I. — HYPOTHÈSES SUR LA FORMATION DU DIAMANT

Ce n’est guère que dans le second quart de ce siècle qu’on a commencé à se préoccuper de la formation du diamant et à faire quelques hypothèses sur Ja manière dont la nature a pu s’y prendre pour produire cette précieuse pierre. A cette époque, la nature des gisements était fort mal connue, ou du moins ce qu’on en connaissait n’apprenait presque rien sur la question ; c’est donc uniquement à l’examen des pierres elles-mêmes ou à de pures spéculations théoriques qu’on en était réduit.

Les opinions émises jusqu’à ces dernières années peuvent se rattacher à deux systèmes principaux.

Les uns ont attribué au diamant une origine organique, s’appuyant, pour

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soutenir cette manière de voir, soit sur la supposition qu’il existe dans quelques échantillons, comme dans le succin, des cavités remplies de gaz carbonés sous pression et de cellules d’origine végétale, soit sur le fait bien avéré de la formation de cristaux ou de concrétions inorganiques dans les plantes, comme celle du tàbasheer dans les tiges de bambou.

D’autres assignent au diamant une origine minérale ; un petit nombre invoque les phénomènes de sublimation ou de fusion que présente si souvent la nature dans la formation des cristaux; mais comme le carbone est fixe et que le diamant à haute température se transforme en graphite, cette explication paraît un peu pécher par la base ; d’autres ont plus raisonnablement recours à des décompositions de liquides ou de gaz, à différents états de température et de pression.

Sir ü. Brewster qui, si je ne me trompe, a été le premier à supposer au diamant une origine végétale, croit qu’il est le produit d’une sécrétion analogue à la gomme, qu’il a passé par l’état mou et s’est durci plus tard comme elle. Ce paraît être, au premier abord, une singulière idée que de vouloir faire passer par l’état mou l’un des corps les plus infusibles connus ; nous verrons cependant tout à l’heure que l’idée a été reprise et soutenue plus tard avec beaucoup de conviction. Mais il ajoute que les cavités qu’il a observées, et autour desquelles la substance a été comprimée, comme je l’ai dit plus haut lorsque j'ai parlé des inclusions, montrent que les cristaux ne se sont pas formés par dépôt aqueux, mais que le minéral environnant (?) était au contraire dans un état de fusion, ce qui ne se comprend plus.

Parrot attribue sa formation à une action volcanique et le croit produit par l’action de la chaleur sur de petits morceaux de charbon portés à une très haute température et refroidis brusquement; Leonhardt l’attribue à une origine analogue, mais à un phénomène de sublimation et non de fusion.

Gœbel pense qu’il résulte de la réduction à haute température de l’acide carbonique par divers métaux tels que magnésium, calcium, aluminium, silicium, fer, etc.

Ilaussmann en cherche l’origine dans l’électricité et l’action de la foudre, sous prétexte qu’on trouve de nombreuses fulgurites dans le voisinage des lieux où il y a le plus de diamants (?).

Murray et Jameson l’attribuent, d’une manière analogue à Brexv'ster, à la concentration de sucs de plantes ; ce dernier cherche la confirmation de son idée dans la dureté remarquable de certains bois, le métosideros vera, par exemple, dureté qu'ils devraient, d’après lui, à du carbone contenu dans les pores.

Petzhold est également partisan de l’origine végétale.

D’Orbigmj dit que le diamant n’est vraisemblablement que le résultat d une transformation cristalline des débris végétaux formant les premiers dépôts charbonneux.

Liebig, au contraire, pense qu’il s’est formé au sein d’un liquide riche en carbone et en hydrogène, dans lequel des décompositions successives auraient amené la formation d’un liquide de plus en plus riche en carbone, ayant

LE DIAMAN'T.

comme terme et résultat final le carbone lui-même, qui se serait séparé sous forme cristalline. 11 ajoute que cette action a dû se produire très lentement et à basse température, sans quoi le carbone n’aurait pas pu cristalliser et se serait déposé sous forme de matière pulvérulente noire très divisée.

