Eigentlich bestehen sie nur aus dem gewöhnlichen Element Kohlenstoff: Was Diamanten von Materialien wie Kohle unterscheidet, ist die Reinheit und Konsistenz. Natürlicherweise kann die besonders kompakte Kristallstruktur nur bei hohem Druck und Hitze im Erdmantel entstehen. Die entsprechenden Bedingungen treten dabei erst in Tiefen von über 150 Kilometern auf. Dort wurden die Diamanten über Jahrmillionen hinweg “gebacken”. Wie sie anschließend an die Erdoberfläche gelangen konnten, war zumindest in groben Zügen bereits klar: Diamant-haltige Gesteine wurden durch geologische Prozesse aufgeschmolzen, drangen über Spalten nach oben und trat dann bei Vulkanausbrüchen zutage. Aus den Überresten der erkalteten Vulkane entstanden dann die Lagerstätten, in denen heute Rohdiamanten zu finden sind. Sie sind dabei typischerweise in ein Material eingebettet, das nach dem südafrikanischen Diamanten-Fundort Kimberley als Kimberlit bezeichnet wird. Bisherige Modelle konnten allerdings nicht eindeutig klären, wie es zu den Kimberlit-Schmelzen in der Tiefe kommt. Es zeichnete sich dabei nur grundlegend ab, dass diese Prozesse mit der Umstrukturierung der tektonischen Platten der Erde zusammenhängen.
Mobilisierung auf der Spur
Den geologischen Prozessen, die zu der Mobilisierung und den Kimberlit-Eruptionen führen, sind nun die Wissenschaftler um Thomas Gernon von der University of Southampton auf den Grund gegangen. „Das Muster der Diamanten-Eruptionen ist zyklisch und folgt dem Rhythmus der Superkontinente, die sich im Laufe der Zeit – über hunderte von Millionen Jahren – wiederholt zusammenfinden und wieder aufbrechen. Bisher wussten wir jedoch nicht, welcher Prozess dazu führt, dass Diamanten plötzlich an die Erdoberfläche gebracht werden, nachdem sie Millionen oder Milliarden Jahre lang in 150 Kilometer Tiefe ruhten“, sagt Gernon.
Um neue Hinweise zu bekommen, analysierten die Forscher zunächst den globalen Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von Kimberliten und der Geschichte der Plattenverschiebungen auf der Erde. Dazu verknüpften sie radiometrische Datierungsergebnisse der Gesteine mit tektonischen Rekonstruktionen. Dabei zeichnet sich ab, dass Kimberlite, die im Verlauf der letzten Milliarde Jahre entstanden waren, typischerweise etwa 30 Millionen Jahre nach dem Aufbrechen von Kontinentalplatten in den entsprechenden Bereichen austraten. Dies legte nahe, dass die Mobilisierung mit speziellen Prozessen verbunden ist, die an Aufbruchszonen auftreten.
