Si les diamants de synthèse ont suscité beaucoup de confusion et d’inquiétude sur le marché de la joaillerie, les différences entre diamants naturels et diamants de synthèse sont, sur le plan scientifique, parfaitement établies. Lors d’un récent webinaire organisé par le Plumb Club et sponsorisé par Tracr, le Dr Ulrika D’Haenens-Johansson, directrice de recherche senior sur le diamant au GIA, a présenté de manière très claire les principaux critères qui permettent de les distinguer.
La présentation de D’Haenens-Johansson, intitulée « Disclosure, Differentiation & Trust: Clear Conversations on Natural and Lab-Grown Diamonds », a mis en lumière neuf éléments essentiels concernant les diamants naturels et les diamants de synthèse. Tous s’appuient sur plus de vingt années de recherches qu’elle a consacrées au diamant, au GIA, où elle travaille depuis 2011, mais aussi à l’université de Warwick, au Royaume-Uni, où elle a obtenu un master et un doctorat en physique.
« Les diamants de synthèse sont aujourd’hui largement disponibles et représentent plus de la moitié des ventes mondiales de bijoux en diamants en valeur », a-t-elle déclaré. « Aux États-Unis, ils représentent également plus de la moitié des bagues de fiançailles en diamants en volume. Ils bénéficient d’une forte visibilité dans la presse. Il en résulte une coexistence entre des clients et des détaillants très bien informés et d’autres qui le sont beaucoup moins, voire mal. Un contexte propice à la confusion et à la méfiance. »
Les diamants naturels sont plus anciens qu’on ne l’imagine
« Les diamants naturels sont anciens, et lorsque je dis anciens, je veux dire extrêmement anciens », explique D’Haenens-Johansson. « Ils se sont formés il y a entre 90 millions et 3,5 milliards d’années. Pour donner un ordre de grandeur, comparons ces chiffres à l’âge de la Terre, qui est de 4,56 milliards d’années. La Terre était encore, en quelque sorte, adolescente lorsque ces diamants se sont formés. »
D’Haenens-Johansson établit une autre comparaison, cette fois avec les dinosaures, disparus il y a 65 millions d’années : « Même les diamants les plus jeunes se sont formés bien avant l’apparition des dinosaures sur Terre. »
Ils se sont également formés à des profondeurs vertigineuses
« La plupart se forment à environ 200 kilomètres, soit 125 miles, de profondeur », précise-t-elle. « Mais certains proviennent de profondeurs considérables, jusqu’à 700 kilomètres, soit 435 miles. Pour donner un point de comparaison, la structure la plus profonde jamais réalisée par l’homme, le forage superprofond de Kola, atteint 12,3 km. À cette échelle, nous ne faisons qu’effleurer la surface. »
Il y a des millions d’années, des éruptions volcaniques ont transporté les diamants naturels depuis ces profondeurs jusqu’à la surface de la Terre. « La plus récente éruption diamantifère, une éruption de type Kimberley, s’est produite en Australie il y a plus de 20 millions d’années », explique D’Haenens-Johansson. « Le fait que ces diamants aient résisté à un tel phénomène, à cette remontée extrêmement rapide vers la surface, témoigne de l’extraordinaire résistance du diamant. La plupart des matériaux n’auraient tout simplement pas survécu à un tel voyage. »
Les diamants naturels sont bel et bien rares
Imaginez un camion-benne de 50 tonnes entièrement rempli de terre. « Il contiendra en moyenne environ 1 ct de diamant au total », explique D’Haenens-Johansson, ajoutant que la plupart des mines commerciales produisent en moyenne entre 0,3 et 1 ct par tonne de matériau extrait.