11 est assez curieux de comparer cette manière de voir avec les théories plus récentes de M. Berthelot sur l’idée qu’on doit se faire du carbone.

« L’action delà chaleur sur le formène et sur la benzine montre, dit-il, que l’influence d’une température très élevée engendre successivement dcS carbures de plus en plus riches en carbone, de moins en moins volatils, et dont l’équivalent et le poids moléculaire vont sans cesse en augmentant; il en résulte que les charbons ne sont pas comparables à l’état normal d’un corps simple véritable ; qu’ils sont au contraire assimilables à des carbures extrêmement condensés, extrêmement pauvres en hydrogène et à équivalent extrêmement élevé. Dès lors, le carbone par lui-même représente un état limite et qui peut à peine être réalisé, sous l’influence de la température la plus élevée que nous sachions produire. Tel qu’il nous est connu à l’état de liberté, le carbone est le terme extrême des condensations moléculaires. Son état actuel est donc aussi éloigné que possible de l’état théorique du véritable élément carbone, conçu comme ramené à la condition d’un gaz parfait, comparable à l’hydrogène. Ceci explique pourquoi le carbone ne se sépare jamais en nature dans les réactions simples, opérées à basse température, contrairement à ce qui arrive pour l’hydrogène et la plupart des éléments chimiques.

On voit que M. Berthelot, qui ne fait là d’ailleurs aucune allusion au diamant, a sur la précipitation du carbone et la température à laquelle elle est possible, des idées entièrement opposées à celles de Liebig.

Avec WôMer, nous revenons à l’idée de la foi’mation par voie organique, par le fait de combinaisons de matières végétales à basse température ; Wilson la partage, mais, d’après lui, l’anthracite aurait existé comme produit intermédiaire et le diamant se serait formé sans changement d’état par l’évaporation à basse température de l’oxygène, de l’hydrogène, de l’azote et du soufre que ce corps aurait pu préalablement contenir. Le graphite se serait formé dans un temps plus court et à température plus élevée.

Simmler a opposé à ces théories une autre hypothèse : partant des recherches de Brewster et supposant que l’acide carbonique à l’état liquide est bien le corps qui remplit certaines cavités des diamants, il suppose que ce corps dissout le carbone comme le sulfure de carbone dissout le soufre, et que le diamant a cristallisé par évaporation de son dissolvant. Cette théorie offre ce fait particulier, à l’exclusion des autres, qu’elle a été formellement démentie par 1 expérience : l’acide carbonique liquide ne dissout pas le carbone.

Dana pense que le diamant provient probablement, comme le charbon de terre et l’huile minérale, de la décomposition lente de matières végétales ou même animales capables les unes et les autres de fournir du carbone, et dans des conditions de chaleur capables d’amener le métamorphisme des roches qui ie contiennent.

Gœppert est peut-être le savant qui a consacré les plus longues explications aux théories de formation du diamant ; dans un mémoire que j’ai déjà souvent

cité, s’appuyant sur la présence bien constatée maintenant de restes organiques dans une foule de minéraux et même de roches anciennes, oü on était loin de soupçonner leur présence il y a quelques annéés, il est, avec Brewster et bien d’autres, partisan de l’origine végétale du diamant, qui pour lui ne fait aucun doute, et il tire de ses observations sur les inclusions, observations qui malheureusement paraissent un peu avoir été faites avec des idées préconçues, des conclusions aussi originales qu’improbables. Pour lui le diamant s’est formé par voie humide, d'abord comme produit de la décomposition de substances organiques végétales, puis par la formation de substances de plus en plus riches en carbone ; il aurait passé primitivement par l’état mou et amorphe, période pendant laquelle il aurait été pénétré par des bulles de gaz et de liquides et des inclusions de toute nature, et enfin il aurait été amené de cet état mou et amorphe à l’état dur et cristallisé d’une manière analogue à celle soit du carbonate de chaux précipité qui devient cristallin dans certaines circonstances, soit de l’oxyde d’antimoine qui forme la poudre d’Algarolh, soit encore du soufre qui, coulé dans certaines conditions, est amorphe et élastique d’abord, et prend ensuite la texture cristalline.

