Nie gesehenes Mineral in Diamanten aus den Tiefen der Erde gefunden

Der Fund gibt der Wissenschaft Aufschluss darüber, wie die ozeanische Kruste durch das Innere der Erde abgebaut wird.

Monday, March 12, 2018,
Von Sarah Gibbens
Bild Archiv

Tief im Herzen der Erde wurde ein Diamant erschaffen und in seinem Inneren haben Forscher nun den ersten Beweis für ein Mineral gefunden, das noch nie jemand gesehen hat.

Bekannt unter dem Name Silikat-Perowskit waren Wissenschaftler bislang nicht in der Lage, es ohne eine harte Schale – wie von einem Diamanten – an der Erdoberfläche zu stabilisieren.

„Wir hatten keine Ahnung, dass wir es finden würden“, sagt Graham Pearson, ein Professor an der University of Alberta und Co-Autor eines neuen Nature-Papers, das die Details des Funds erläutert.

„Die meisten Wissenschaftler würden sagen, dass es niemals auf der Erdoberfläche zu finden ist“, fügt er hinzu. Das kommt daher, dass beim Aufsteigen zur Oberfläche der Druck auf das Material abnimmt und die Kohlenstoffverbindungen sich ändern. Forscher gehen davon aus, dass das Mineral das vierthäufigste der Erde ist, aber sie waren noch nie in der Lage, die Substanz an der Oberfläche zu untersuchen.

Andere Versionen von Silikat-Perowskit wurden bereits in Diamanten gefunden, allerdings in einem Zustand, den Pearson „mittlere Druckform“ nennt. Dies ist jedoch das erste Mal, dass es so gesehen wurde, wie es hunderte von Kilometern unter der Erdoberfläche existiert.

Anders als dieses neue Mineral bestehen Diamanten aus Kohlenstoffverbindungen, die schwieriger zu trennen und neu zu formen sind. Das macht das Material zum perfekten Mittelsmann, um Substanzen zu studieren, die von tief unter der Erdoberfläche stammen.

DIREKT VON DER QUELLE

Pearson und weitere Wissenschaftler an Universitäten in Kanada, Großbritannien und Südafrika haben bereits Diamanten aus der berühmten, südafrikanischen Cullinan-Mine untersucht.

Vor dem Mineralfund war die Mine als Quelle für riesige Diamanten bekannt, die heute bei den britischen Kronjuwelen zu finden sind.

„Wir haben ein Programm, das Diamanten aus großen Tiefen untersucht, um neue Informationen zu erhalten“, sagt Pearson.

Der Diamant, der das Silikat-Perowskit enthält, wurde etwa einen Kilometer unter der Oberfläche gefunden, aber Pearson gibt an, dass er wohl in einer Tiefe von 650 Kilometern entstanden ist. Bei dieser Tiefe kann er einem Druck von 240.000. Erdatmosphären aushalten. Die Diamanten, die man für gewöhnlich in Schmuck findet, kommen in der Regel nicht tiefer als 160 Kilometer unter der Oberfläche vor.

„Wir haben dieses Bild im Kopf, von dem, was dort unten nach unserer Vorstellung ist, aber nichts kommt dem nahe, ein Stück tatsächliches Material in der Hand zu halten“, sagt Pearson.

Er meint, dass Wissenschaftler den Fund nutzen können, um zu verstehen, wie die Kohlenstoffzyklen von der Erdoberfläche ins Erdinnere und wieder zurück nach oben funktionieren, zum Beispiel bei geologischen Aktivitäten wie Vulkanen.

„Dieses spezielle Silikat und der Kohlenstoff kamen ursprünglich als ozeanische Kruste von der Erdoberfläche, sagt er. „Wenn das hinunter in den Erdmantel gezogen wird, transformiert es sich immer weiter in Mineralphasen mit höherem Druck.“

WAS HALTEN DIAMANTEN NOCH FÜR UNS BEREIT?

Silikat-Perowskit ist nicht der erste geologische Fund, der sich in Diamanten versteckt hat.

Im Jahr 2014 fanden Pearson und eine Gruppe von Forschern beim Abbau von Diamanten in Brasilien Hinweise auf ein wasserreiches Mineral namens Ringwoodit. In einer Untersuchung des Minerals fanden die Wissenschaftler heraus, dass es zu 1,5 Prozent aus Wasser besteht. Das lässt darauf schließen, dass sich große Wasserreservoirs in der Übergangszone der Erde befanden, dem Bereich zwischen der Oberfläche und dem tieferen Mantel.

Das Forscherteam plant, auch weiterhin Diamanten abzubauen und Pearson sagt, dass sie daran arbeiten, das Alter der Diamanten zu bestimmen. Sie haben noch einiges an Arbeit vor sich, da die aktuellen Vermutungen irgendwo zwischen „recht jung und eine Milliarde Jahre“ liegen, sagen die Wissenschaftler.

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