Cristal de diamant jaune en forme d'octaèdre
Général
Formule brute	C
Identification
Masse moléculaire	12,02 g/mol
Couleur	Typiquement jaune, brun ou gris à incolore. Plus rarement, bleu, vert, noir, translucide, blanc, rose, violet, orange ou rouge
Système cristallin	Cubique
Réseau de Bravais	Cubique Faces Centrées (diamant)
Clivage	111 (parfait dans quatre directions)
Fracture	conchoïdale
Échelle de Mohs	10
Éclat	adamantin
Propriétés optiques
Indice de réfraction	2,407 à 2,451, selon la longueur d'onde de la lumière
Biréfringence	non
Dispersion	2vz ~ 0,044
Polychroïsme	non
Spectre d'absorption	pour les diamants jaune pâle, la raie 415,5 nm est typique. Les diamants irradiés ou chauffés montrent souvent une raie vers 594 nm lorsqu'ils sont refroidis aux basses températures
Transparence	transparent
Autres propriétés
Densité	3,517
Température de fusion	3546,85 °C
Solubilité	insoluble dans l'eau, les acides et les bases
Caractères distinctifs
Comportement chimique	se transforme en graphite dans la flamme
Principales variétés

Le diamant est un minéral composé de carbone, dont il représente l'allotrope de haute pression, qui cristallise dans le système cristallin cubique. C'est le plus dur (dureté Mohs de 10) après le lonsdaleite de tous les matériaux naturels

Étymologie ]

Le mot est dérivé du grec Ἀδάμας (adamas : « indomptable », d'adamastos : « inflexible, inébranlable », qui a également donné « adamantin », « adamant », ancien nom du diamant et « adamantane », hydrocarbure tricyclique de formule C₁₀ H₁₆ ), qui désignait initialement le métal le plus dur, puis toute matière très dure, comme la magnétite. Il a ainsi servi à désigner une grande variété de gemmes, telles que (toutes ces dénominations sont désormais interdites, sauf indication de la provenance d'un véritable diamant) :

• le corindon synthétique : « diamant d'alumine » ;
• l'hématite : « diamant noir du Névada », « diamant d'Alaska » (hématite noire) ;
• l'obsidienne décolorée : « diamant du Névada » ;
• la pyrite : « diamant alpin », « diamant de Pennsylvanie » ;
• le quartz :
  • « diamant de Bohême », « diamant de Briançon », « diamant de Brighton », « diamant de Bristol », « diamant de Buxton », « diamant de Hawaii » ; « diamant irlandais », « diamant mexicain », « diamant occidental » ;
  • « diamant Marmorosch » (variété de quartz) ;
  • « diamant d'Alaska », « diamant du Brésil » (cristal de roche) ;
  • « diamant d'Alençon », « diamant allemand » (quartz enfumé) ;
  • « diamant d'Arkansas » (quartz nommé également Horatio Diamond) ;
  • « diamant du Colorado » (quartz fumé transparent) ;
  • « diamant du Dauphiné », « diamant de Rennes » (quartz hyalin) ;
• le zircon : « diamant de Ceylan » (incolore), « diamant de Matura » (zircon décoloré).

Également, en France, l'usage commercial du terme « diamant de culture » (diamant synthétique) est interdit (voir gemme).

Histoire

La découverte en 1793 de sa composition, du carbone pur, par Antoine Lavoisier, a marqué le début de l'épopée de sa synthèse. Cependant, il a fallu attendre le milieu du XX^e siècle pour qu'enfin des chimistes réussissent à le fabriquer. Dès lors, le diamant est devenu un matériau industriel dont la production annuelle atteint aujourd'hui plus de 400 millions de carats, soit 80 tonnes.

Propriétés

Le diamant est une forme métastable du carbone dans les conditions de température et de pression normales. Il brûle dès 500 °C dans un courant d'air, mais s'il est maintenu à 1 100 °C sous atmosphère neutre, il se transforme en graphite.

Formation

Les diamants sont constitués de carbone. Ils se forment lorsque ce dernier se trouve dans des conditions de température et de pression très élevées, entre 1 100 °C et 1 400 °C pour la température, et entre 4,5 GPa et 6 GPa pour la pression, ce qui correspond à des profondeurs d'environ 180 km dans le manteau terrestre. Les impuretés telles que l'azote, le soufre ou des métaux peuvent colorer le diamant.

On distingue deux grandes catégories de diamants en fonction de la nature de leur cortège d'inclusions, caractéristiques de l'environnement de cristallisation. Dans la plupart des cas, ces inclusions représentent une minéralogie de péridotite. Une seconde catégorie d'inclusions est caractéristiques d'association éclogitiques.

Les diamants naturels sont composés de carbone qui se trouvait dans le manteau depuis la formation de la Terre, mais certains sont constitués de carbone provenant d'organismes, tels que des algues. C'est ce que révèle la composition isotopique du carbone ^[2]. Ce carbone organique a été enfoui jusqu'au manteau terrestre par le mouvement des plaques tectoniques, dans les zones de subduction.

La nature minéralogique des inclusions, leur contenu en élement en trace et la composition isotopique (Carbone et Azote) des diamants eux-mêmes sont de précieux indices pour comprendre la genèse de ce minéral. Tout porte à croire que la croissance des diamants dans le manteau lithosphérique ne résulte pas d'une transformation directe à partir du graphite mais impliquerait plutôt l'entremise d'un fluide COH (fluide aqueux contenant du carbone dans une forme moléculaire non spécifiée : CH₄, CO, CO₂) ou d'un magma carbonaté (carbonatite). Le mode de cristallisation des diamants issus du manteau inférieur est bien moins contraint. Les caractéristiques en éléments en traces des inclusions de pérovskites calciques dans ces diamants suggèrent à certains auteurs une croissance associée à la présence de croûte océanique, dans une zone du manteau où elle pourrait effectivement s'accumuler.