Les corpuscules que le diamant aurait ainsi englobés pendant son passage par l’état mou auraient été emprisonnés par lui comme les cellules de conifères dans certains cristaux, trouvés au milieu de troncs d’arbre pétrifiés de la formation permienne ainsi que dans diverses autres assises de l’écorce terrestre; et comme ces corpuscules sont, d’après lui, des restes organiques, il en conclut que le diamant, dont l'origine ancienne ne lui paraît pas douteuse, acquerrait ainsi pour la paléontologie de la période paléozoïque une importance analogue à celle que l’ambre possède pour les formations tertiaires, c’est-àdire qu’il serait en quelque sorte le conservateur d’une foule d’organismes délicats et particulièrement de cryptogames microscopiques qui sans lui ne seraient pas parvenus jusqu’à nous.

11 faudrait probablement, avant d’accepter cette théorie, multiplier notablement les observations et confirmer ainsi les faits allégués par Gœppert d’une façon un peu plus probante.

Telles sont les hypothèses les plus notables faites par les divers savants qui se sont surtout préoccupés de la question au point de vue chimique ou minéralogique. La connaissance plus complète des gisements diamantifères me paraît apporter à ces idées spéculatives un ensemble de renseignements sur lequel on peut asseoir une base un peu moins fragile pour l’édification de la doctrine véritable.

Ce n’est pas toutefois que cette connaissance ait fait faire un pas décisif à la question: si l’on se reporte à ce que j’ai dit sur chaque gisement spécial au fur et à mesure que je l’ai décrit, on voit qu’elle révèle malheureusement fort peu de chose.

En ce qui concerne les Indes, les gisements exploités peuvent se classer, ainsi que je l’ai dit, en trois espèces distinctes :

La première comprend les gisements de rivière récents et de formation contemporaine.

LE DIAMANT

La seconde comprend les gisements à fleur de sol, appelés Djilas dans le Bundelkhand, qui appartiennent probablement à l’époque des alluvions anciennes.

La troisième est constituée par des gisements d’âge beaucoup plus recule', puisqu’ils remontent peut-être à l’époque silurienne, et se rencontrent en couches stratifiées et intercalées dans les formations Wyndhiennes.

Mais les gisements des trois catégories sont d’origine sédimentaire ; le diamant y a été apporté et ne s’y est pas formé, et ils ne peuvent par conséquent rien apprendre sur le procédé employé par la nature pour le produire.

Reste, il est vrai, l’importante observation de M. Chaper relative à la présence du diamant dans une pegmatite rose du district de Bellary : mais malgré tout l’intérêt qu’elle présente, les détails actuellement connus sur ce gisement ne peuvent servir à asseoir les fondements d’une théorie absolument certaine, le diamant n’y ayant pas été trouvé in situ.

Au Brésil, nous voyons encore des gisements alluvionnaires dont l’étude ne peut rien apprendre sur la question, sinon par la comparaison des curieuses espèces minérales qui accompagnent toujours le diamant et qu’on peut supposer s’être formées en même temps que lui. Cependant la relation évidente de ces gisements avec l’itacolumite a fait soupçonner depuis longtemps cette roche d’être la matrice du diamant, et les observations subséquentes, que j’ai exposées plus haut en détail, ont montré que pour un certain nombre d’entre eux tout au moins cette supposition était en effet fondée : l’itacolumite contient des diamants, le fait est acquis, mais il ne paraît pas se dégager nettement des observations si c’est la roche elle-même, d’origine évidemment sédimentaire, qui en est imprégnée, ou si leur existence est nécessairement liée aux veines ou aux filons de quartz qui la traversent.

