Funkeln - Foto ©Stefan Yang - stock.adobe.com
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Dieser Beitrag handelt von neuen Erkenntnissen zur Entstehung von Diamanten. Wahrscheinlich interessiert das die wenigsten, denn Hauptsache das Dekollté funkelt. Doch bis ein Diamant glänzen kann, muss er sich als Kristall aus Kohlenstoff im tiefen Erdmantel unter den ältesten Kontinenten bilden können, um dann mit viel Glück durch den Ausbruch eines Vulkanes nach oben katapultiert zu werden.

„Damit solche Einschlüsse entstehen können, müssen Teile der marinen Erdkruste und deren Sedimentauflage in einer sogenannten Subduktionszone unter die kratonischen Kontinente abtauchen. Diese Zonen liegen in Tiefen von über 110 Kilometern bei einem Druck von mehr als vier Gigapascal, also dem 40 Tausendfachen des atmosphärischen Drucks“, erklärt Michael Förster, der Erstautor der Studie, die in der Fachzeitschrift Science Advances erschienen ist. Das Abtauchen der Erdkruste muss rasch geschehen, so dass sich der Diamant gebildet hat, bevor das Sediment bei über 800 Grad Celsius zu schmelzen anfängt und mit dem kratonischen Mantel reagiert.

Also, worum geht es? Manchmal sind in fasrigen Diamanten Salze eingeschlossen – nicht bei den lupenreinen. Bislang war nicht klar, wie diese Salze in die Steine kommen. Wissenschaftler aus Sydney, Mainz und Frankfurt sind dem jetzt auf den Grund gegangen. Dazu haben sie vier Millimeter Kapseln unter Druck gesetzt. 

In diese Kapseln füllten sie Erdmantelgestein – marines Sediment und Peridotit  – und setzten sie unter Hochdruck und extreme Temperaturen. Bei Drücken von vier bis sechs Gigapascal – entsprechend Tiefen von 120 bis 180 Kilometern – entstanden aus der Reaktionen beider Schichten kleine Salzkristalle. Und deren Kalium zu Natrium-Verhältnis entspricht genau dem der salzhaltigen Fluideinschlüsse in Diamanten.

In Experimenten mit geringeren Drücken, die Tiefen von unter 110 Kilometern entsprechen, fehlen diese Salze. Stattdessen wird Kalium aus dem recycelten Sediment von Glimmer aufgenommen.

„Im Gegensatz zu vorherigen Modellen, bei denen der Ursprung der Salze dem Meerwasser zugeschrieben wurde, sind die Sedimente eine plausible Quelle für Kalium“, sagt der Mineraloge Prof. Horst Marschall von der Goethe-Universität, „denn im Meerwasser ist die Kaliumkonzentration zu niedrig, um die salinen Einschlüsse in Diamanten zu erklären.“ Als Nebenprodukt der Reaktion entstanden auch magnesiumreiche Karbonate, die wichtige Bestandteile der Kimberlite sind.

Funkeln - Foto ©Stefan Yang - stock.adobe.com
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