HraniceRaná diferenciace Země

Zrození a dětství Země bylo obdobím hluboké diferenciace zahrnující masivní vnitřní reorganizaci na jádro, plášť a protokoru, to vše během několika set milionů let od vzniku sluneční soustavy (t0). Fyzikální a izotopové důkazy naznačují, že ke vzniku jader bohatých na železo došlo obecně velmi brzy u planetesimál, stavebních kamenů proto-Země, přibližně do 3 milionů let od t0. Závěrečné fáze terestrické planetární akrece zahrnovaly prudké a nesmírně energetické obří impakty mezi jádrem separovanými objekty velikosti Merkuru až Marsu a planetárními zárodky. V důsledku ohřevu při impaktech byla raná Země občas částečně nebo zcela roztavená, což zvyšovalo pravděpodobnost vysokotlaké a vysokoteplotní rovnováhy mezi materiály tvořícími jádro a plášť. Zemský silikátový plášť harmonicky disponuje množstvím siderofilních prvků Ni a Co, které lze sladit s rovnováhou mezi slitinou železa a silikátem za podmínek srovnatelných s podmínkami očekávanými pro hluboký magmatický oceán. Tuhnutí hlubokého magmatického oceánu pravděpodobně zahrnovalo segregaci krystalů a taveniny za vysokých tlaků, ale následné konvektivní míchání pláště mohlo do značné míry vymazat vznikající vrstvení. Primitivní horniny svrchního pláště však zřejmě mají některé nechondritické poměry hlavních a stopových lithnofilních prvků, které lze pravděpodobně spojit s ranou diferenciací plášťových fází za ultravysokých tlaků. Geochemické účinky krystalové frakcionace v hlubokém magmatickém oceánu jsou částečně omezeny vysokotlakými experimenty. Srovnání modelů složení pro primitivní konvektantní plášť a objemovou silikátovou Zemi obecně připouští a možná i upřednostňuje 10-15% celkovou frakcionaci hlubokého plášťového souvrství tvořeného převážně Mg-perovskitem a s menším, ale geochemicky významným množstvím Ca-perovskitu a ferroperiklasu. Dlouhodobá izolace takové krystalové kupy je obecně v souladu s izotopovými omezeními pro časově integrované poměry Sm/Nd a Lu/Hf v moderním svrchním plášti a mohla by vysvětlovat vlastnosti některých plášťových izotopových rezervoárů. Přestože se o nejranějším formativním období vývoje Země musíme ještě mnoho dozvědět, konvergence teoretických, fyzikálních, izotopických a geochemických argumentů začíná přinášet sebe-konzistentní portrét dětské Země.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.