On s’attendait à voir les gisements du Cap, si curieux au point de vue de leur formation, apporter enfin un jour nouveau sur le mode de production du diamant ; il n’en a rien été : qu'on soit partisan de sa formation sur place dans la brèche serpentineuse éruptive que j’ai décrite ou de son transport avec elle de profondeurs et de distances inconnues, on n’a pu encore établir une théorie quelconque sur des bases véritablement scientifiques.

Enfin les autres gisements secondaires sont tous des gisements alluvionnaires qui n’apprennent rien.

Malgré le vague qui règne encore ainsi sur les circonstances auxquelles on doit la constitution des gîtes diamantifères, ne peut-on y trouver cependant quelques notions sur le procédé employé par la nature pour produire du diamant ? Assurément si.

A. Favre paraît être le premier qui ait cherché à y puiser le germe dun raisonnement s’appuyant réellement sur l’observation.

Se basant sur l’examen des minéraux qui sont au Brésil les satellites habituels du diamant, et partant de ce fait que la plupart d’entre eux peuvent être artificiellement obtenus à haute température par la décomposition de combinaisons chlorées, il en conclut que le chlorure de carbone est le point de départ

qui répondrait le plus vraisemblablement à sa production : après lui, Deville lui attribue une origine analogue.

Damour, s’appuyant sur les mêmes bases, dit bien que le diamant, engagé primitivement dans certaines roches cristallines, s’est formé par suite des réactions diverses qui ont déterminé en même temps la production des espèces minérales auxquelles il se trouve le plus communément associé ; mais il ne se prononce pas sur la nature de ces réactions, et avant d’admettre l'hypothèse de Favre relative aux chlorures volatils, il croit qu’il serait utile de continuer l’examen des minéraux associés.

M. Gorceix, partant également de l’étude spéciale des gisements du Brésil qu’il a longuement étudiés, pense que l’association continuelle avec le diamant des divers minéraux dont j’ai donné la liste montre qu’il a été apporté comme eux à l’état de combinaison volatile et qu’il doit sa cristallisation à une dissociation produite sous Faction d’une chaleur et d’une pression considérables: les oxydes de fer et de titane notamment étant probablement arrivés à l’état de chlorures et de fluorures, comme les expériences synthétiques de M. Daubrée en ont montré la possibilité, il doit en être de même pour le diamant; la similitude du gisement pi’imitif du diamant et des gisements de topaze, où l’on retrouve les o.xydes de fer et de titane, le quartz, l’euclase, etc., lui semblent apporter un nouvel arguments cette opinion.

Enfin, M. de Chancourtois est partisan d’une autre théorie, qu’il a développée lui-même de la manière suivante ;

« Le diamant, dit-il, dérive des émanations hydrocarburées comme le soufre dérive des émanations hydrosulfurées.

En effet, de même que le soufre dérive de la demi-oxydation de l’acide sulfhydrique arrivant dans des fissures, le carbone du diamant pourrait être isolé de la même manière dans la combustion humide d’un hydrogène carboné ou d’un carbure d’bydrogène dont tout l’hydrogène serait oxydé tandis qu’une partie seulement du carbone serait transformée en acide carbonique.

Cette théorie est tout à fait d’accord avec l’opinion la plus accréditée qui place le gisement ordinaire du diamant dans les itacolumites et dans les grès ferrugineux remontant au moins à la période dévonienne, car d’un côté cette période appartient encore à la phase émptive de grande cristallinité et d’un autre côté l’abondance des imprégnations bitumineuses y marque le maximum des émanations hydrocarburées, précurseur ou cause originaire de l’excès d’acide carbonique atmosphérique auquel est due la végétation houillère de l’époque consécutive.

Cette théorie n’est nullement en désaccord avec la découverte récente de traces d’organisme végétal à l’intérieur des diamants, car d’après bien des faits de minéralisation, on doit trouver naturel que la cristallisation du carbone libéré ait été amorcée par un acte de la vie végétative, surtout si l’on tient compte du caractère probablement très simple de la végétation primaire et si l’on réfléchit que la naissance du corpuscule végétal était elle-même sollicitée par la production concomitante de l’acide carbonique.

