Der Weg der rosa farbenen Diamanten

Perth (Australien) - Im Nordwesten Australiens liegt die Argyle-Diamantenmine, aus der bis zur Stilllegung 2020 ein Fünftel der weltweit geschürften Diamanten stammt. Aus dem Tagebau wurden zudem etwa 90 Prozent aller rosafarbenen Diamanten gewonnen. Doch bis heute rätseln Geologen, wie die Diamanten im Laufe der Erdgeschichte über vulkanische Prozesse hinauf zur Erdkruste transportiert wurden. Eine neue Erklärung fanden nun australische und chinesische Forschende über eine Datierung von Mineralien aus der Mine. Wie sie in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ berichten, könnten diese Ergebnisse die Suche nach neuen, bisher unerschlossenen Diamantvorkommen erleichtern.

Hugo Olierook vom John de Laeter Centre der Curtin University in Perth sammelte zusammen mit seinen Kolleginnen und Kollegen rund zwei Kilogramm Mineralien-Proben aus der Argyle-Diamantenmine. Diese Funde zerschnitten sie in zwei bis drei Zentimeter kleine Würfel. Mit einem Laser trennten sie winzige Proben von den silikatreichen Zirkon-Kristallen ab und analysierten die Zusammensetzung mit einem hochauflösenden Massenspektrometer. Als Maßstab für eine genaue Datierung nutzten sie den Zerfall der Uran-Isotope U-235 und U-238 zu Blei-207, Blei-206 und Thorium. Aus dem Verhältnis der verschiedenen Isotope konnten sie mit Kenntnis der Halbwertszeiten für die verschiedenen Zerfallsreihen zwischen 704 und 4500 Millionen Jahren auf das Alter der Proben selbst schließen.

Diese Uran-Blei- und Uran-Thorium-Datierungen ergaben, dass die Mineralien etwa 1,3 Milliarden Jahre alt sind – 100 Millionen Jahre älter sind als bisher angenommen. Damit liegt es nahe, dass sich die Lagerstätte mitsamt seinen Diamanten zu dieser Zeit aus flüssigen Materialflüssen aus tieferen Erdschichten gebildet hatte. Für diesen Transport aus dem Erdmantel sind jedoch vulkanische Prozesse nötig, um einen Weg bis zur Erdkruste zu öffnen. Die Ursache dafür fanden Olierook und sein Team in einem plattentektonischen Prozess. Damals zerriss der Urkontinent Nuna und die damals auf der Nordhalbkugel liegende australische Platte trennte sich von der Landmasse, die viel später den Norden Chinas bilden sollte.

Die Position der Diamantenmine lag zwar nicht direkt an der Plattengrenze, doch dehnten sich die Gesteinsschichten in der Argyle-Region aus. Damit wurde die Stabilität dieser Region geschwächt, so dass vulkanische Materialflüsse bis zur Erdoberfläche durchbrechen konnten. Durch diese vulkanischen Schlote stiegen dann auch die bereits rund 500 Millionen Jahre früher, bei einer damaligen Kollision von tektonischen Platten unter extremen Drücken gebildeten Diamanten auf. Mit dieser Analyse zur Bildung der Argyle-Diamantenmine hoffen Hugo Olierook und Kollegen, bisher unentdeckte Diamantenvorkommen in Australien aufspüren zu können.