Diamantentstehung im Erdmantel: Einfluss von C-O-H Fluiden und Wirtsgesteinen

• Antragsteller: Dr. Christopher Beyer
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 338400084

Die zentrale Frage die dieses Projekt beantworten soll, ist die Identifikation der Prozesse, die für die Diamantentstehung im sublithosphärischen Mantel verantwortlich sind. Nur wenn man diese Prozesse versteht, wird es möglich sein den globalen Kohlenstoffkreislauf der Erde zu rekonstruieren. Dabei steht die Verzahnung von Diamantgenese mit den Redoxbedingungen und der chemischen Zusammensetzung verschiedener Mantellithologien im Vordergrund. Die gewonnenen Informationen sollen die Assoziation von bestimmten chemischen Signaturen von Einschlüssen in Diamanten zu auf und absteigenden Mantelregionen erklären. Die starke Affinität von pyroxenitischen Einschlüssen in Diamanten in mehr als 300 km Tiefe ist dabei von besonderem Interesse. Bisher spielten Pyroxenite keine Rolle bei der Betrachtung der Genese von Diamanten. Aus diesem Grund liegt der Schwerpunkt dieses Projektes auf der experimentellen Untersuchung der Entstehung von Pyroxeniten und der syngenetischen Präzipitation von Diamanten unter Bedingungen des untersten Oberen Erdmantels sowie der Übergangszone. Dabei wird auch die Zusammensetzung des C-O-H Fluides und dessen Reaktionen mit oxidierten Eklogiten und partiellen Schmelzen näher untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der experimentellen Überprüfung der Hypothese, dass C-O-H Fluide alleine durch isochemische Abkühlung oder Dekompression makroskopische Diamanten kristallisieren. Dieser Prozess ist unabhängig von der chemischen Zusammensetzung des Wirtsgesteins und würde hohe Diamantkonzentrationen in Harzburgiten erklären, die ansonsten nicht die Sauerstoffpufferkapazität hätten um große Diamanten zu kristallisieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Sumit Chakraborty, Ph.D.; Professor Dr. Daniel J. Frost; Dr. Niels Jöns