Le diamant s’étant formé là où les fissures de l’écorce terrestre laissaient passer lentement (car la lenteur est une des conditions nécessaires des belles

LE DIAMANT

cristallisations dont le diamant fournit le prototype) des hydrogènes ou des carbures d’hydrogène, les gîtes de diamant (et aussi de graphite) seraient des carbonatares, qui tiendraient dans les époques anciennes la place que tiennent les solfatares dans les époques récentes, avec les différences d’allure que comportent les différences des modes éruptifs et sédimentaires de chaque temps ; leurs alignements par exemple seraient plus précis dans le détail, plus entrecroisés dans l’ensemble. »

Telles senties principales idées émises sur la formation du diamant : je crois que, laissant de côté les systèmes pour ainsi dire théoriques des chimistes et ne considérant que ceux des géologues, dont les bases sont plus assurées, on peut dire d’une façon générale qu’ils ont peut-être raison les uns et les autres, la nature ayant probablement, comme l’a déjà fait observer avec raison M. Cliaper, varié ses moyens pour aboutir au même résultat.

En effet, aux Indes, au Brésil, dans d’autres gisements peut-être, te diamant est essentiellement associé à des roches quartzeuses et acides, dont la formation remonte au moins à la période silurienne: les minéraux satellites, parmi lesquels il faut notamment citer les composés fluorés, dont on connaît l’importance dans toutes les expériences de synthèse entreprises depuis quelques années, l’accompagnent avec tant de constance qu’il n’est pas possible de séparer par la pensée leur formation de celle du diamant : il faut surtout citer l’or, que l’on retrouve si souvent associé au diamant que les anciens les avaient cru inséparables et formés aux dépens l’un de l’autre.

Toutefois, malgré la grande analogie qui existe enti'e ces gisements, on ne peut s’empêcher de remarquer que Yayra Karour n’a fourni à M. Chaper, ni dans les roches analysées au microscope, ni dans les sables fouillés à la loupe, aucun de ces minéraux : on n’en trouve que deux, le corindon et l’épidote, et tous deux font défaut ailleurs.

Au Cap, au contraire, on n’a plus affaire qu’à des roches basiques : si le fer titané et la magnétite se rencontrent encore, les minéraux chlorés ou fluorés ont pour ainsi dire disparu : il n’y a pas d’or : enfin l’âge, sinon de la formation, au moins de la venue au jour, ne remonte probablement pas plus haut que la période triasique : ces différences, auxquelles on peut ajouter la nature si dissemblable des cristaux de ce gîte au point de vue de la taille et de la couleur, ne sont-elles pas remarquables ?

Mais de quelque façon que la nature ait opéré, il me paraît assez vraisemblable, malgré l’opinion contraire qui a été émise et que j’ai déjà citée, que le diamant ne peut guère être considéré comme un minéral de filon.

L’expérience apprend en effet que, sauf de très rares exceptions, les cristaux qui se forment dans les fentes ou fissures de l’écorce terrestre, par des phénomènes aqueux ou de sublimation, se déposent sur les parois de ces fentes en prenant pied, pour ainsi dire sur la roche encaissante ou sur la substance minérale déjà déposée, tandis que sauf de rares exceptions, comme pour les géodes de Meylan, par exemple, ce n’est que dans des pâtes sédimentaires ou éruptives, mais molles, que l’on peut trouver des cristaux bien limités de tous

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côtés comme ceux que nous offrent le grenat, la perlite, l’andalousite, etc., et dont le diamant nous fournit un type si merveilleux.

Mais qu’il ait été produit au sein de roches primitives ou métamorphiques, à basse ou haute température, sous l’influence de pressions considérables et avec le concours de la vapeur d’eau, par la décomposition de gaz carbonés ou de chlorures et de fluorures volatils, ce sont là tout autant d’hypothèses entre lesquelles la science est, à l’heure actuelle, incapable de se prononcer d’une façon positive.