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Minerale: Rätsel salzhaltiger Diamanten gelöst

Viele Industriediamanten besitzen salzhaltige Einschlüsse. Nun ist klar, woher die Verunreinigung kommt: Sie stammen aus ehemaligem Meeresboden.
DiamantenLaden...

Damit Diamanten aus Kohlenstoff entstehen können, braucht es extreme Bedingungen: Hitze und enormen Druck, wie sie nur im Erdinneren auftreten. Die reinsten Diamanten bilden sich dabei in Tiefen von bis zu 660 Kilometer im Erdmantel, die ebenfalls begehrten, aber günstigeren Industriediamanten hingegen schon ab 150 Kilometer Tiefe. Sie werden für besonders harte Bohrer und andere technische Anwendungen benötigt und enthalten nicht selten salzhaltige Einschlüsse. Michael Förster von der Macquarie University in Sydney und seine Kollegen konnten in »Science Advances« wohl endlich klären, woher diese Verunreinigen stammen. Sie sind das Ergebnis recycelter ozeanischer Kruste, so die Geowissenschaftler.

Diese unedlen Minerale werden auch als Bort-Diamanten bezeichnet und enthalten zahlreiche mineralische Einschlüsse wie Kalium- oder Natriumsalze, deren Herkunft im Erdmantel lange nicht erklärt werden konnte. Schmelzexperimente mit dem Diamantmuttergstein Peridotit, Wasser und Kohlendioxid konnten zwar Karbonatbeimischungen erklären, nicht aber die hohen Mengen an Kalium und Natrium. Förster und Co haben deshalb die Bildung von Bort-Diamanten im Labor simuliert, wobei ihre Versuche auf einer bestimmten Theorie basierten. Demnach werde Salzwasser an den Plattengrenzen mit Sedimenten und ozeanischer Kruste in die Tiefe subduziert und gelangt damit in die Bildungszone der Diamanten.

Im Laborversuch setzten die Wissenschaftler deshalb eine Schicht aus typischen Meeressedimenten und dem Ausgangsgestein Peridotit unter hohen Druck und starke Hitze – Bedingungen wie sie in etwa 100 Kilometer Tiefe herrschen. Dann bildeten sich im beteiligten Gestein tatsächlich Natrium-Kalium-Chloride in einem Mengenverhältnis, wie sie auch in Bort-Diamanteinschlüssen auftreten. Zudem entwickelten sich während des Versuchs auch erste Diamantvorstufen. »Das spricht dafür, dass diese Einschlüsse aus Meeressedimenten stammen. Die Bildung der Bort-Diamanten wird demnach gesteuert durch das Recycling ozeanischer Kruste und aufliegender Sedimente in den Subduktionszonen«, so Förster.

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