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Geologie

Kristallwasser im Erdmantel

Die Übergangszone zwischen oberem und unterem Erdmantel könnte beträchtliche Mengen an Kristallwasser enthalten. Das geht aus der Analyse eines Rohdiamanten hervor, der in Brasilien gefunden wurde. Der Stein entstammt einer Tiefe zwischen 410 und 660 Kilometern und enthält eine kleine Menge des Stoffs Ringwoodit, der unter sehr hohem Druck aus dem Mineral Olivin entsteht. Zusammen mit Wadsleyit, einer weiteren Hochdruckmodifikation von Olivin, gilt Ringwoodit als wichtigstes Mineral in diesen Tiefen.

Mittels Infrarotspektroskopie wiesen Graham Pearson von der University of Alberta (Kanada) und seine Kollegen nach, dass der winzige Ringwoodit-Einschluss in dem Diamanten etwa 1,4 Volumenprozent gebundene Wassermoleküle enthält. Diese finden offenbar Platz in bestimmten Lücken der Kristallstruktur. Sollte Ringwoodit in der gefundenen Form tatsächlich typisch für die Übergangszone zwischen oberem und unterem Erdmantel sein, so müsse es dort zumindest stellenweise große Mengen an Kristallwasser geben, erklären die Forscher. Dies wurde bereits früher vermutet, doch waren die experimentellen Befunde hierfür widersprüchlich.

Bisher war natürliches Ringwoodit nur aus Meteoriten bekannt. Die Forscher äußern ihre Überraschung darüber, dass sich das Hochdruckmineral in dem Diamanten überhaupt erhalten hat – eigentlich hätte es sich auf dem Weg zur Erdoberfläche mit abnehmendem Druck in Olivin zurückverwandeln müssen. Dies sei ein Hinweis darauf, dass der Transport sehr schnell erfolgte, meint Hans Keppler vom Bayerischen Geoinstitut der Universität Bayreuth in einem begleitenden Kommentar. Vermutlich sei der Diamant bei einem heftigen Vulkanausbruch nach oben mitgerissen worden.

Mai 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Mai 2014

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  • Quelle

Pearson, D. G. et al.: Hydrous Mantle Transition Zone Indicated by Ringwoodite Included Within Diamond. In: Nature 507, S. 221 - 224, 2014