FrontiereDiferențierea timpurie a Pământului

Nașterea și copilăria Pământului a fost o perioadă de diferențiere profundă care a implicat o reorganizare internă masivă în nucleu, mantaua și protocrustă, totul în decurs de câteva sute de milioane de ani de la formarea sistemului solar (t0). Dovezile fizice și izotopice indică faptul că formarea de nuclee bogate în fier a avut loc, în general, foarte devreme în planetesimale, elementele constitutive ale proto-Pământului, în decurs de aproximativ 3 milioane de ani de la t0. Etapele finale ale acreției planetare terestre au implicat impacturi gigantice violente și extrem de energice între obiecte și embrioni planetari de dimensiuni cuprinse între Mercur și Marte, segregate în nuclee. Ca o consecință a încălzirii provocate de impact, Pământul timpuriu a fost uneori parțial sau în întregime topit, crescând probabilitatea unui echilibru de înaltă presiune și temperatură ridicată între materialele care au format nucleul și mantaua. Mantaua de silicat a Pământului posedă în mod armonios niveluri de abundență ale elementelor siderofile Ni și Co care pot fi reconciliate prin echilibrarea între aliajul de fier și silicat în condiții comparabile cu cele așteptate pentru un ocean de magmă profundă. Solidificarea unui ocean magmatic de adâncime a implicat, probabil, segregarea cristalelor și a topiturilor la presiuni ridicate, dar agitația convectivă ulterioară a mantalei ar fi putut șterge în mare măsură stratificarea naivă. Cu toate acestea, se pare că rocile primitive din mantaua superioară au unele rapoarte de elemente litofile refractare necondritice majore și oligoelemente refractare care pot fi legate în mod plauzibil de diferențierea timpurie a fazelor mantalei la presiuni foarte ridicate. Efectele geochimice ale fracționării cristalelor într-un ocean de magmă de mare adâncime sunt parțial constrânse de experimentele de înaltă presiune. Comparația între modelele de compoziție pentru mantaua convectivă primitivă și silicații de pe Pământ permite, în general, și poate favorizează, în general, o fracționare totală de 10-15% a unui ansamblu de mantaua profundă alcătuit predominant din Mg-perovskit și cu cantități minore, dar importante din punct de vedere geochimic, de Ca-perovskit și feropericlase. Izolarea pe termen lung a unei astfel de grămezi de cristale este, în general, în concordanță cu constrângerile izotopice pentru raporturile Sm/Nd și Lu/Hf integrate în timp în mantaua superioară modernă și ar putea explica caracteristicile unor rezervoare izotopice ale mantalei. Deși mai sunt multe de învățat despre cea mai timpurie perioadă de formare în dezvoltarea Pământului, o convergență de argumente teoretice, fizice, izotopice și geochimice începe să producă un portret autoconsistent al Pământului în formare.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.