Autrement dit : « Pour obtenir un diamant de 1 carat D Flawless, il faut extraire en moyenne 100 000 tonnes de minerai », précise-t-elle. « Car même si plusieurs carats de diamants peuvent être extraits par tonne, la plupart ne seront pas de qualité gemme et seront, pour l’essentiel, de plus petite taille. »
Les diamants naturels nous offrent un aperçu des temps préhistoriques
Lorsqu’ils se forment dans les profondeurs de la Terre, les diamants emprisonnent souvent d’autres matériaux, qui remontent ensuite avec eux jusqu’à la surface. Pour les scientifiques, ces inclusions peuvent avoir une valeur considérable. « Elles constituent le seul moyen, et je n’exagère pas, dont disposent les scientifiques pour accéder à certains de ces matériaux », explique D’Haenens-Johansson. « Pour être honnête, les diamants sont les meilleurs amis des scientifiques. »
L’étude de ces inclusions a permis aux gemmologues et aux géologues de déterminer notamment la profondeur de formation des diamants ainsi que leur âge. « Beaucoup considèrent les inclusions comme quelque chose de négatif, alors qu’il s’agit en réalité de trésors au cœur d’un trésor », poursuit-elle. « On peut y trouver des cristaux comme l’olivine, le grenat ou la cyanite, ainsi que de magnifiques structures évoquant des plumes de paon et différentes couleurs à l’intérieur du diamant. »
Les « défauts à l’échelle atomique » peuvent être une qualité et un diamant « parfait » ne l’est pas nécessairement
« Lorsque nous imaginons un diamant parfait, il ne contiendrait que du carbone », explique D’Haenens-Johansson. « Mais cela peut, dans une certaine mesure, être un peu ennuyeux. Les choses deviennent beaucoup plus intéressantes, notamment pour un scientifique, lorsque l’on s’éloigne de cette perfection, car cela apporte du caractère et de la beauté. »
Elle évoque notamment certains défauts à l’échelle atomique, comme la présence d’atomes de bore ou d’azote, susceptibles de produire de magnifiques couleurs dans un diamant.
« Même si nous aimons imaginer le cristal de diamant comme parfait, il ne l’est pas », poursuit-elle. « Chaque diamant présente de petites variations. Ces irrégularités du réseau cristallin à l’échelle atomique, atomes manquants, impuretés ou traces d’autres éléments, ne sont en réalité pas quelque chose de négatif. Elles sont au contraire extrêmement intéressantes et peuvent être très belles, car ces défauts, ces irrégularités de la structure cristalline, modifient les propriétés du matériau. Ils changent la manière dont le diamant interagit avec la lumière. »
Il est peut-être temps de revoir notre perception de la fluorescence
Vous voulez savoir comment susciter à coup sûr l’enthousiasme d’un chercheur spécialiste du diamant ? Observez des pierres sous une lumière UV profonde.
« La fluorescence sous UV profond peut révéler la structure de croissance intrinsèque d’un diamant », explique D’Haenens-Johansson en commentant une diapositive représentant des diamants de couleur fancy. « Ces diamants auraient présenté des couleurs comprises entre D et Z. Mais imaginez maintenant qu’on les expose à une lumière UV. Des motifs inhabituels apparaissent à l’intérieur. Ils ressemblent presque aux cernes du tronc d’un arbre. Lorsqu’un arbre grandit au fil des années, les variations climatiques et les cycles annuels produisent ces petits anneaux. Il suffit de couper le tronc et de compter les cernes pour connaître l’âge de l’arbre et obtenir des informations à son sujet. »
« Les diamants naturels présentent eux aussi ces figures de croissance particulières », poursuit-elle. « Elles sont intrinsèques à la pierre. Elles constituent la véritable empreinte digitale du diamant et ne peuvent être modifiées, même par un traitement. »
La taille des diamants de synthèse a connu une évolution spectaculaire
Lorsque les producteurs ont commencé, au début des années 2000, à utiliser le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) pour synthétiser des diamants, par opposition à la méthode haute pression, haute température (HPHT), ils ont progressivement pu produire des pierres de dimensions toujours plus importantes.
Selon D’Haenens-Johansson, le premier diamant CVD facetté de plus de 1 ct, un diamant brun de 1,11 ct, a été produit en 2003. « Il ressemblait à un bloc », explique-t-elle. « L’objectif était de conserver le maximum de poids. Quelques facettes avaient donc simplement été ajoutées afin qu’il puisse être qualifié de diamant facetté. »
Vers 2007, un producteur est parvenu à fabriquer le premier diamant CVD taille brillant rond de plus de 1 ct, un diamant brunâtre de 1,14 ct. Le premier diamant quasi incolore de plus d’un carat, une poire de 1,05 ct soumise par un client, est apparu vers 2010.
