Vom Kohlenstoff zum Diamanten
Das begehrteste Urgestein der Welt
Kein Edelstein ist kostbarer als der Diamant. Sein mythisches Alter und seine ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften machen ihn einmalig. Um diesen Schatz zu bergen, ist vor allem geologisches Fachwissen gefordert. Denn den unterirdischen Kräften haben wir diesen uralten Schmuckstein zu verdanken.
Nach rein chemischen Kriterien sind Diamanten nichts weiter als Kohlenstoffsteine und damit eng verwandt mit Graphit, besser bekannt durch Bleistiftminen. Der Unterschied besteht aber in der Anordnung ihrer Kohlenstoffatome: lose verbunden im Graphit, dagegen extrem dicht zusammengedrängt im Diamanten. Und genau das macht den Edelstein so hart und unempfindlich gegen äußere Einflüsse.
Vulkanische Power
Geologisch betrachtet ist die Entstehungsgeschichte von Diamanten beeindruckend. Die uralten Steine verdanken ihre Existenz gewaltigen unterirdischen Kräften im Bauch der Erde. Dabei spielen viele unterschiedliche Faktoren eine Rolle. In Tiefen von 150 bis 300 Kilometern verbindet sich reiner Kohlenstoff unter enormem Druck (mehr als 40.000 bar) und bei einer Hitze von über tausend Grad Celsius. Nach einer Abkühlungsphase kristallisiert der gepresste Kohlenstoff, und es entsteht nach Milliarden von Jahren seine edelste Form: der Diamant. Solche Voraussetzungen bestehen jedoch nur in aktiven unterirdischen Vulkanen.
Der vulkanischen Energie verdanken die Edelsteine auch ihren Transport ans Tageslicht. Explosionsartig werden sie bei Ausbrüchen zusammen mit anderen Gesteinsfragmenten in einem Gemisch aus rotglühendem Magma, dem so genannten Kimberlit, mitgerissen und durch die "pipes" (Röhren) an die Oberfläche geschleudert. Experten schätzen, dass die jüngsten Diamanten zwischen ein bis zwei Milliarden Jahre alt sind. Die letzten Diamanten wurden vor 70 bis 150 Millionen Jahre an die Oberfläche gespuckt.
Primär und Sekundär
Kimberlit enthält große Mengen festen Gesteins, darunter auch Diamanten. Daher schießt es nicht wie flüssige Lava aus den Spalten an der Erdoberfläche. Durch den Druck des aufsteigenden Magmas wölbt sich das Oberflächengestein nach oben. Sobald die treibenden Gase entwichen sind, bricht das Kimberlit im Mittelpunkt zusammen, und es entsteht ein Krater. Darin erstarrt es zu einer Gesteinsmasse mit einem Durchmesser von einigen hundert Metern bis 1,5 Kilometern. Die Diamanten befinden sich an dem Ort, an dem sie ursprünglich an die Erdoberfläche gelangten, also im primären Vorkommen.
Sobald der Kimberlitkrater mit äußeren Einflüssen wie Wasser, Wind, Eis oder Chemikalien in der Atmosphäre in Kontakt kommt, entsteht der "yellow ground" (gelbe Erde). In diesem verwitterten Kimberlit werden die ersten Diamanten in Südafrika entdeckt. Erst später finden Diamantenexperten heraus, dass der nicht verwitterte, unter der Oberfläche verborgene Kimberlit, der "blue ground" (blaue Erde), ebenfalls Diamanten birgt.
Die Erosion führt auch dazu, dass Bruchstücke der Krater oft über große Entfernungen auf Reisen gehen. Sie lagern sich als Sedimente in Flussbetten, Schwemmlandebenen oder auf dem Meeresgrund ab. Anders als das Gestein, das nach und nach abgetragen und zerrieben wird, spült das Wasser die viel härteren Diamanten unbeschädigt so lange stromabwärts, bis sie sich in den so genannten Seifenlagerstätten, den sekundären Vorkommen, sammeln.
Die Zukunft der edlen Steine
Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts war über die Entstehung von Diamanten nichts bekannt. Man hatte keine Ahnung von den primären unterirdischen Vorkommen. Schatzsucher durchstöberten daher die Ablagerungen in Flussbetten nach den kostbaren Edelsteinen. Erst ab dem Jahr 1880 begann man in Südafrika mit dem industriellen Untertage-Abbau von Diamanten. Bis heute stehen 13 afrikanische Länder mit etwa 70 Prozent an der Spitze der Diamant-Weltproduktion.
Experten fürchten jedoch das "Aussterben" von Diamanten und vermuten, dass es in naher Zukunft keinen Nachschub aus dem Erdinnern mehr geben wird. Auch seien nach Meinung einiger Geologen die Bedingungen für den langwierigen Kristallisierungsprozess nicht mehr gegeben.
Zukunftspotenzial im Weltraum?
Verschiedene Wissenschaftler sehen daher die Zukunft von Diamanten in ihrer synthetischen Herstellung. Andere dagegen blicken in die Weiten des Weltalls. Forscher haben herausgefunden, dass Sternenstaub, wie er bisher in vielen Meteoriten erfasst wurde, aus extrem stabilen Kohlenstoffverbindungen, also aus Diamanten besteht. Möglicherweise liegt hier Zukunftspotenzial für neue Herstellungsmethoden des begehrten Edelsteins.
