Diamanten sind mehr als nur ein funkelnder Edelstein

Diamanten sind mehr als nur ein funkelnder EdelsteinDer Hope Diamond begann seine Handelsgeschichte in Indien in den frühen 1600s. Smithsonian National Museum für nationale Geschichte

Sie sind aus Kohlenstoff - aber es gibt etwas fast übernatürliches an Diamanten.

Nur das Wort Diamant ruft Luxus, Erwünschtheit und Härte hervor. Wenn wir jedoch an das Element Kohlenstoff denken, denken wir eher an Holzkohle; weich, schwarz, opak, erdig, leicht.

Es ist faszinierend zu sehen, wie sich die kristalline Anordnung von Kohlenstoffatomen bei Drücken von mehr als etwa 40 Kilobaren (das Äquivalent von 40,000-Erdatmosphären) wandelt. Diese Bedingungen werden in den Tiefen der Erde von etwa 120km nach unten erfahren.

Und einige Diamanten kommen von weit, viel tiefer - mehr als 650km (etwa die Entfernung von Canberra nach Melbourne) in die Erde. Kleine Unvollkommenheiten in solchen Diamanten geben uns Hinweise darauf, was in den verborgenen geologischen Schichten der Erde geschieht.

Im Gegensatz zu Kohlenstoff in seiner Niederdruckform als Kohle oder Graphit sind Kohlenstoffatome in Diamanten in einem starken, dreidimensionalen Netzwerk miteinander verbunden. Dies führt zu einzigartigen physikalischen Eigenschaften: Diamant ist ein klares, extrem hartes, oft farbloses Mineral mit einer sehr hohen Dichte.

Diamanten funkeln und haben aufgrund ihres sehr hohen Brechungsindexes ein inneres Feuer. Dies bedeutet, dass Licht im Kristall "gefangen" und von den inneren Oberflächen reflektiert wird. Facetten und Facetten von Edelsteinfräsern unterstreichen diese Eigenschaft.

Gewalttätig an die Oberfläche ausgebrochen

Obwohl Diamanten für lange Zeit als wertvolle Edelsteine ​​geschätzt wurden, kamen bis zu den frühen 1700s praktisch alle gehandelten Diamanten Flusskies (bekannt als "alluviale Ablagerungen") in Indien.


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Dann im frühen achtzehnten Jahrhundert waren Diamanten in Brasilien entdecktund ab 1866 wurden in Südafrika abgebaut. In diesem Land wurde der größte vulkanische Quellstein des Diamanten, der als "Kimberlit" bekannt ist, identifiziert erstmals.

Diese Erkenntnis hat die Diamantenexplorations- und Bergbauindustrie grundlegend verändert und schnell zu einer stark erhöhten Produktion und der hohen Nachfrage der modernen Schmuckindustrie geführt.

Die Versorgung von Diamanten mit Diamanten wurde lange Zeit von einigen wenigen großen Produzenten streng kontrolliert - Beispiele sind De Beers (Südafrika-Botswana), Al Rosa (Russland), Rio Tinto (Argyle Mine Australien und kanadische Minen) und Lucara Diamond Corporation (Karowe Mine, Botswana).

Diamanten sind mehr als nur ein funkelnder Edelstein Die Diavik-Kimberlit-Pfeife im Norden Kanadas. John Foden, Autor zur Verfügung gestellt

Der Wert von Diamanten

Im Gegensatz zu anderen abgebauten Rohstoffen wie Kupfer, Gold, Öl oder Kohle hat Diamant keinen Spotmarkt. Sein Wert ist variabel und sehr subjektiv, bewertet mit dem "4C" System: Farbe, Klarheit, Schnitt und Karat (5 Karat = 1 Gramm).

Per Karat variieren ungeschnittene Diamantwerte typischerweise von etwa $ US10 bis $ US3000. Sehr große (manchmal sehr historische) Edelstein-Diamanten können jedoch darüber hinaus Größenordnungen beherrschen.

Der intensiv blaue 45.5 Karat Hope-Diamant In den frühen 1600s begann die Handelsgeschichte in Indien und der Wert beträgt mehr als 200 US $. Andere kürzlich hochpreisiger Diamantenverkauf Dazu gehören der Pink Star (59.6 Karat, $ US71 Millionen) und der Oppenheimer Blue (14.6 Karat, $ US57.5 Millionen).

