Woher kommen blaue Diamanten?
Blaue Diamanten haben einen überraschenden "super-tiefen" Ursprung und eine Verbindung zu alten Ozeanen. Dies zeigt der Artikel  "Blue bor-bearing diamonds from Earth's lower mantle", veröffentlicht in der Zeitschrift Nature. GIA-Forscher Evan Smith ist der Hauptautor des Artikels, mit den Co-Autoren Steven B. Shirey, Carnegie Institution for Science; Stephen H. Richardson, Universität Kapstadt; Fabrizio Nestola, Universität Padua; Emma S. Bullock, Carnegie Institution for Science; Jianhua Wang, Carnegie Institution for Science; und Wuyi Wang, Gemological Institute of America.

Diamanten vom Typ IIb sind eine seltene Sorte von Diamanten, die sich dadurch auszeichnen, dass sie Bor in der Kristallstruktur enthalten, was ihnen eine attraktive blaue Farbe verleihen kann. Der berühmte Hope-Diamant ist ein perfektes Beispiel für diese blaue Diamantsorte. Diamanten vom Typ IIb sind lange ein geologisches Rätsel geblieben, aber neue Forschungen, die in der Ausgabe vom 2. August 2018 von Nature veröffentlicht wurden, zeigen, dass es sich um "super-tiefe" Diamanten handelt, was bedeutet, dass sie viel tiefer in der Erde kristallisiert sind als die meisten anderen Edelsteindiamanten. Bemerkenswerterweise könnten die in diesen blauen Edelsteinen enthaltenen Boratome ursprünglich aus alten Ozeanen stammen.

Bor ist ein Element, das an der Erdoberfläche stark konzentriert ist. Aber im Erdmantel, wo Diamanten wachsen, ist die Konzentration von Bor extrem niedrig. Der Borgehalt von Diamanten des Typs IIb ist daher unerwartet und schwierig zu erklären. Blaue Diamanten faszinieren Wissenschaftler schon seit Jahrzehnten, aber der hohe Wert und die Seltenheit dieser Edelsteine und ihr weitgehendes Fehlen von mineralischen Einschlüssen waren große Hürden für die Forschung.

Vor dieser Studie war noch nie ein Mineraleinschluss in einem Diamanten vom Typ IIb identifiziert worden. Durch die systematische Untersuchung von Diamanten, die dem GIA über einen Zeitraum von zwei Jahren vorgelegt wurden, war es jedoch möglich, 46 Diamanten des Typs IIb mit Einschlüssen zu finden und zu untersuchen. Durch die Untersuchung der Einschlüsse - kleine Materialstücke, die während der Kristallisation im Diamanten eingeschlossen wurden - war das Forschungsteam in der Lage, auf das Wirtsgestein und die Tiefe zu schließen, in der die Diamanten gewachsen sind. Die in diesen Einschlüssen identifizierten Minerale kommen nur bei extrem hohen Drücken und sehr tief in der Erde zusammen vor, was zu der Schlussfolgerung führt, dass sich Diamanten vom Typ IIb mindestens bis in die Tiefe der Übergangszone (410-660 km) gebildet haben, die bis in den unteren Erdmantel (>660 km) reicht. Zum Vergleich: Das ist etwa viermal tiefer als die meisten anderen Diamantenarten, die sich in der Nähe der Basis alter und dicker Kontinente in Tiefen von etwa 150-200 km bilden.

Die Einschlüsse zeigen auch, dass die Diamanten in dieser großen Tiefe in der Gegenwart von ozeanischer Kruste gewachsen sind, die durch den förderbandartigen Prozess der Subduktion in den unteren Erdmantel getragen wurde. Die Verbindung mit subduzierter ozeanischer Lithosphäre legt nahe, dass Bor, das für die blaue Farbe in Diamanten des Typs IIb verantwortlich ist, von der Erdoberfläche heruntergetragen worden sein könnte.

Wenn Meerwasser in den Ozeanboden eindringt, verursacht es chemische Reaktionen, die Bor in die ozeanische Lithosphäre einlagern. Diese neue Studie schlägt ein Modell vor, bei dem ein Teil dieses Bors mit wasserhaltigen Mineralien in den unteren Erdmantel subduziert wird. In dieser großen Tiefe zersetzen die erhöhte Temperatur und der Druck die wasserhaltigen Minerale, die dann eine mit Bor angereicherte Flüssigkeit freisetzen, die das Diamantenwachstum auslöst. Viele der Einschlüsse in den blauen Diamanten, die Smith und seine Kollegen untersuchten, weisen nebeneinander existierendes Methan und Wasserstoff als dünne Schicht auf, die die festen Minerale umgibt, was ein Beweis für das Diamantenwachstum aus einer solchen borangereicherten wasserhaltigen Flüssigkeit ist.

Diese neue Studie zeigt nicht nur, dass Diamanten vom Typ IIb zu den tiefsten jemals gefundenen Diamanten gehören, sondern auch, dass Bor und vielleicht sogar Wasser durch den Prozess der Subduktion aus dem Ozean tief in den Erdmantel getragen werden können. Dies ist eine Schlüsselbeobachtung für unser Verständnis der Geochemie des Mantels und der plattentektonischen Prozesse.

Bis vor kurzem war die Meinung weit verbreitet, dass super tiefe Diamanten immer klein sind und niemals Edelsteinqualität haben. Diese Vorstellung wird durch die aktuelle Entdeckung, dass blaue borhaltige Diamanten superdeep sind, auf den Kopf gestellt, zusätzlich zu der Feststellung von 2016, dass relativ große und reine (CLIPPIR) Diamanten ebenfalls superdeep sind. Somit sind viele der teuersten und schillerndsten Edelsteindiamanten der Welt super-tiefe Diamanten, was sie zu unschätzbaren physischen Proben aus dem konvektiven Mantel hunderte von Kilometern unter unseren Füßen macht.