L’année 2016 a marqué un véritable tournant, avec l’arrivée sur le marché de diamants de synthèse incolores facettés de 3,23 ct et 5,19 ct. Vers 2022, des diamants de synthèse facettés de 16,41 ct, 27,27 ct et 30,18 ct étaient déjà observés.
« En 2024, nous avons eu un nouveau record avec le plus gros diamant de synthèse facetté, le “Celebration of India”, de 75,33 carats », explique-t-elle. Elle précisera ensuite que ce record tient toujours.
La majorité des diamants de synthèse présentent désormais des caractéristiques élevées
« Lorsque les premiers diamants de synthèse ont commencé à être commercialisés sur le marché gemmologique, beaucoup étaient quasi incolores ou légèrement colorés, tandis que les pierres incolores étaient extrêmement rares », explique D’Haenens-Johansson. « Mais avec le temps, aussi bien pour les procédés HPHT que CVD, la production s’est progressivement concentrée sur les catégories incolores. »
Elle présente une diapositive retraçant depuis 2015 l’évolution de la couleur des diamants de synthèse obtenus par HPHT et CVD. Ces dernières années, la très grande majorité des pierres issues des deux procédés apparaissent dans la zone bleue du graphique, correspondant aux couleurs D, E et F.
Au fil du temps, les producteurs « ont amélioré leurs méthodes de croissance, en veillant à ne pas incorporer ou créer de défauts pendant la production du matériau », explique-t-elle. « Nous avons constaté une amélioration considérable des caractéristiques de pureté. On obtient donc désormais beaucoup de pierres allant de Flawless à VVS2. Puisque 95 % des diamants de synthèse se concentrent dans une plage aussi restreinte de couleurs et de puretés, appliquer les mêmes échelles et la même terminologie que pour les diamants naturels n’a guère de sens. Chez ces derniers, les différents niveaux de couleur et de pureté s’inscrivent en effet dans un continuum directement lié à leur rareté. »
« Le système de gradation du GIA pour les diamants naturels a été développé dans les années 1940 à partir de la production courante des mines », ajoute-t-elle. « Il ne s’applique pas aux diamants de synthèse. Une fois que vous maîtrisez la recette et le procédé, vous produisez simplement des matériaux présentant des couleurs et des puretés élevées. Ce sont désormais ces qualités supérieures qui dominent la production. »
Un diamant de synthèse de couleur fancy présente un aspect différent d’un diamant naturel de couleur fancy
À l’issue de la présentation de D’Haenens-Johansson, une personne dans le public lui pose la question suivante : « Trouvez-vous que les diamants de synthèse de couleur présentent une couleur d’apparence artificielle par rapport aux diamants naturels ? »
En résumé : oui. La chercheuse revient sur les éléments traces évoqués au cours de son intervention, responsables de la couleur des pierres. « Les types de défauts responsables de la couleur dans les diamants de synthèse appartiennent à un ensemble très restreint », explique-t-elle. « Et leur apparence diffère de celle des défauts responsables de la couleur les plus fréquemment observés dans les diamants naturels. »
D’Haenens-Johansson prend notamment l’exemple des diamants roses. Dans les diamants roses naturels, explique-t-elle, la couleur provient de déformations survenues dans les profondeurs de la Terre.
« En revanche, dans les diamants roses traités, qu’il s’agisse de diamants de synthèse ou de diamants initialement extraits d’une mine, la couleur est due à un défaut appelé centre azote-lacune », explique-t-elle. « Son absorption est légèrement différente. La couleur est donc rose, mais son apparence diffère. Dans la nature, cette couleur ne concerne qu’environ 0,6 % des diamants [roses] naturels. Elle est en revanche très fréquente parmi les diamants traités. L’œil est capable de percevoir ces différences de nuance. »
Image principale : Getty Images
Graphique : GIA (Gemological Institute of America)
Source : JCK