Lexikon der Geowissenschaften: Diamant
Diamant, [von griech. adamas = unbezwingbar], Adamant, Adamas, Anachites; Mineral mit kubisch-hexoktaedrischer Kristallform; Farbe: farblos klar, grün, blau, gelb, rot, schwarz, grau; Diamant- bis Fettglanz, durchsichtig, durchscheinend bis undurchsichtig; Strich: weiß; Härte nach Mohs: 10; Dichte 3,5 g/cm3; Spaltbarkeit: vollkommen nach (111); Bruch: muschelig; Aggregate: meist eingewachsen in ultrabasische Gesteine, besonders in Kimberlit (Südafrika), in Konglomeraten oder losen Kristallen in Seifen und Sanden; ultraviolettes Licht: bläulich bis grau lumineszierend; in Säuren unlöslich; Begleiter: Ilmenit, Magnetit, Hämatit, Graphit; Fundorte: Myrui (Sibirien, Rußland), Zaire, Angola und Namibia, Minas Gerais und Diamantina (Brasilien) und vielerorts in Ost-Indien.
Die häufigste Wachstumsform des Diamanten ist das Oktaeder. Die Kristalle sind meist gerundet und angeätzt ( Abb. 1 ), oft kombiniert, verzerrt oder zu Aggregaten verwachsen. Diamanten enthalten meist Fremdeinschlüsse von Olivin, Granat, Spinell und Graphit, die wichtige Hinweise auf die Bildungsbedingungen von Diamanten geben können. Sie sind extrem gute Wärmeleiter und werden beim Reiben positiv elektrisch. Diamanten wandeln sich unter Luftabschluß beim Erhitzen in Graphit um. Diamantglanz und "Feuer" beruhen auf der ungewöhnlich hohen Lichtbrechung (ND = 2,4) und der hohen Dispersion. Die meisten Diamanten entstehen bei hohen Drücken und Temperaturen von 900 bis 1300ºC, wahrscheinlich im Erdmantel in Tiefen bis zu 300 km. Sie finden sich in tiefreichenden Vulkanschloten, in denen sie auch an die Erdoberfläche gelangen. Seltener sind Erdkrusten-Diamanten aus alten metamorphen Gesteinen oder Diamanten aus Meteoriteneinschlägen (z.B. im Nördlinger Ries, Schwäbisch-Fränkische Alb). Sibirische Jakutite enthalten die hexagonale Kohlenstoffmodifikation Lonsdalit. Sie gehören zu den Impakt- und Kondensations-Diamanten, ebenfalls aus Meteoriten. Durch Verwittern der Transportgesteine, insbesondere des Kimberlits (sog. "blue ground") in Südafrika zu sog. "yellow ground", gelangt der Diamant in Sedimente und reichert sich in Seifen an. Typische Mineralparagenesen solcher Diamantseifen sind Pyrop, Olivin, Zirkon, Spinell, Chromit, Gold und Platin. Diamanten können heute auch in Edelsteinqualität synthetisch hergestellt werden. Die Hochdruckverfahren beruhen auf der Umwandlung von Graphit in Diamant bei 1400ºC mit Katalysatoren, meist Ni und Fe ( Abb. 2 ). Die Hälfte des Weltbedarfs an Industrie-Diamanten wird heute synthetisch hergestellt. Mit den Verfahren der CVD-Synthese (Chemical Vape Deposition) lassen sich Diamanten auch bei Atmosphärendruck aus heißen Gasen abscheiden. Geschliffene Diamanten von Schmucksteinqualität bezeichnet man als Brillanten. Ihre wertmäßige Graduierung erfolgt nach der Farbe, der Reinheit, dem Gewicht und der Schliffqualität. Diamant-Imitationen sind synthetischer Rutil (TiO2), "Fabulit" (SrTiO3), "YAG" (Yttrium-Aluminium-Granat, Y3Al5O12), "Galliant" ("GGG", Gadolinium-Gallium-Granat, Gd3Ga5O12) und "Zirkonia" ("KSZ", kubisch stabilisiertes Zirkoniumoxid). [GST]
Diamant 1: Diamantkristall mit Ätzfiguren auf den Oktaederflächen. Diamant 1:
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Diamant 2: Phasendiagramm des Kohlenstoffs: 1) Schmelze, 2) Bereich des stabilen Diamanten, 3) hypothetischer Bereich des metallischen Zustands oder anderer fester Phasen des Kohlenstoffs, 4) Bereich des metastabilen Graphits und des stabilen Diamanten, 5) Diamantbildungsbereich mit den metallischen Lösungsmittel-Katalysatoren, 6) Bereich des metastabilen Diamanten und des stabilen Graphits, 7) Bereich des stabilen Graphits, 8) und 9) Diamantbildungsversuche im Stoßwellenbereich, 10) Diamantbildungsversuche durch die "Impulserwärmungsmethode", 11) Diamantbildungsversuche bei niedrigen p-T-Parametern. Diamant 2:
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