Diamanten -> Entstehung
Der Diamant ist wie kein anderer Edelstein wissenschaftlich untersucht worden. Allerdings bestehen nach wie vor viele Unklarheiten, über die man sich unter den Wissenschaftlern nicht einigen konnte. Die Geologen sind sich aber nur in groben Zügen über die Prozesse einig, durch die die Diamanten in diesen verborgenen Tiefen geschaffen und dann zur Erdoberfläche transportiert wurden. Aus Laborversuchen zur synthetischen Herstellung von Diamanten haben Wissenschaftler geschlossen, dass Temperaturen von mindestens 1500°C und Drücken von 67 kbar - fast das 66000fache des normalen Luftdrucks - erforderlich sind, um Kohlenstoffatome dazu anzuregen, in dieser edelsten Form zu kristallisieren.
Die Muttergesteine der Diamanten sind Erdmantelgesteine wie Peridotit und Eklogit. Gasreiche vulkanische Gesteine, so genannte Kimberlite oder Lamproite transportieren Bruchstücke des Erdmantels mit den enthaltenen Diamanten bei ihrer Eruption an die Erdoberfläche, wo man sie in den Pipes, vulkanischen Eruptivschloten, findet. Aber wie dieser Prozeß auch im Einzelnen abgelaufen sein mag, er scheint jedenfalls abgeschlossen zu sein. In den letzten 15 Millionen Jahren ist keine diamantführende Pipe mehr entstanden.
Die Transportgeschwindigkeiten aus der Tiefe werden auf wenige Stunden geschätzt, so dass aufgrund der Schnelligkeit keine Phasenumwandlung zu Graphit stattfinden kann. Diamanten sind Fremd- oder Xenokristalle in Kimberlit und Lamproit und in diesen Magmen chemisch nicht stabil. So kann man an natürlichen Diamanten immer Auflösungserscheinungen beobachten. Von ihren Vorkommen in Pipes können die Diamantkristalle durch natürliche Verwitterungsprozesse, bei denen sie aufgrund ihrer Härte intakt bleiben, abtransportiert werden, und reichern sich dann in Sedimentgesteinen an, die heute eine der Hauptquellen des Minerals darstellen. Solche Vorkommen nennt man alluvial.
Gewonnen werden sie auch in den Pipes der erloschenen Kimberlitvulkane, die senkrecht nach unten, zuerst im Tagebau, dann unter Tage, abgebaut werden. Das Muttergestein wird dabei zermahlen, um die Diamanten zu gewinnen. In Namibia im Südwesten Afrikas kommen Diamanten auch in der Wüste und im Küstenbereich des Meeres unter Wasser vor. Für den Abbau zu Wasser werden spezielle Schiffe eingesetzt, die die Diamanten aus dem Sand waschen.
Mikrodiamanten entstehen vor allem bei Meteoriteneinschlägen: Bei den dabei auftretenden hohen Temperaturen und Drücken wird irdischer Kohlenstoff so stark komprimiert, dass sich kleine Diamantkristalle und auch Lonsdaleiten bilden, die sich aus der Explosionswolke ablagern und noch heute in der Umgebung von Meteoritenkratern wie dem Barringer-Krater nachgewiesen werden können.
Mikrodiamanten kommen auch in Fundstücken von Eisenmeteoriten und ureilitischen Achondriten vor, wo sie vermutlich durch Schockereignisse aus Graphit gebildet wurden. Winzige Diamanten, wegen ihrer typischen Größe von nur einigen Nanometern oft Nanodiamanten genannt, kommen zudem in Form von präsolaren Mineralen in primitiven Meteoriten vor. Irdische Mikrodiamanten wurden zum Beispiel im Erzgebirge, in Griechenland und in Kasachstan gefunden. Die Vorkommen sind an Abschnitte der Erdkruste gebunden, die während einer Gebirgsbildung und Metamorphose unter große Drücke und Temperaturen gebracht wurden.
Das Alter der Diamanten kann anhand ihrer Einschlüsse bestimmt werden. Diese Einschlüsse wachsen gleichzeitig mit dem Diamant, der sie umschließt, und bestehen oft aus Silikatmineralen der Umgebung. Das Alter der Silikatminerale kann mit der Geochronologie anhand ihrer isotopischen Zusammensetzung bestimmt werden; dazu werden hauptsächlich die Zerfallssystematik von 147Sm zu 143Nd und 187Re zu 187Os verwendet. Anhand der inzwischen großen Datenbank an Isotopendaten lässt sich feststellen, dass die Diamantbildung immer wieder zu verschiedenen Zeiten über alle Erdzeitalter hinweg stattfand, und es nicht nur sehr alte Diamanten gibt, die älter als drei Milliarden Jahre sind, sondern auch jüngere, die allerdings immer noch ein Alter von mehreren hundert Millionen Jahren erreichen.
Aus dem Verhältnis der stabilen Isotope 13C und 12C lassen sich Rückschlüsse auf den Ursprung des Kohlenstoffs ziehen. Radioaktives 14C hat eine relativ kurze Halbwertszeit. Nach 500.000 Jahren ist 14C praktisch vollständig zerfallen und in Naturdiamanten genauso wie in Naturgraphit nicht mehr vorhanden.
