Erdbeben als Wegweiser für Diamantenlagerstätten

Das unheilvolle Grummeln eines Erdbebens könnte entscheidende Hinweise darauf geben, wo die Bergbauindustrie nach Diamanten suchen soll - das jedenfalls ist das Ergebnis von neueren Untersuchungen des Geologen Matt Fouch.

Der Wissenschaftler der Arizona State University nutzt die Vibrationen, die von Erdbeben erzeugt wurden, um einen Einblick in das Erdinnere in Tiefen von hunderten von Kilometern zu erlangen. Seine auf diesen Forschungen basierenden Karten Südafrikas, liefern neue Informationen über die Struktur der Erdkruste in den Regionen, in denen Diamanten gefunden werden.

Viele Diamanten stammen aus Regionen, die zu den geologisch stabilsten und ältesten der Erde, den so genannten Kratons, gehören. „Das Gebiet, das wir im südlichen Afrika untersuchen ist mehr als drei Milliarden und an einigen stellen sogar 3,6 Milliarden Jahre alt“, erklärt Fouch. In diesen alten Krustenbereichen entwickeln sich Diamanten in Tiefen von mehreren hundert Kilometern, so glauben Geologen, und werden erst im Laufe der Zeit an die Oberfläche gepresst.

Bergarbeiter wählen die erfolgversprechendesten Schürfplätze oft danach aus, ob bereits Diamanten im oberflächennahen Gestein gefunden wurden oder nicht. Andere Methoden, wie Probebohrungen auf der Suche nach Schwerkraft– oder magnetischen Anomalien, erhöhen zwar die Chancen, die Edelsteine zu finden, geben aber auch keine Erfolgsgarantie.

„Nahezu alle Diamanten stammen aus Kratonen, aber längst nicht alle Kratonen enthalten auch Diamanten“, erklärt Fouch. „Die Frage ist daher: warum produzieren einige von ihnen Diamanten und andere nicht?“

Fouch und seinen Kollegen glauben, nun eine Antwort auf diese Frage tief im Erdmantel gefunden zu haben – der Gesteinschicht, die sich über mehrere hundert Kilometer unterhalb der Kruste erstreckt.

Fouch nutzte eine Anordnung von 82 Seismometern, in Abständen von jeweils rund 100 Kilometern quer durch Südafrika, Zimbabwe und Botswana aufgestellt, um dreidimensionale Bilder dieser tiefen Erdschichten zu gewinnen. Sie registrierten mehr als 200 Erdbeben über eine Periode von zwei Jahren. Aus diesen Daten

Die Geschwindigkeit und der Winkel der Erdbebenwellen hängt von dem Material ab, durch dass die Wellen wandern. Indem die Forscher diese charakteristischen Eigenschaften der seismischen Wellen analysierten, konnten sie eine detaillierte Karte des Untergrunds erstellen.

Es zeigte sich, dass der Mantel direkt unter den produktivsten Diamantenminen sich deutlich von den umgebenden Gebieten unterschied, die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Wellen waren in ihnen deutlich höher – ein Hinweis darauf, dass das Mantelmaterial in diamantreichen Gebieten chemisch oder thermisch von den anderen Bereichen abweicht.

„Es gibt einige auffallende „Taschen“ schnellerer seismischer Geschwindigkeiten“, erklärt Fouch. „Eine von ihnen liegt unter dem Kaapvaal-Kraton in Südafrika, eine weitere – ein wenig undeutlichere– unter dem Zimbabwe-Kraton. Die meisten hochqualitativen Diamantenminen im südlichen Afrika befinden sich in diesen Gebieten.“

Wenn Diamantensucher nach ähnlichen seismisch schnellen Mantelbereichen suchen, könnten sie sich damit das Finden eines vielversprechenden Abbaugebietes erleichtern. Vertreter der Bergbauindustrie Südafrikas zeigen sich bereits sehr interessiert an den Forschungsergebnissen des Geologen, sie erlaubten ihm sogar, einige seiner Seismometer auf ihrem Land aufzustellen.

(Quelle: Arizona State University College Of Liberal Arts & Sciences, 20.07.2001)

Geonet News vom 20.07.2001