Edle Steine: Das Geheimnis der Riesen-Diamanten

Mit 3106,7 Karat, gut 620 Gramm, führt der 1905 in Südafrika gefundene Cullinan die Rangliste der größten jemals entdeckten Diamanten an. Doch bis heute werden Großdiamanten von herausragender Qualität mit wenigen Verunreinigungen entdeckt wie etwa 2015 der 1111 Karat schwere Lesedi La Rona in einer Mine in Botswana. Dem bisher ungeklärten Ursprung dieser seltenen Edelsteine ging nun eine internationale Forschergruppe nach. Aus der Zusammensetzung der Einschlüsse könne man schließen, dass die weltweit größten und kostbarsten Diamanten im Erdmantel entstanden sein müssen, berichtet das Team um Evan Smith vom Geological Institute of America in New York im Fachblatt „Science“.

Die Forscher durften Teile von 53 ungewöhnlich großen Rohdiamanten der sogenannten CLIPPIR-Klasse untersuchen. Diese Splitter entstanden beim Zerschneiden der Edelsteine, um etwa geschliffene Schmuckdiamanten herzustellen. So lupenrein diese Diamantstücke auf den ersten Blick schienen, trugen sie dennoch winzige Einschlüsse verschiedener Substanzen in sich, die das Geheimnis ihrer Herkunft lüften sollten.

Inmitten einer flüssigen Metallschmelze hat sich der Diamant gebildet

Unter einem Rasterelektronenmikroskop, über die Beugung von Röntgenstrahlung und mit der Raman-Spektroskopie analysierten Smith und seine Kollegen die seltenen Einschlüsse genau. In 38 Proben fanden sie teils metallische Substanzen aus Eisen, Nickel, Kohlenstoff und Schwefel. In winzigen Zwischenräumen entdeckten sie Spuren von Methan und Wasserstoff. Die Substanzen legten nahe, dass sich die Diamanten mindestens 250 Kilometer tief im Erdmantel inmitten einer flüssigen Metallschmelze gebildet haben mussten. Bei der Kristallisation von Kohlenstoff unter hohen Drücken wurden Tröpfchen der Metallschmelze offenbar in den Diamanten eingeschlossen.

15 weitere Diamantproben zeigten zudem Einschlüsse aus speziellen Silikaten, wie sie unter hohen Drücken in mindestens 360 Kilometer Tiefe existieren. Manche Proben enthielten sogar Silikate aus der Granatgruppe, die auf einen noch tieferen Ursprung von etwa 750 Kilometer schließen ließen. Die meisten der kleineren Diamanten, die heute geschürft werden, stammen dagegen nur aus 150 bis 200 Kilometer Tiefe. Ganz gleich, ob groß oder klein: Nach ihrer Bildung wurden sie über vulkanische Aktivitäten, besonders in Kimberlit-Schloten, Richtung Oberfläche transportiert. wsa