Das begehrteste Urgestein der Welt
Kein Edelstein ist kostbarer als der Diamant. Sein mythisches Alter und seine ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften machen ihn einmalig. Um diesen Schatz zu bergen, ist vor allem geologisches Fachwissen gefordert. Denn den unterirdischen Kräften haben wir diesen uralten Schmuckstein zu verdanken.
Nach rein chemischen Kriterien sind Diamanten nichts weiter als Kohlenstoffsteine und damit eng verwandt mit Graphit, besser bekannt durch Bleistiftminen. Der Unterschied besteht aber in der Anordnung ihrer Kohlenstoffatome: lose verbunden im Graphit, dagegen extrem dicht zusammengedrängt im Diamanten. Und genau das macht den Edelstein so hart und unempfindlich gegen äußere Einflüsse.
Vulkanische Power
Geologisch betrachtet ist die Entstehungsgeschichte von Diamanten beeindruckend. Die uralten Steine verdanken ihre Existenz gewaltigen unterirdischen Kräften im Bauch der Erde. Dabei spielen viele unterschiedliche Faktoren eine Rolle. In Tiefen von 150 bis 300 Kilometern verbindet sich reiner Kohlenstoff unter enormem Druck (mehr als 40.000 bar) und bei einer Hitze von über tausend Grad Celsius. Nach einer Abkühlungsphase kristallisiert der gepresste Kohlenstoff, und es entsteht nach Milliarden von Jahren seine edelste Form: der Diamant. Solche Voraussetzungen bestehen jedoch nur in aktiven unterirdischen Vulkanen.
Der vulkanischen Energie verdanken die Edelsteine auch ihren Transport ans Tageslicht. Explosionsartig werden sie bei Ausbrüchen zusammen mit anderen Gesteinsfragmenten in einem Gemisch aus rotglühendem Magma, dem so genannten Kimberlit, mitgerissen und durch die "pipes" (Röhren) an die Oberfläche geschleudert. Experten schätzen, dass die jüngsten Diamanten zwischen ein bis zwei Milliarden Jahre alt sind. Die letzten Diamanten wurden vor 70 bis 150 Millionen Jahre an die Oberfläche gespuckt.
Primär und Sekundär
Kimberlit enthält große Mengen festen Gesteins, darunter auch Diamanten. Daher schießt es nicht wie flüssige Lava aus den Spalten an der Erdoberfläche. Durch den Druck des aufsteigenden Magmas wölbt sich das Oberflächengestein nach oben. Sobald die treibenden Gase entwichen sind, bricht das Kimberlit im Mittelpunkt zusammen, und es entsteht ein Krater. Darin erstarrt es zu einer Gesteinsmasse mit einem Durchmesser von einigen hundert Metern bis 1,5 Kilometern. Die Diamanten befinden sich an dem Ort, an dem sie ursprünglich an die Erdoberfläche gelangten, also im primären Vorkommen.
Sobald der Kimberlitkrater mit äußeren Einflüssen wie Wasser, Wind, Eis oder Chemikalien in der Atmosphäre in Kontakt kommt, entsteht der "yellow ground" (gelbe Erde). In diesem verwitterten Kimberlit werden die ersten Diamanten in Südafrika entdeckt. Erst später finden Diamantenexperten heraus, dass der nicht verwitterte, unter der Oberfläche verborgene Kimberlit, der "blue ground" (blaue Erde), ebenfalls Diamanten birgt.
Die Erosion führt auch dazu, dass Bruchstücke der Krater oft über große Entfernungen auf Reisen gehen. Sie lagern sich als Sedimente in Flussbetten, Schwemmlandebenen oder auf dem Meeresgrund ab. Anders als das Gestein, das nach und nach abgetragen und zerrieben wird, spült das Wasser die viel härteren Diamanten unbeschädigt so lange stromabwärts, bis sie sich in den so genannten Seifenlagerstätten, den sekundären Vorkommen, sammeln.
Die Zukunft der edlen Steine
Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts war über die Entstehung von Diamanten nichts bekannt. Man hatte keine Ahnung von den primären unterirdischen Vorkommen. Schatzsucher durchstöberten daher die Ablagerungen in Flussbetten nach den kostbaren Edelsteinen. Erst ab dem Jahr 1880 begann man in Südafrika mit dem industriellen Untertage-Abbau von Diamanten. Bis heute stehen 13 afrikanische Länder mit etwa 70 Prozent an der Spitze der Diamant-Weltproduktion.
Experten fürchten jedoch das "Aussterben" von Diamanten und vermuten, dass es in naher Zukunft keinen Nachschub aus dem Erdinnern mehr geben wird. Auch seien nach Meinung einiger Geologen die Bedingungen für den langwierigen Kristallisierungsprozess nicht mehr gegeben.
Zukunftspotenzial im Weltraum?
Verschiedene Wissenschaftler sehen daher die Zukunft von Diamanten in ihrer synthetischen Herstellung. Andere dagegen blicken in die Weiten des Weltalls. Forscher haben herausgefunden, dass Sternenstaub, wie er bisher in vielen Meteoriten erfasst wurde, aus extrem stabilen Kohlenstoffverbindungen, also aus Diamanten besteht. Möglicherweise liegt hier Zukunftspotenzial für neue Herstellungsmethoden des begehrten Edelsteins.
