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Dienstag, 07.08.2018

Wo die blauen Diamanten wachsen

Von Walter Willems

Auch dieser kleine blaue Diamant mit dunklen Einschlüssen des Minerals Ferropericlase wurde im Rahmen der Studie untersucht. Foto: Evan M. Smith/GIA/dpa
Auch dieser kleine blaue Diamant mit dunklen Einschlüssen des Minerals Ferropericlase wurde im Rahmen der Studie untersucht. Foto: Evan M. Smith/GIA/dpa

© Evan M. Smith/© 2018 GIA

Manche Diamanten entstehen offenbar in wesentlich größerer Tiefe als bisher bekannt. Eine Studie zeigt, dass viele der besonders wertvollen blauen Diamanten aus dem unteren Erdmantel stammen, also unterhalb von 660 Kilometern. Das berichten die Forscher um Evan Smith vom Gemological Institute of America (GIA) in New York, das sich der Erforschung von Edelsteinen widmet, im Fachblatt Nature. Der Wasserkreislauf der Erde könnte bis in diese Tiefen reichen, vermuten sie anhand ihrer Analysen.

Blaue Diamanten – oft auch als Typ IIb bezeichnet – sind besonders selten. Zu ihnen zählt etwa der berühmte Hope-Diamant, der in Washington im National Museum of Natural History aufbewahrt wird. Das für diese Edelsteine typische blaue Schimmern stammt von dem Element Bor, das vor allem in der Erdkruste vorkommt und in den Diamanten in winzigen Spuren enthalten ist.

„Diamanten vom Typ IIb sind ungemein wertvoll, weshalb man nur schwer Zugang zu ihnen für die wissenschaftliche Forschung bekommt“, sagt Smith. „Und man findet nur sehr selten einen, der Einschlüsse enthält – winzige mineralische Kristalle im Diamanten.“

Die Forscher analysierten im Zeitraum von zwei Jahren 46 blaue Diamanten per Raman-Spektroskopie. Dabei stellten sie überraschend eine ganze Reihe verschiedener Einschlüsse fest. So enthielten 31 der Diamanten Calciumsilikat. Aus der Untersuchung der Einschlüsse schließt das Team, dass sich blaue Diamanten mindestens in der Übergangszone zwischen oberem und unterem Erdmantel gebildet haben – also zwischen 410 und 660 Kilometer tief. Manche müssten sogar aus noch größerer Tiefe stammen, schreiben sie. Zum Vergleich: Die meisten als Edelsteine verwendeten Diamanten stammen aus einer Tiefe von 150 bis 200 Kilometern.

Dass blaue Diamanten tief im Erdmantel entstehen, ist vor allem deshalb überraschend, weil Bor hauptsächlich in der Erdkruste vorkommt. Die Forscher erklären ihre Entdeckung damit, dass das Element in sogenannten Subduktionszonen, in denen sich Erdplatten untereinander schieben, zusammen mit wasserreichen Mineralien wie Serpentin bis tief in den Erdmantel eindringt.

Dies veranlasst die Forscher zu der Vermutung, dass der Wasserkreislauf tiefer in den Erdmantel reichen könnte als bisher bekannt. Dafür spricht der Umstand, dass 13 Diamanten um die Einschlüsse eine feine Schicht aus Methan (CH4) und teilweise auch Wasserstoff (H) enthielten. Das werten die Forscher als Hinweis darauf, dass die eingeschlossenen Mineralien Wasserstoff-gesättigt sind und vor dem Einschluss mit wässrigen Stoffen in Kontakt kamen.

„Die meisten früheren Studien an Diamanten aus großer Tiefe wurden an Diamanten von geringer Qualität durchgeführt“, sagt Steven Shirey von der Carnegie Institution for Science. „Jetzt wissen wir, dass Diamanten von höchster Qualität aus den größten Tiefen unseres Planeten stammen.“

Grundsätzlich entstehen die aus Kohlenstoff aufgebauten Diamanten in großer Tiefe bei einer Kombination aus enormem Druck und extremen Temperaturen über Zeiträume von Millionen Jahren. Nach oben befördert werden sie schlagartig durch vulkanische Aktivitäten. (dpa)

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