Smaragd, Topas oder Aquamarin können im Gestein schneller wachsen als angenommen
Verblüffende Entdeckung: Viele große Edelsteine könnten in nur einem Tag herangewachsen sein – weit schneller als bislang für möglich gehalten. Denn diese Kristalle erreichen im bestimmten Gesteinen Wachstumsraten von mehr als einem Meter pro Tag, wie Forscher herausgefunden haben. Das könnte erklären, warum auch in schnell abgekühltem Magmagestein große Schmucksteine wie Topas, Beryll oder Smaragd vorkommen.
Viele Edelsteine haben ihren Ursprung in schmelzflüssigem Gestein der tiefen Erdkruste und des Erdmantels. Als dieses Gestein allmählich erkaltete, kristallisierten je nach Zusammensetzung der Schmelze verschiedene Minerale aus, vom Turmalin, Beryll und Smaragd bis hin zum Diamant. Gängiger Lehrmeinung nach wurden dabei die Kristalle am größten, die am längsten Zeit zum Wachsen hatten – wie es in langsam erkaltenden Gesteinen der Fall ist.
Rätsel um „zu große“ Edelsteine
Das Merkwürdige jedoch: Ausgerechnet in einem besonders schnell erkalteten Magmagestein, dem sogenannten Pegmatit, finden sich häufig besonders große Edelstein-Kristalle. Obwohl das Pegmatit selbst feinkörnig ist, finden sich darin Topase, Turmaline oder Beryll von mehr als einem Meter Größe. „Pegmatite kühlen schnell ab, oft in wenigen Jahren und trotzdem beherbergen sie einige der größten Kristalle der Erde“, sagt Koautor Cin-Ty Lee von der Rice University. „Die große Frage ist: Wie kann das sein?“
Um das zu klären, haben Lee, sein Kollege Patrick Phelps und Douglas Morton von der University of California in Riverside sich Quarzkristalle aus einer Pegmatit-Ader in der kalifornischen Stewart-Mine näher angeschaut. Dafür haben sie das Wachstumstempo dieser Kristalle anhand der in ihnen enthaltenen Spurenelemente rekonstruiert. Denn während einige Elemente wie Aluminium nur sehr langsam in einem Gestein diffundieren, sind andere Elemente beweglicher. Ihr Anteil in verschiedenen Zonen des Kristalls kann daher verraten, wie schnell dieser gewachsen ist. Mehr erfahren…
