Diamanten sind nicht nur die beste Freundin einer Frau. Sie sind auch die besten Freunde der Geologen. Diese Edelsteine enthalten manchmal unglaublich seltene oder unsichtbare Elemente, die die tiefsten Geheimnisse enthüllen, die in den Eingeweiden unserer Erde verborgen sind. Bei der Analyse solcher Funde konnten Wissenschaftler erraten, was sich im Untergrund befindet, und sogar einige Fakten aus der Geschichte unserer Erde enthüllen. In seltenen Fällen kommen Diamanten aus dem Weltraum.
10. Ringwoodit
Wissenschaftler glauben, dass sich im Erdmantel ein Ozean befindet. Dieser Ozean befindet sich in einem grünen Mineral namens Ringwoodit, das nur zwischen dem unteren Mantel und der 515 Kilometer dicken Übergangszone innerhalb der Erde existiert. Die Übergangszone befindet sich zwischen dem oberen und unteren Mantel.
Ringwoodit kann nicht auf der Erdoberfläche gefunden werden, da es nur unter dem wahnsinnig hohen Druck erhalten werden kann, der tief unter der Erde liegt. Wissenschaftler erreichten es mehrmals, aber jedes Mal änderte das Mineral seine Form ohne massiven unterirdischen Druck. Dem Geochemiker Graham Pearson gelang es jedoch, Ringwoodit in seiner natürlichen Form zu erhalten.
Ringwoodit wurde in einem Diamanten gefangen, der in einer Mine in Juina, Brasilien, gefunden wurde. Pearson und seine Kollegen haben vorgeschlagen, dass das Mineral während des Erdbebens an die Oberfläche stieg. Pearson machte die Entdeckung zufällig. Er versuchte, den Diamanten zu datieren, als er entdeckte, dass er Ringwoodit enthielt.
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9. Perowskit-Calciumsilicat
Paradoxerweise ist Silikatperowskit ein seltenes Mineral, obwohl es das am häufigsten vorkommende Mineral auf der Erde ist. Wissenschaftler glauben, dass 38 Prozent des Erdvolumens aus Silikatperowskit bestehen. Es wird jedoch so selten gefunden, dass die erste Probe von einem Meteoriten stammt, von dem angenommen wird, dass er sich von einem anderen Planeten abgespalten hat. Wir können Perowskit auf der Erde nicht silikatisieren, weil es nur im Erdmantel gefunden wird.
Dies änderte sich jedoch, als Wissenschaftler eine stabile Probe des Minerals in einem Diamanten entdeckten, der nur 1 Kilometer unter der Erde in der Diamantenmine Cullinan in Südafrika lag. Es stellte sich heraus, dass es sich um Calciumsilikatperowskit (CaSiO3) handelt, von dem angenommen wird, dass es das vierthäufigste Mineral auf der Erde ist.
Interessanterweise ist der Diamant, der die Probe enthielt, einer der seltensten Diamanten auf der Erde. Es befindet sich etwa 700 Kilometer unter der Erde, wo der Druck das 240.000-fache der Oberfläche beträgt. Wissenschaftler glauben, dass eine Probe von Calciumsilicat-Perowskit während der Bildung im Diamanten eingeschlossen war.
8. Eis
Wie bereits erwähnt, haben Wissenschaftler angenommen, dass sich im Erdmantel ein Ozean befindet. Wissenschaftler glauben, dass dieser Ozean entstanden ist, als Wasser aus den Ozeanen des Planeten zusammen mit Teilen der Erdkruste unter die Erde ging.
Wissenschaftler wissen, dass die Erdkruste immer noch im Mantel versinkt. Aber sie können nicht feststellen, wie lange es gedauert hat und wie groß der unterirdische Ozean ist. Soweit wir wissen, kann es nicht einmal existieren. Jüngste Entdeckungen legen jedoch nahe, dass es existiert.
Im März 2018 wurde bekannt, dass Wissenschaftler Eisproben entdeckt hatten, die in Diamanten "versteckt" waren, die sich im Erdmantel bildeten. Sie glauben, dass das Eis aus Wasser erzeugt wurde, das in den Mantel "gezogen" wurde. Diese Entdeckung wird interessanter, wenn wir feststellen, dass es im Inneren der Erde sehr heiß ist und sich in einer heißen Umgebung kein Eis bildet.
