Die Entstehung von Diamanten

Dieser Artikel fasst Daten über die Entstehung von Diamanten kommerzieller Größe (Makrodiamanten) aus kimberlitischen Gesteinen zusammen. Es wird ein kurzer Überblick über frühere Arbeiten und Ideen gegeben, und es werden neue Studien über das Wachstum von Diamanten aus jakutischen Kimberliten vorgestellt. Es wird ein neuer Ansatz zur Entschlüsselung des Ursprungs von Diamanten vorgestellt, bei dem alle primären genetischen Informationen aus großen Einkristallen zusammengetragen werden. Die wichtigsten primären Merkmale des Diamanten, die untersucht wurden, sind die Einschlussparagenese, die innere Morphologie, der Wachstumsmechanismus und die Entwicklung der Wachstumsumgebung. Die Unterschiede in der Wachstumsgeschichte der peridotitischen und eklogitischen Suiten von Diamanten aus Kimberliten stimmen mit den Daten über die Unterschiede zwischen Diamanten aus Mantel-Eklogiten und Peridotiten überein. Es werden Beweise für die primäre Natur der Zonierung innerhalb von Diamanten, wie sie durch IR-Mikroskopie und CL-Daten offenbart wird, die Gründe dafür und die Entwicklung der Morphologie von Diamantkristallen während ihres Wachstums diskutiert. Ausgehend von der inneren Struktur wird argumentiert, dass einkristalline Diamanten in einer freien (flüssigen) Umgebung durch tangentiale, schichtweise Wachstumsmechanismen entstanden sind. Sie kristallisierten innerhalb des Erdmantels aus einer leicht übersättigten Lösung von Kohlenstoff in einer Sulfid-Silikat-Schmelze (Flüssigkeit). Die meisten Diamanten keimten heterogen auf mineralischen Keimen, die die Energiebarriere für die Keimbildung von Einkristallen senken konnten. Alle Mineralien, die in den genetischen Zentren der Diamanten identifiziert wurden (Sulfid + natives Eisen + Wustit + monokristalliner Graphit), können als Keime und/oder Katalysatoren für den Prozess der Diamantkeimbildung fungiert haben. Diese Zusammensetzung deutet darauf hin, dass die Redoxbedingungen der Diamantbildung dem Fe-FeO-Puffer entsprachen. Daraus wird gefolgert, dass die Bildung von Diamant-Einkristallen sowohl in eklogitischen als auch in peridotitischen Paragenesen während früher magmatischer Ereignisse im Erdmantel stattfand. Die Temperatur sank im Allgemeinen während des Diamantwachstums leicht ab. Einige peridotitische Diamanten weisen jedoch eine sehr komplizierte Wachstums- und Auflösungsgeschichte auf, die auf weitreichende Veränderungen in der Wachstumsumgebung im Erdmantel hinweist. Daraus wird geschlossen, dass Diamanten in kimberlitischen Gesteinen aus einer Vielzahl von Mantelgestein-Quellumgebungen stammen.