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Geologie: Neues Modell für Entstehung Diamant führender Pipes

Geowissenschaftler haben ein Modell vorgestellt, wie sich die karottenförmigen Schlote oder Pipes bilden, in denen sich in Kimberlit eingebettet Diamanten finden. Noch immer herrscht Unklarheit, wie die Edelsteine ihren Transport von ihrem tief liegenden Entstehungsort an die Oberfläche unbeschadet überstehen: Unter den herrschenden Druck- und Wärmeverhältnissen beim Aufstieg müssten sie sich eigentlich in Grafit umwandeln.

Entwickelt wurde diese theoretische Vorstellung von Lionel Wilson von der Universität Lancaster und James Head von der Brown-Universität in Providence. Sie suchten nach einer Lösung der Frage, wie sich auf dem Mond runde Glaskügelchen bilden können, obwohl es dort keine Atmosphäre und nur geringe Schwerkraft gibt, die sie formen könnten. Ähnliche und ebenso rätselhafte Glaspartikel finden sich auch in Kimberliten.

In ihrem Modell schiebt nun aufsteigendes Magma aus 250 Kilometern Tiefe eine "Kappe" aus flüssigem Kohlendioxid vor sich her. Durch den ständigen Gasnachschub bildet sich zwischen der Gesteinsschmelze und dem Gaskeil eine schaumförmige Zone. Auf dem Weg nach oben werden die angrenzenden Gesteine gebrochen, und Brocken stürzen in den Schaum, wo sie als Fremdgestein eingelagert werden. Erreicht nun die inzwischen mehrere hundert Meter pro Sekunde schnelle Gas-Spitze des aufsteigenden Materials die Oberfläche, findet eine explosionsartige Druckentlastung statt, was die Wände des gebildeten Schlotes implodieren lässt.

Diese Druckentlastung pflanzt sich wellenartig in die Tiefe fort, wodurch weiteres Kohlendioxid entweicht und noch mehr Schaum entsteht. Im Rahmen der damit verbundenen, rapiden Abkühlung wird das noch flüssige Magma regelrecht schockgefroren und "verstopft" den Schlot. Ein Wechselspiel von Ausdehnung und Kompression lässt weitere Brocken des durchdrungenen Gesteins in den Gang stürzen, Magmatropfen erstarren zu den genannten kugelförmigen Gläsern und das gesamte, nun typisch karottenförmige Gebilde der Pipe erkaltet ebenfalls rasend schnell – die Autoren sprechen von weniger als einer Stunde für den gesamten Ablauf des Geschehens. Die Diamanten überstehen diesen Prozess, weil sie währenddessen im Magmabereich unter der Schaumzone verharren, in welcher der nötige hohe Druck bestehen bleibt, der sie vor einer Umwandlung schützt. (af)

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