Wissenschaftler nennen dieses Eis VII, und es bildet sich nur in einer Tiefe von 610 bis 800 Kilometern unter der Erde, wo der Druck 24 Gigapascal überschreitet. Bisher wurden drei Eis-VII-Proben in Diamanten gefunden: zwei davon in Minen in Südafrika und die dritte in einer Mine in China.
7. Flüssige Metalle
Alle jemals gefundenen großen Diamanten wurden tief im Mantel in Tiefen zwischen 322 und 805 Kilometern gebildet. Diese Diamanten enthalten manchmal Verunreinigungen, bei denen es sich tatsächlich um Metalle handelt, die im Erdmantel vorhanden sind. Wissenschaftler untersuchen diese Diamanten oft, um eine Vorstellung davon zu bekommen, was sich im Mantel befindet.
Nach der Analyse von 53 dieser Diamanten stellten die Wissenschaftler fest, dass der Erdmantel viel Eisen und Nickel sowie Spuren von Methan, Wasserstoff und Granat enthält. Interessanterweise fanden sie keine Spur von Sauerstoff. Dies widerspricht der Annahme, dass sich im Mantel eine große Menge Sauerstoff befindet.
6. Harzburgit-Einschlüsse
Sie haben wahrscheinlich noch nie von Harzburgit-Einschlüssen gehört, einer Art Gestein. Es ist eine Unterkategorie von Peridotitgesteinen, die die am häufigsten vorkommenden Gesteine im Erdmantel sind. Aufgrund ihrer Fülle im Mantel datieren Wissenschaftler Diamanten häufig auf der Grundlage der darin enthaltenen Harzburgit-Einschlüsse.
Mehrere Forscher der Vrije-Universität von Amsterdam haben eine interessante Entdeckung gemacht, indem sie 26 Diamanten mit Harzburgit-Einschlüssen datiert haben. Neun dieser Diamanten wurden vor etwa drei Milliarden Jahren gebildet, als sich ein großer Kontinent in kleinere Kontinente aufspaltete und die Temperaturen tief unter der Erde massiv anstiegen.
Die Forscher fanden heraus, dass 10 der Diamanten nur 1,1 Milliarden Jahre alt waren, was auf der Erdskala sehr klein ist. Tatsächlich war es das erste Mal, dass Wissenschaftler Diamanten fanden, die eine Milliarde Jahre alt sind. Diese Edelsteine sind in der Regel mehrere Milliarden Jahre alt, da die Erde zu dieser Zeit extrem heiß war. Und vor einer Milliarde Jahren war der Planet zu kalt, als dass sich Diamanten bilden könnten.
Wissenschaftler glauben jedoch, dass die erforderliche Temperatur durch einen starken Vulkanausbruch im Gebiet des modernen Simbabwe erreicht wurde. Ihre Entdeckung ermöglicht einen neuen Blick auf die Technologie des Diamantenabbaus, da Entwickler in vielversprechenden Minen häufig das Alter der Harzburgit-Einschlüsse überprüfen.
5. Bormolekül
Typischerweise ist das Karatgewicht einer der Faktoren, die den Wert eines Diamanten bestimmen. Je höher das Karatgewicht, desto höher der Preis und umgekehrt. Die Farbe des Diamanten (die auf das Vorhandensein anderer Mineralien zurückzuführen ist) beeinflusst jedoch auch den Preis. Je seltener es ist, desto höher ist der Preis. Blaue Diamanten sind die zweit seltensten Diamanten und sie sind ziemlich teuer. (Rote Diamanten sind die seltensten).
Im Jahr 2016 wurde ein blauer Diamant von 24,18 Karat Cullinan Dream für 23 Millionen US-Dollar versteigert. Blaue Diamanten sind selten, weil sie die tiefsten Diamanten sind. Sie bilden sich tief im unteren Mantel zwischen 410 und 660 Kilometern unter der Erde. Im Vergleich dazu bilden gewöhnliche Diamanten zwischen 150 und 200 Kilometer unter der Erde.
Die Farbe der blauen Diamanten ist auf das darin enthaltene Bor zurückzuführen, das im Untergrund selten vorkommt. Die meisten Borreserven der Welt befinden sich an der Oberfläche in der ozeanischen Erdkruste. Wie kam Bor in den unteren Mantel und sogar in den tiefsten und zweitgrößten Diamanten der Welt?
Wissenschaftler sind sich nicht sicher, aber sie spekulieren, dass Bor in den Boden gelangt, wenn eine dichtere tektonische Platte herunterfällt und unter eine weniger dichte tektonische Platte sinkt. Dann fällt Bor von einer dichten tektonischen Platte zusammen mit Methan, Wasserstoff und Meerwasser unter die Erde.
