, libérera les cristaux de diamants qui rouleront dans les rivières (Brésil, Sierra Leone...), vers les plages le long de l'océan (Namibie et Australie) et ainsi au fond des mers. Quelle épopée fantastique a parcouru le diamant avant de venir à nous, une histoire qu'aucun écrivain, même le plus imaginatif, n'aurait pu penser.

Le diamant naturel possède une beauté presque sensuelle qui provoque une émotion et une passion qui retrouvent son écho dans les instincts les plus profonds de l'être humain 4. La raison en est peut-être que le carbone est le constituant essentiel des molécules du vivant 10. Jamais un produit synthétique ne pourra le remplacer. Retournons plus d'un siècle auparavant, au courant des années 1880 paraît le fameux « Rubis de Genève », les journaux d'époque annoncent la fin de cette pierre précieuse. Qu'avons-nous vu depuis, des dizaines de synthèses sont apparues sur le marché, les unes plus sophistiquées que les autres, imitant de mieux en mieux les pierres naturelles. Et pourtant sur le marché des rubis naturels les prix sont plus forts que jamais. Le 6 novembre 2005 Sotheby's Genève vend un rubis de 9,24 carats à plus de 147 000,00 $ le carat et le 5 avril de cette même année, Christie's à New York vend un rubis de 8,01 carats à près de 248 000,00 $ le carat. Les rubis synthétiques se retrouvent actuellement dans la bijouterie fantaisie ou bien comme casse-tête pour les étudiants dans les collections des instituts de gemmologie. Quelle leçon devons-nous en tirer ? Que le diamant synthétique restera toujours une imitation, utilisable dans la bijouterie fantaisie ou la bijouterie des grandes surfaces et sera plutôt un concurrent du CZ et de la moissanite, car le prix du diamant synthétique et traité baisse continuellement. Il faut pourtant rester vigilant, la détection des synthèses et manipulations est primordiale fin que le consommateur ne perde pas confiance dans la plus précieuse des pierres précieuses.

LA MAÎTRISE

Ce qui était pour les anciens une pierre précieuse mystérieuse et surtout indomptable (d'où son nom), ne fut maîtrisé qu'il y a un peu plus de cinq siècles. Ce ne fut au début que des ébauches de facettage, mais qui s'améliorèrent au courant des siècles suivants. Ce n'est que la dernière décennie que la taille du diamant a atteint la perfection absolue. Ceci grâce à la fulgurante évolution technologique de la fin du XXe siècle. L'ordinateur devenant de plus en plus puissant et les programmes de plus en plus performants, on permit une optimalisation de la taille créant des prismes étincelants de proportions et de finitions jamais atteints jusqu'à présent, tout en calculant le minimum de perte lors de la taille. Le rayon laser, qui fit timidement son apparition au courant des années septante pour le forage des piqués, c'est introduit dans les ateliers de clivage, de sciage, de débrutage et finalement dans les ateliers de taille où il prépare la taille en croix. Le tailleur du XXIe siècle est devenu un ingénieur technicien de haut niveau en « blouse blanche ». C'était une des raisons pour faire le point dans cette 4e édition de Dureté 10. Ce livre n'a aucune prétention scientifique, littéraire ou esthétique. Je voudrais qu'il soit principalement un livre de travail pour le jeune diamantaire, pour le bijoutier et pour le négociant en pierres précieuses en leur permettant d'avoir un aperçu sur les problèmes souvent mal connus que posent la taille, le négoce et l'expertise du diamant et, accessoirement, pour qu'ils retrouvent dans cet ouvrage des notions parfois oubliées.

  1. Les génies de la science, n° 30, avril 2007.
  2. Ou 700 atmosphères (métrique) ou 0,0686463 gigapascal ou 686,4629506 bars.