Um pinkfarbene Diamanten zu bilden, bildet und zerstört man einen Superkontinent.

Die weltweit größte Quelle natürlicher Diamanten - und mehr als 90 Prozent aller bisher gefundenen natürlichen rosa Diamanten - könnte aufgrund der Zerstörung des ersten Superkontinents der Erde entstanden sein, berichten Forscher am 19. September in Nature Communications.

Die diamanttragenden Gesteine der Argyle-Mine im Westen Australiens haben sich wahrscheinlich vor etwa 1,3 Milliarden Jahren gebildet, wie die Analyse zeigt, entlang einer Riftzone, die den Superkontinent Nuna zerteilte. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Erkundung alter Riftzonen für Diamanten-Ablagerungen lohnender sein könnte als bisher angenommen.

An der Oberfläche der Erde neigen Kohlenstoffatome dazu, weiches, mattes Graphit zu bilden. Aber in der Schmiede des oberen Mantels formen extreme Bedingungen das Element zu harten, dichten Edelsteinen (SN: 9/14/20). Diese Diamanten können aus ihrem unterirdischen Ursprungsort entkommen, indem sie in schnell aufsteigenden Magmen mitreisen (SN: 1/18/12). In der Nähe der Oberfläche erstarrt das geschmolzene Material zu vertikalen Röhren aus vulkanischem Gestein, sogenannten Kimberlit-Schloten. Die meisten Diamanten werden in diesen Formationen gefunden.

Aber diese klassische Erklärung erklärt nicht die Argyle-Bildung, noch ihre rosa Diamanten. Um einen Diamanten zum Erröten zu bringen, muss etwas Mächtigeres als bloße Mantelbedingungen dessen stabile Kristallstruktur verformen und verändern, wie er Licht absorbiert und durchlässt.

Noch eine Besonderheit liegt in den diamantfördrenden Schloten von Argyle. Es handelt sich nicht um Kimberlit, sondern um Lamporitschloten, die im Allgemeinen als Bildungen in geringerer Tiefe angesehen werden, sagt Geologin Maya Kopylova von der University of British Columbia in Vancouver, die nicht an der neuen Studie beteiligt war.

Die flache Entstehung von Lamporiten könnte erklären, warum sie in der Regel nicht den reichen Diamantenreichtum von Kimberliten aufweisen. Eine Ausnahme ist Argyle - irgendwie haben seine Lamporiten Schätze aus der Tiefe gehoben.

Die Eigenheiten der Argyle-Bildung haben Geologen lange Zeit vor Rätsel gestellt. Chemische Analysen aus den 1980er Jahren legten nahe, dass sie vor etwa 1,2 Milliarden Jahren entstanden ist. Doch diese Datierung war zweifelhaft; das analysierte Mineral könnte chemisch durch Fluide in der Erde verändert worden sein und möglicherweise ein zu junges Alter ergeben haben. Darüber hinaus lieferten die Ergebnisse wenig Klarheit über die rätselhafte Herkunft von Argyle, sagt Hugo Olierook von der Curtin University in Perth, Australien. „Zu diesem Zeitpunkt war in Australien geologisch gesehen nicht viel los“.

Also datierten Olierook und Kollegen widerstandsfähige Körnchen der Minerale Apatit und Zirkon, die in die Lamporite gefallen waren, als sie noch geschmolzen waren. Die Forscher analysierten auch Titanit, ein Mineral, das sich anscheinend etwas später als der Rest der Lamporite kristallisiert hatte.

Indem sie die Mengen an radioaktiven Elementen und ihren Zerfallsprodukten in jedem Mineral maßen, fand das Team heraus, dass die Lamporite vor etwa 1,3 Milliarden Jahren entstanden sind, etwa 100 Millionen Jahre früher als bisher vermutet.

„Als ich das Alter zum ersten Mal erhielt, dachte ich, das ergibt überhaupt keinen Sinn“, sagt Olierook. Aber während er ein paar Stunden später mit dem Fahrrad nach Hause fuhr, machte es Klick. „Das war zu der Zeit, als der erste Superkontinent auseinanderbrach“, sagt er.

Argyle liegt in einer alten Kontinentalnaht, wo zwei Platten vor etwa 1,8 Milliarden Jahren kollidierten, um einen Teil von Nuna zu bilden (SN: 1/11/17). „Es ist das Zusammenstoßen dieser Kontinente, das diese Diamanten rosa gemacht hat“, spekuliert Olierook.

Etwa 500 Millionen Jahre später, als Nuna auseinanderbrach, spaltete sich diese Naht wie eine wiedereröffnete Wunde. Das könnte Röhren für mit roten Edelsteinen beladene Lamporit-Magmen geöffnet haben, die aufstiegen, sagt Olierook.

Jahrzehntelang wurde angenommen, dass tektonische Prozesse wie das Zerreißen Diamanten zerstören, sagt Kopylova. Aber diese Forschung unterstützt eine kürzlich erfolgte Paradigmenverschiebung, sagt sie. Das Zerreißen „könnte ein Auslöser sein, um Diamanten aus der Tiefe des Erdmantels an die Oberfläche zu bringen“.

Trotzdem bleibt es ein Rätsel, warum die Lamporit-Schloten von Argyle die einzigen bekannten sind, die abbauwürdige Mengen an Diamanten enthielten. Ende 2020 stellte die Diamantenmine dort die Produktion ein, nachdem die wirtschaftlich rentablen Diamanten erschöpft waren.

Es könnte sein, dass noch weitere diamantbesetzte Lamporite auf ihre Entdeckung warten, sagt Olierook. Vielleicht verbirgt sich irgendwo ein weiteres Argyle in den Ruinen einer alten Riftzone.

Unsere Mission ist es, der Öffentlichkeit genaue und fesselnde Wissenschaftsnachrichten zu bieten. Diese Mission war noch nie so wichtig wie heute.

Als gemeinnützige Nachrichtenorganisation können wir das nicht ohne Ihre Hilfe tun.

Ihre Unterstützung ermöglicht es uns, unsere Inhalte frei und für die nächste Generation von Wissenschaftlern und Ingenieuren zugänglich zu halten. Investieren Sie noch heute in qualitativ hochwertigen Wissenschaftsjournalismus, indem Sie spenden.