4. Kyanit
Obwohl selten, finden sich manchmal andere Edelsteine wie Rubin oder Zyanit in Diamanten. Wir haben bereits erwähnt, dass Diamanten blau sind, wenn sie Bor enthalten, aber sie können auch blau sein, weil sich darin Zyanit befindet.
Kyanit kann auch grau, grün, orange, weiß, gelb oder sogar farblos sein. Blauer Zyanit ist am wertvollsten, obwohl weißer Zyanit weniger verbreitet ist. Betrügerische Verkäufer geben blauen Zyanit manchmal als teureren Saphir aus.
3. Mutierte Kohlenstoffatome
Reiner Kohlenstoff kommt in drei Hauptformen vor: Diamant, Graphit und Buckminsterfulleren. Wissenschaftler haben jedoch zwei andere Formen entdeckt, die mutierte Formen von Kohlenstoff enthalten, wodurch sie härter als Diamant sind. Interessanterweise sagten Wissenschaftler die Existenz dieser Kristalle voraus, lange bevor ihre Existenz bestätigt wurde.
Superharte Kristalle wurden auf der Erde nicht gefunden. Stattdessen waren sie im Havero-Meteoriten der Ureilitenklasse enthalten, der 1971 in Finnland fiel. Meteoriten dieses Typs enthalten häufig Graphit und Diamanten.
Wissenschaftler glauben, dass die superharten Kristalle ursprünglich Graphit waren, der sich erhitzte, als der Meteorit in die Erdatmosphäre eintrat. Dies löste eine chemische Reaktion aus, bei der die Kohlenstoffatome mutierten und ein superharter Kristall entstand.
Leider konnten Wissenschaftler die Härte der Kristalle nicht bestimmen, da sie zu klein waren. Sie waren jedoch härter als Diamant, da sie nicht mit Diamantkorn poliert werden konnten.
2. Kohlenstoff-12
1983 entdeckten Forscher der Curtin University in Jack Hills in Westaustralien 22 Diamanten in mehreren Zirkonoxidkristallen. Untersuchungen an Diamanten haben gezeigt, dass sie aus Kohlenstoff-12 (auch bekannt als leichter Kohlenstoff) bestehen. Der Fund war überraschend, da Diamanten, die große Mengen an Kohlenstoff-12 enthalten, nur gebildet werden, wenn sich lebende Organismen in der Nähe befinden.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sich Diamanten vor 4,2 Milliarden Jahren und Zirkonium vor 4,4 Milliarden Jahren gebildet haben. Wissenschaftler haben immer geglaubt, dass der erste einzellige Organismus vor 3,5 Milliarden Jahren aufgetaucht ist. Diamanten haben jedoch bewiesen, dass einzellige Organismen wahrscheinlich während des gadäischen Äons vor 700 Millionen Jahren existierten.
Zu dieser Zeit war die Erde selbst für die kleinsten Organismen ein schrecklicher Ort zum Leben. Es war sehr heiß auf dem Planeten. Anstelle von Wasser war der Ozean mit Ultrahochdruckmagma gefüllt. Wissenschaftler vermuten, dass Kohlenstoff-12, wenn es von lebenden Organismen erzeugt wurde, von Meteoriten auf die Erde gebracht werden könnte.
1. Ferropericlase
Es ist selten, Diamanten zu finden, die sich sehr tief im Erdmantel gebildet haben. Forscher am Gemological Institute of America glauben jedoch, mehrere dieser Mineralien gefunden zu haben. Diese Diamanten enthalten Ferropericlas, das sich tief im Erdmantel befindet.
Ferropericlas-haltige Diamanten sind leicht zu erkennen, da sie schillern. Sie ändern ihre Farbe in Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel und dem Einfallswinkel des Lichts - wie dies bei einer Seifenblase der Fall ist. Niemand weiß, warum sich Ferropericlas-Diamanten so verhalten, aber einer der möglichen Gründe ist das Vorhandensein von Magnesioferrit in ihnen.
Allerdings können nicht alle Ferropericlas enthaltenden Diamanten in verschiedenen Farben funkeln. Einige sind nur durchscheinend braun. Darüber hinaus ist das Vorhandensein von Ferropericlas kein ausreichender Beweis dafür, dass der Diamant im Mantel gebildet wurde. Diese Diamanten können sich auch hoch über dem Mantel bilden, wo Quarz knapp ist.