Granat-kyanitt-gneis fra Fjørtoft, med utsikt (Foto Ane K. Engvik)
Granat-kyanitt-gneis fra Fjørtoft, med utsikt (Foto Ane K. Engvik)

Diamanter fra dypet

Publisert

Ørsmå er de funnet også i Norge – diamanter så små at vi må bruke elektronmikroskop for å se dem. Med opphav fra de dypeste delene av jordskorpa er de funnet i bergarter på Vestlandet.

Vakker er den også – bergarten granat-gneis på Sunnmøre hvor forskerne har påvist mikrodiamanter. (Foto Ane K. Engvik)
Vakker er den også – bergarten granat-gneis på Sunnmøre hvor forskerne har påvist mikrodiamanter. (Foto Ane K. Engvik)

Den verdifulle diamanten – ettertraktet og elsket. Kjent for sin gnistrende glans og eksklusiv smykkestein. Men i Norge? Så jeg får begynne med å advare mot diamantfeber – få og små, de norske funnene er nok bare av akademisk interesse. Likevel; «diamonds are forever»; de blir brukt av forskerne til å lage store modeller av hvordan fjellkjeder utvikler seg.

To sider av samme sak

Diamant er et mineral, og mineraler består av grunnstoffer. Diamant består av grunnstoffet karbon, C, for tiden mest kjent som en del av CO2, mens diamant består av rent karbon. Men et mineral er ikke bare bestemt av kjemien, også atomgitteret elementene ordner seg i bestemmer krystallstrukturen og dermed utseende. Og diamantene har en sterk krystallstruktur hvor kraftige bindinger holder atomene sammen i tre dimensjoner. Derfor er diamant er det hardeste mineralet vi har, så hardt at det brukes i sagblad som slipemiddel for å sage stein.

Sånn kan de også se ut – bergartene fra dypet av jordskorpa – og det er som bittesmå korn inne i det røde mineralet granat at de er funnet, de mikroskopiske diamantene. (Foto Ane K. Engvik)
Sånn kan de også se ut – bergartene fra dypet av jordskorpa – og det er som bittesmå korn inne i det røde mineralet granat at de er funnet, de mikroskopiske diamantene. (Foto Ane K. Engvik)

Men ren karbon - nøyaktig det samme stoffet danner også mineralet grafitt. Grafitt, et av de mykeste mineralet vi har, gir oss blyantstreken og maler oss skitten, selv om det kjemisk består nøyaktig av det samme som den glitrende diamanten. Tenk at karbon kan opptre så forskjellig i naturen! Forklaringen ligger igjen i atomgitteret. I grafitt er karbonatomene bundet sammen lagvis. Mellom lagene har mineralet lett for å skli. Derfor er grafitt mykt og blir vi grå på fingrene når vi gnir på mineralet.

Høyt trykk og store dyp

Men det er diamanten jeg skal fortelle om. Verdens kjente diamantforekomster er funnet i de eldste delene av jordas kontinenter. Slik som i Sør-Afrika hvor mange av de kjente og mest produktive diamantgruvene befinner seg. Her ble diamantene en gang fraktet opp gjennom eksplosiv vulkanisme fra store dyp i jorda. Og det er nettopp store dyp som er nøkkelen til diamantenes dannelse. Mens karbon er stabilt som mineralet grafitt høyere i jordskorpen, må et trykk som tilsvarer over 100 km dyp i jordskorpen til for å danne den tette krystallstrukturen som former diamant.

Ren karbon - atomgitteret karbon er innordnet i forklarer hvorfor diamant (til venstre) og grafitt (til høyre) er blitt to helt forskjellige mineraler: Diamant er bygd opp av et sterkt tredimensjonalt nettverk mens i grafitt kan lag av karbon gli over hverandre (By User:Itub (Self-made derivative work (see below)) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons)
Ren karbon - atomgitteret karbon er innordnet i forklarer hvorfor diamant (til venstre) og grafitt (til høyre) er blitt to helt forskjellige mineraler: Diamant er bygd opp av et sterkt tredimensjonalt nettverk mens i grafitt kan lag av karbon gli over hverandre (By User:Itub (Self-made derivative work (see below)) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons)

Og her er vi tilbake til det norske Vestlandet. I et helt annet geologisk miljø. Gneisene på Vestlandet var en gang fjellkjedens røtter. Under den kaledonske fjellkjededannelsen for rundt 400 millioner år, hvor kollisjonen mellom kontinentene presset fjellene opp, men også dypt ned. Bergarter opprinnelig dannet høyere i jordskorpen ble omvandlet i dypet og nye mineraler ble dannet.

For å forstå den geologiske historien til landet vårt leter vi etter mineraler som kan fortelle oss hvilken reise bergartene har vært med på gjennom en fjellkjededannelse. Derfor har forskere både lett etter og blitt henrykt over å finne de ørsmå diamantene. Riktignok veldig få og sjeldne, men de brukes som en pekepinn på hvor dypt steinen den ligger i en gang har vært. Og med et trykk tilsvarende 100 km dyp i jordskorpen for å danne diamant, får funnene store konsekvenser for utarbeidelse av modeller for hvordan fjellkjedene har utviklet seg. Slik har også det norske Vestlandet blitt et viktig område for verdens forskere.

Ørsmå mineraler kan flytte fjell – mikroskopiske diamanter – men med store konsekvenser.

Russiske, nederlandske og norske forskningsgrupper har beskrevet diamant fra lokaliteter i gneisene på Sunnmøre og Romsdal. Resultatene er publisert i vitenskapelige artikler i perioden 1995-2008 skrevet av Larissa F. Dobrzhinetskaya, Herman L. M. Van Roermund og Johannes C. Vrijmoed og medforfattere.

Det er blant Møre-kystens fjell de ørsmå diamanter er funnet i Norge – en gang dannet i dypet av fjellkjedens røtter. (Foto Ane K. Engvik)
Det er blant Møre-kystens fjell de ørsmå diamanter er funnet i Norge – en gang dannet i dypet av fjellkjedens røtter. (Foto Ane K. Engvik)