Was Diamanten über die Entstehung der Erde verraten

Desto perfekter Diamanten aussehen, desto mehr Freude haben die Menschen an ihnen. Wenn es aber um neue wissenschaftliche Erkenntnisse geht, ist das Gegenteil der Fall. Ein Forscherteam der Columbia University, New York, hat sich jenen imperfekten Steinchen angenommen, die sonst niemand haben will. Sie werden auch als "Boten aus der Tiefe der Erde" bezeichnet. 

Das Alter eines Diamanten kann durch Einschlüsse fester Materialien bestimmt werden, allerdings ist die Methode nicht genau. In diesen kleinen "Fehlern" im Diamant befinden sich manchmal auch Flüssigkeiten, die die Forscher*innen nun untersuchten - sie genau zu datieren war bisher nicht möglich. Diese Flüssigkeiten sind Millionen Jahre alt, befinden sich aber in ihrem "Diamanten-Safe" noch im gleichen Zustand wie damals. 

Mit ihrer neuen Methode können diese Flüssigkeiten nun mehr über die Umstände verraten, in denen sich die Diamanten formten. "Sie öffnen ein Fenster - wenn nicht sogar eine Tür - um große Fragen über die Evolution des Erdinneren und der Kontinente zu beantworten", so Studienautor Yaakov Weiss in einem Statement.

Diamanten aus Südafrika

Es ist das erste Mal, dass die Flüssigkeiten verlässlich datiert wurden, so Weiss. Viele Informationen über Diamanten stammen aus Untersuchungen anderer Mineralien und Steine, die mit ihnen aus der Lithosphäre nach oben befördert wurden, also dem Bereich zwischen der Erdkruste und dem oberen Teil des Erdmantels. Dort, 150 bis 200 Kilometer unter der Erdoberfläche, werden Diamanten "geboren".

Jene 10 Diamanten aus Südafrika, die das Team um Weiss untersuchte, hatten Flüssigkeiten eingeschlossen, die mithilfe des Isotops Helium-4 genau datiert werden konnten. So konnte das Team drei Perioden bestimmen, in denen die Bedingungen auf der Erde ideal waren, damit sich Diamanten formen konnten.

Plattenverschiebung

Vor 2,6 Milliarden Jahren startete die erste Phase und endete vor 700 Millionen Jahren. Damals bildeten sich große Bergketten an der Erdoberfläche. Flüssigkeiten aus dieser Zeit waren besonders reich am Carbonaten. Die zweite Periode fand vor 540 bis 300 Millionen Jahren statt, dem Paläozoikum. Damals begann sich der afrikanische Kontinent zu formen. Die Diamanten hier sind reich an Kieselgel. 

Die 3. Periode fand vor 130 bis 85 Millionen Jahren statt. Hier konnten Saline gefunden werden. Das gibt einen Hinweis darauf, dass die Diamanten unter einem Ozean geformt wurden. Anschließend wurden die Steine durch die Plattenverschiebung wieder unter die Erde transportiert und über Vulkane nach außen befördert. 

Reise durch die Erde

Die winzigen Tropfen an Flüssigkeit verraten damit den Weg vom Entstehungsort der Diamanten bis zu ihrem Fundort in Südafrika. Zudem konnten die Forscher eine Beziehung zwischen Vorgängen im Erdinneren und auf der Erdoberfläche herstellen.

Ein Diamant enthielt zudem Flüssigkeiten aus mehreren Perioden. Auf seiner Reise durch die Erde erhielt er also immer neue Schichten. Ihre Ergebnisse publizierten die Forscher*innen im Fachmagazin Nature Communications.