Der größte Diamanten, der kürzlich verkauft wurde, ist der ungeschnittene Botswanan 1,109 Karatdiamant, der "Lesedi La Rona". Dies wurde für verkauft $ US53 Millionen.

Hinweise über Diamantenherkunft

Viele Diamanten enthalten Einschlüsse von anderen Mineralien, die gefangene Proben von den tiefen Erdgesteinen sind, in denen der Diamant wuchs. Diese liefern wichtige Informationen für Geologen.

Zum Beispiel sagen uns die Einschlüsse der Mineralien Olivin, Pyroxen und Granat, dass ihre Wirtsdiamanten in Tiefen zwischen etwa 120 und 300km in einer Schicht der Erde, bekannt als die subkontinentaler lithosphärischer Mantel.

Diese Schicht ist Teil der kontinentalen Kontinentalplatten der Erde und liegt unter den ältesten Regionen der kontinentalen Erdkruste der Erde, die als "Kratonen". Cratons sind bis zu vier Milliarden Jahre alt - Beispiele sind die australische Pilbara, der südafrikanische Kaapvaal, der kanadische Sklave und der russische sibirische Kraton.

Blaue Diamanten tief und tief

Obwohl der subkontinentale lithosphärische Mantel die häufigste Quelle von Diamanten ist, kommen einige aus viel tieferen Schichten der Erde.

Diese nennt man sub-lithosphärische Diamantenund durch Mineraleinschlüsse identifiziert, die mit wesentlich höheren Drücken in Tiefen von mehr als 650km in Berührung kommen.

A aktuellen Studie betrachtete eine Art seltenen blauen Diamanten wie den Hope Diamond. Die Forscher fanden durchweg sehr hohe Druckmineraleinschlüsse, was darauf hindeutet, dass ihre Diamantwirte in Tiefen von mindestens 660km gewachsen sind. Diese Diamanten sind wegen der Anwesenheit von Spurenmengen des Elements Bor blau.

Die Frage, wie Bor in großen Tiefen im Erdmantel endete, ist faszinierend. Bor ist ein Element, das auf der Erde in der oberen kontinentalen Kruste (weniger als 20km tief) und im Ozeanwasser hochkonzentriert ist. Seine Konzentration in tieferen Mantelgesteinen ist typischerweise extrem niedrig.

Bor musste dann wieder in die tiefen Schichten, in denen die Diamanten wuchsen, eingeführt worden sein.

Dies wäre wahrscheinlich durch einen Prozess geschehen, der Tiefensubduktion genannt wird, bei dem die Grenze einer ozeanischen tektonischen Platte (etwa 100km dick) versagt und die Platte dann in den tiefen Erdmantel kollabiert. Dies bewegt Bor und andere Materialien aus den flachen Schichten der Erde in Tiefen von mehr als 700 km.

Kimberlite-Eruptionen bringen die Diamanten dann an die Oberfläche.

Diamanten sind mehr als nur ein funkelnder Edelstein Subduktion der ozeanischen Lithosphäre mit Bor (B), das aus den Ozeanen gewonnen und durch die abtauchende ozeanische Platte in niedrigere Manteltiefen als 660km abgegeben wird. Hier wird das Bor den wachsenden Ultrahochdruck-Subditosphären-Diamanten zugeführt. John Foden, Autor zur Verfügung gestellt

Ein Fenster in die tiefe Erde

Zusätzlich zu dem oben genannten Beispiel von Bor unterstützen Hinweise von anderen Diamantenminenstandorten auch die Idee, dass sich Erdelemente durch Subduktion von relativ flach zu tiefer in die Erde bewegen.

Dies wurde festgestellt, indem verschiedene Formen von Kohlenstoff in Diamanten aus der South African Cullinan Mineund in meiner eigenen Forschung über Mineraleinschlüsse in South Australian Diamanten.

Diamanten sind mehr als nur ein funkelnder EdelsteinEin südaustralischer Diamant mit sichtbaren Einschlüssen. John Foden, Autor zur Verfügung gestellt

Tiefe Teile der Erde haben immer noch eine physische Verbindung mit Schichten, die näher an der Oberfläche liegen. So sind Diamanten wertvoll, weil sie schön, robust und relativ selten sind - aber sie bieten auch ein fantastisches Fenster in die Struktur und die Geschichte unserer Erde.

Über den Autor

John Foden, Professor, University of Adelaide

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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Das Gespräch

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