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© Yaakov Weiss, Lamont-Doherty Earth Observatory (Ausschnitt) Quelle: Spektrum

Unfertige Diamanten schreiben Erdgeschichte

Manche Diamanten enthalten den Stoff, aus dem sie gemacht sind, noch in flüssigem Zustand. Daraus ermittelten Forscher die urzeitliche Entstehung der besonderen Steine.
von Stephanie Pappas

Matte, gelbliche Diamanten, die durch feste oder flüssige »Einschlüsse« verunreinigt sind, legen die meisten Juweliere als unansehnlich zur Seite. Aber für Wissenschaftler birgt deren kristalliner Aufbau wertvolle Informationen, die eine Milliarde Jahre oder sogar weiter in die Erdgeschichte zurückreichen können.

Yaakov Weiss, Geowissenschaftler an der Hebräischen Universität Jerusalem, und seine Kollegen haben derartige Diamanten aus Südafrika aufgebrochen, um an die eingeschlossene Flüssigkeit zu gelangen. Denn aus dieser Substanz hatten sich die Diamanten einst gebildet. Ihre stoffliche Zusammensetzung gibt Aufschluss über die einstigen Bedingungen im tiefen Erdinneren.

In der Flüssigkeit befinden sich unter anderem Uran und Thorium. Beide Elemente zerfallen in das Heliumisotop-4 (4He) und entweichen allmählich aus dem Kristallgitter des Diamanten. Bislang war allerdings nicht bekannt, in welcher Rate der Stoff austritt. Denn darüber ließen sich das Alter des Diamanten und seine Entstehungsgeschichte bestimmen.

Das Alter der Diamanten

Weiss und sein Team haben nun die Zerfallsrate modelliert und berechnet, wie viel Helium-4 maximal entweichen könnte. Auf diese Weise ermittelten sie eine sehr große Altersspanne für die Steine. Um das Alter besser einzugrenzen, verglichen sie ihre Daten mit den bekannten tektonischen und thermischen Bedingungen im Erdmantel sowie der Erdkruste am Entstehungsort der Diamanten. Lag eine Phase der Altersspanne außerhalb der Entstehungszeiten des umgebenden Materials, fiel sie aus der Rechnung heraus. Daraus ergab sich eine chronologische Obergrenze für das Entweichen von Helium-4. Die Forscherinnen und Forscher berechneten so das Alter von allen zehn von ihnen untersuchten Diamanten. Ihre Ergebnisse haben sie im Fachblatt »Nature Communications« beschrieben. Mehr erfahren...

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