Diamant

Der Unbezwingbare

Der Name wird vom griechischen "adamas" = der Unbezwingliche, abgeleitet. Er ist ein Hinweis auf die große Härte des Diamanten, dem härtesten aller Stoffe. Tatsächlich gibt es nichts gleich Hartes oder noch Härteres als einen Diamant. Er ist 140 mal härter als Korund (Rubin, Saphir) Deshalb gilt er geradezu als unvergänglich.

 

Mineralogie

Die Mineralogie ist eine Wissenschaft, in der es immer noch zahlreiche ungelöste Rätsel gibt. Das beginnt mit Spekulationen über die absolut unzugänglichen Regionen tiefer als 150 Kilometer unter der Erdoberfläche. Dort herrschen enorme Temperaturen und Drucke. (Die tiefste von Menschen durchgeführte Bohrung - ein zu Forschungs­zwecken angelegter Schacht auf der sowjetischen Halbinsel Kola, östlich von Finnland - reicht bisher lediglich in eine Tiefe von 12.262 Metern.)

Mit Ausnahme von Perlen, Bernstein, Korallen und Elfenbein, die organischen Ursprungs sind, aber ebenfalls zu den Edelsteinen gerechnet werden, sind alle Edelsteine Minerale. Sie zeichnen sich aber vor Mineralen wie Glimmer, Calcit und Gips durch ihre Seltenheit, Haltbarkeit und Schönheit aus. Bei manchen Edelsteinen stehen nur eine oder zwei dieser Eigen­schaften im Vordergrund. Andere, wie beispielsweise Diamanten, vereinigen dagegen alle drei in sich und werden deshalb besonders hoch geschätzt.

Die notwendigen Bedingungen sind bei den einzelnen Edelsteinarten sehr unterschiedlich, aber fast immer gehört dazu, dass gewisse Bestandteile der Erde sich zu ganz bestimmten Anteilen miteinander verbinden, wenn sie sehr hohen Temperaturen und Drucken ausgesetzt werden, und dann in ganz bestimmten Geschwindigkeiten und während einer ganz bestimmten Zeitspanne abkühlen und erstarren. Die Wahrscheinlichkeit, dass alle diese Bedingungen erfüllt werden, ist verschwindend gering, und das erklärt, warum Edelsteine relativ selten sind.

 

Der Diamant

Kein Edelstein ist wissenschaftlich genauer untersucht worden als der Diamant, aber keiner hat auch so hartnäckig allen Versuchen widerstanden, die letzten Geheimnisse seiner Entstehung aufzuklären.

Der Diamant - reiner kristallisierter Kohlenstoff- stammt zweifellos aus tieferen Erdschichten als alle anderen Edelsteine. Sein Entstehungsprozess beginnt fast mit Sicherheit 140 bis 190 Kilometer unter der Oberfläche des Planeten im oberen Teil des Erdmantels, der rund 2900 Kilometer dicken Schicht, die zwischen dem geschmolzenen äußeren Kern und der festen Erdkruste liegt. Der obere Erdmantel, so nimmt man an, besteht aus schweren eisen- und magnesiumreichen Gesteinen -vor allem aus dunklem, grobkörnigem Peridotit -, die an vielen Stellen mit flüssigem Gestein, sogenanntem Magma, durchsetzt sind.

 

Aus den Tiefen der Erde

Die Geologen sind sich aber nur in groben Zügen über die Prozesse einig, durch die Diamanten in diesen verborgenen Tiefen geschaffen und dann zur Erdoberflä­che transportiert werden. Aus Laborversuchen zur synthetischen Herstellung von Diamanten haben Wissenschaftler geschlossen, dass Temperaturen von mindestens 1500° C und Drucke von 66 kbar - fast das 66.000fache des normalen Luftdrucks - erforderlich sind, um Kohlenstoffatome dazu anzuregen, in dieser edelsten Form zu kristallisieren. Einigkeit herrscht auch darüber, dass Diamanten hauptsächlich in schlanken vulkanischen Durchschlagsröhren, sogenannten Pipes, auftreten. Diese Vorkommen vulkanischer Gesteine - hervorgerufen durch vorzeitliche Vulkanaus­brüche - wurden vom oberen Erdmantel bis zur Erdoberfläche kilometerweit durch die Erdkruste transportiert.

Über diese gesicherten Fakten hinaus ist wenig bekannt, obwohl es an Theorien nicht mangelt. Rätselhaft ist zum Beispiel, woher der Kohlenstoff kommt, denn der Erdmantel enthält nur einen winzigen Anteil von sogenanntem juvenilen Kohlen­stoff - Kohlenstoff, der zu den ursprünglichen Bestandteilen der Erde gehört. Lebende Organismen produzieren Kohlenstoff. Er gelangte, so mutmaßen sie, in den Erdmantel, als Überreste von Organismen durch die Bewegungen von riesigen Platten von Krustenmaterial, wie sie in der Theorie der Plattentektonik angenommen werden, unter die Erdoberfläche gepflügt wurden. Dort, wo aneinander angrenzende Platten sich aufeinander zubewegen, kann eine Platte unter die andere abtauchen. Diese Verschiebungen verändert ständig das Antlitz der Erde.

