Diamantjes in oude sedimenten dankzij natuurlijke straling

Vrijwel alle diamant ontstaat op grote diepte, bij hoge temperatuur en druk. Ook bij ondergrondse proeven met atoomwapens, waarbij vergelijkbare condities optreden, is diamant gevormd, evenals bij de inslag van grote meteorieten. In dat laatste geval ging het om diamantjes met zulke geringe afmetingen dat winning ervan niet economisch is. Eveneens zeer kleine diamantjes zijn nu ook aangetroffen (Science, 1 maart) in precambrische gesteenten (het Precambrium eindigde ca. 590 miljoen jaar geleden) die nooit aan hoge temperatuur en druk blootgesteld zijn geweest.

De onderzoekers hebben koolstofhoudend materiaal (carburanium) uit een 1,7 à 2 miljard jaar oud gesteente uit Karelië (Rusland) in zuur opgelost, en het overblijvende residu onderzocht met behulp van hoge-resolutie transmissie-elektronenmicroscopie (HRTEM). De kleinere deeltjes bestonden voor een groot deel uit koolstof in de vorm van diamantjes met diameters tot 40 nm.

Volgens de onderzoekers kon de diamant ontstaan onder invloed van de bestraling van door radioactieve edelgassen (xenon en krypton) die in dat gesteente waren gevormd door natuurlijk verval van uranium. Daarbij werden de verbindingen tussen de koolstof- en de waterstofatomen in de oorspronkelijk aanwezige koolwaterstoffen geleidelijk verbroken, terwijl juist nieuwe verbindingen tussen koolstofatomen tot stand werden gebracht. Om via dit proces van radiochemische dehydrogenering voldoende zuivere koolstof te krijgen voor de vorming van diamantkristalletjes, is zeer veel tijd nodig. Dat verklaart dat alleen in zeer oude gesteenten dergelijke diamantjes te vinden zijn. (A.J. van Loon)