Direkt zum Inhalt

News: Diamonds Are A Geologist's Best Friend

Auch unreine Diamanten haben ihren Wert. In ihnen finden sich winzige Gesteinseinschlüsse, die - in der diamantenen Zeitkapsel geschützt - die Erdgeschichte unbeschadet überstanden und von der Zeit der ersten Kontinente zeugen.
"Unreiner" Diamant
Man mag es kaum glauben, aber es gibt Leute, für die lupenreine Diamanten langweilig sind und die alles für einen der trüben Klunker geben, die es niemals in den Auslagen der feinen Boulevards schaffen. Doch für uneitle Forscher sind Diamanten schlichtweg Mittel zum Zweck, denn gerade in den unreinen, mehr oder minder wertlosen Steinen sind oftmals Gesteinsfragmente aus dem sonst unerreichbaren Erdmantel eingeschlossen.

So auch in Südafrika, wo sich die einzigartige Situation ergibt, dass diese Diamanten von Vulkanen zutage gefördert wurden, die erst in vergleichsweise junger Zeit durch uralte Erdkruste stiegen. Der Kaapvaal-Zimbabwe-Kraton im südlichen Afrika gehört nämlich zu einer Handvoll, bis heute erhaltener uralter Krustenteile weltweit, die vor einigen Milliarden Jahren gleichsam wie Kristallisationskeime für die damals noch winzigen Kontinente wirkten.

Die meisten von ihnen wurden längst im Rahmen der Kontinentalverschiebung recycelt, weshalb die Erforschung der frühen Krustengeschichte ungemein schwierig ist. Doch zum Glück gibt es jene Diamanten, die in eben jener Zeit in 100 bis 200 Kilometern Tiefe, an der Unterseite dieser Kontinentalschollen, entstanden und mitunter - zum Leidwesen von De Beers und Co - während ihres Wachstums winzige Minerale oder Gesteinsfragmente umschlossen und Jahrmilliarden lang unverändert konservierten, bis sie in die Hände von Steven Shirey von der Carnegie Institution of Washington und seinen Mitarbeitern gerieten.

Neben eigenen Untersuchungen - mehrere Diamantenfirmen hatten den Forschern unreine Diamanten zur Verfügung gestellt - werteten die Forscher publizierte Daten von über 4000 Diamanten aus und stellten sie in den Zusammenhang mit seismischen Abbildern des tiefen südafrikanischen Untergrundes.

Neben der radiometrischen Datierung der Diamanten und ihrer Einschlüsse interessierten sich die Forscher insbesondere für die Spurenelemente und Isotopenzusammensetzung, mit deren Hilfe sie geochemische Fingerabdrücke erstellten und Aufschluss über die Bedingungen am Ursprungsort der Diamanten an der Grenze zwischen Erdmantel und -kruste erhielten. Und da sich seismische Wellen in jedem Gestein unterschiedlich schnell ausbreiten, konnten die winzigen Fragmente mithilfe der Geschwindigkeitsverteilung seismischer Wellen im Untergrund des Kaapvaal-Zimbabwe-Kratons räumlich eingeordnet werden.

Die radiometrischen Altersbestimmungen offenbarten schließlich, dass die Diamantenbildung an der Unterseite des Kaapvaal-Zimbabwe-Kratons offenbar nicht kontinuierlich, sondern während zweier Schübe erfolgte. Die erste Kruste entstand demnach wohl vor etwa 3,3 Milliarden Jahren, als die Gesteine im Erdmantel teilweise schmolzen, sich dabei chemisch differenzierten und zur Erdoberfläche aufstiegen. Damals war die Erde fast vollkommen von Wasser bedeckt, und nur hier und da ragten die ersten Mikrokontinente aus dem Meer.

Ungefähr eine Milliarde Jahre später waren allerorts solche Kontinentalinseln entstanden, die nun im Zuge der ersten plattentektonischen Vorgänge miteinander kollidierten. Meeresstraßen schlossen sich, und die kleinen Krustenteile vereinigten sich zu größeren Landmassen – darunter auch der Kaapvaal-Zimbabwe-Kraton.

Seither hat sich in der Region geologisch nicht mehr viel getan, erst einige Milliarden Jahre später, vor gerade erst 100 Millionen Jahren, erlebte der Kraton erneut unruhige Zeiten: Es entstanden die so genannten Kimberlit-Pipes, das sind vulkanische Durchschlagsröhren, die ihren Ursprung im oberen Erdmantel haben und mit Gesteinstrümmern, jenem Kimberlit, gefüllt sind. In ihnen sind die Diamanten enthalten, die heute - zerhackt und zerkleinert - von der Frühzeit der Erde zeugen.

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.