 

Kimberlit

Mag die Entstehung der Diamanten noch weitgehend im Dunkeln liegen, so weiß man doch sehr genau, wo sie auf der Erdoberfläche vorkommen: in Kimberlit, einem Gestein, das nach der südafrikanischen Stadt Kimberley benannt ist, wo es im Jahre 1880 erstmals bestimmt wurde. Kimberlit ist das gemischte Produkt einer chaotischen Entstehungsgeschichte, denn bei ihm handelt es sich um das Gestein, das explosionsartig durch die Pipes aus dem Erdmantel nach oben befördert wurde. Aber wie der Prozess auch im Einzelnen abgelaufen sein mag, er scheint jedenfalls abgeschlossen zu sein. In den letzten 15 Millionen Jahren ist keine diamantführende Pipe mehr entstanden.

Viele Kimberlit-Vorkommen wurden vor 70 bis 150 Millionen Jahren gebildet, als gewaltige Bewegungen der Erdkruste eine einzige große Landmasse in die Kontinente Südamerika und Afrika aufspaltete; es wurden allerdings auch Kimberlit-Vorkommen gefunden, die bis zu 1,2 Milliarden Jahre alt sind. Wenn das Magma erst einmal einen Weg gefunden hatte, stieg es sehr schnell nach oben - vielleicht innerhalb weniger Stunden -, und die Eruption des Kimberlits an der Oberfläche war ein gewaltiges vulkanisches Ereignis. Weil er wahrscheinlich große Mengen festen Gesteins enthielt, sowohl aus dem Erdmantel als auch aus der Erdkruste, schoss der Kimberlit nicht wie flüssige Lava aus den Spalten in der Erdoberfläche, obwohl es möglich ist, dass die Eruption Asche und Gesteinsbrocken auf das umgebende Gelände herabregnen ließ. Vielmehr führte der Druck des aufsteigenden Magmas wahrscheinlich dazu, dass sich das Oberflächengestein nach oben wölbte und dann im Zentrum zusammenbrach, als die den Kimberlit treibenden Gase entwichen waren. In dem so entstandenen Krater erstarrte der Kimberlit zu einer Gesteinsablagerung mit einem Durchmesser von einigen hundert Metern bis 1,5 Kilometern. Solche Vorkommen sind heute keineswegs leicht zu finden, weil die Erosion im Laufe der Zeit das Gelände eingeebnet hat. Und wenn man eine Lagerstätte findet, enthält sie sehr oft keine Diamanten; in Südafrika lohnt von 200 Kimberlit-Vorkommen nur eines die Ausbeutung.

 

Wie kommen Diamanten in ein Flussbett?

Jede Gesteinsart auf der Erdoberfläche wird von Wasser, Wind und Eis angegriffen. Schwerkraft, Wind und Wasser führen die Bruchstücke weg und lagern sie als Teilstücke in Flussbetten, Schwemmlandebenen und auf dem Meeresgrund ab. Unter dem Gewicht später hinzukommender Geröllschichten verfestigen sich diese Ablage­rungen und bilden so die zweite der drei wichtigen Gesteinsarten der Erde, das Sedimentgestein, zu dem Sandstein, Ton und Kalkstein gehören.

Die meisten Edelsteine, die in Sedimentgestein vorkommen, sind nicht dort entstanden, sondern wurden von anderen Orten dorthin transportiert, oft über große Entfernungen. Während Gestein durch den langsamen Prozess der Erosion abgetragen wird, bleiben die härteren Edelstein-Minerale unbeschädigt und werden langsam stromabwärts gespült. Wenn die Edelsteine so hart sind, dass sie auch durch sehr lang andauerndes Rollen und Schieben nicht zerrieben werden, gelangen sie in die Flusstäler immer weiter stromabwärts. Wenn man Glück hat, findet man sie dort.  

 

Weitere Eigenschaften

Der König der Edelsteine verbrennt ab einer Temperatur von 850 Grad Celsius zu Kohlendioxid. Er besteht ja aus 100 % Kohlenstoff. Die Wärmeleitfähigkeit des Diamanten ist überraschend groß, 5-mal größer als diejenige des Kupfers und etwa 40- bis 100-mal größer als die des Saphirs.

Wegen der vollkommenen Spaltbarkeit darf man den Diamant nicht gegen eine Kante schlagen. Wenn z. B. ein Diamant-Ring herunterfällt und unglücklich auf einem Steinboden aufkommt, kann er zerbrechen!

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