Wiedergeboren als Diamant

Diamant ist eine besondere Modifikation des Elements Kohlenstoff: Bei hohem Druck und hohen Temperaturen formt sich der glitzernde Edelstein aus schwarzem Graphit. Diamanten sind nicht nur bei Schmuckliebhabern begehrt. Auch Geologen sind an dem wertvollen Mineral interessiert, weil es einen Blick in den ansonsten unzugänglichen Erdmantel und seine Entstehung erlaubt.

So tragen auch die südafrikanischen Diamanten einen chemischen Fingerabdruck ihrer Herkunft in sich. Tappert und seine Kollegen fanden diesen Fingerabdruck in Einschlüssen anderer Mineralien in den Jagersfontein-Diamanten. Sie zogen daraus den Schluss, dass das Ursprungsmaterial aus einer abtauchenden ozeanischen Platte stammt. Die Diamanten sind teilweise in mehr als 500 Kilometern Tiefe entstanden ? das ist wesentlich tiefer, als für die meisten anderen Diamanten auf der Welt angenommen wird.

Die Forscher untersuchten zusätzlich das Verhältnis von schweren zu leichten Kohlenstoff-Atomen in den Diamanten. Sie stellten fest, dass der Anteil an leichtem Kohlenstoff relativ hoch ist. Da Pflanzen lieber den leichten Kohlenstoff C-12 in ihr Gewebe einbauen als die schwerere Variante C-13, enthalten Lebewesen im Durchschnitt leichteren Kohlenstoff als zum Beispiel Gesteine, die aus anorganischem Material gebildet werden.

Die Forscher entwerfen daher folgendes Szenario für die Entstehung der Diamanten: Vor vielen Millionen Jahren lagerten sich die Überreste von Meereslebewesen auf dem Meeresboden ab, verwesten und versanken schließlich zusammen mit der ozeanischen Platte im Erdmantel. Dabei wurden zunächst leichtflüchtige Bestandteile aus dem organischen Material quasi herausgekocht, bis reiner Kohlenstoff übrig blieb und sich Graphit bildete. Dann stiegen Druck und Temperatur noch weiter, so dass schließlich die wundersame Verwandlung von Graphit in Diamant stattfand.

Ralf Tappert et al.: „Subducting oceanic crust: The source of deep diamonds“, Geology: Bd. 33, Nr. 7, S. 565?568, doi:10.1130/G21637.1