Abstract
La variabilidad isotópica en los elementos hijos de sistemas radiogénicos de vida corta (< 100 Ma de vida media) en varias rocas de la Tierra muestra que la diferenciación de la Tierra comenzó temprano en la historia del Sistema Solar. Las pruebas del crecimiento de los planetesimales hasta el punto de diferenciación núcleo-mantel-corteza entre 0,1 y 2 Ma después de la formación del Sistema Solar sugieren que la Tierra creció principalmente a partir de objetos ya diferenciados, y que probablemente heredó algunas características composicionales de primer orden como resultado. La más obvia es el agotamiento de la Tierra en elementos volátiles que, según la sistemática del Mn-Cr, se produjo entre 0 y 4 Ma después de la formación del Sistema Solar. La porción accesible del manto de la Tierra también parece estar ligeramente agotada en los elementos litófilos refractarios altamente incompatibles, posiblemente debido a la erosión por impacto de la corteza de los planetesimales en acreción, pero es más probable que refleje una diferenciación temprana de los silicatos en la Tierra, en cuyo caso, debe estar presente en el interior profundo de la Tierra un depósito complementario enriquecido en elementos incompatibles. La prueba es un pequeño exceso en la relación 142Nd/144Nd de la masa terrestre en comparación con la mayoría de las condritas, aunque la interpretación exacta de este resultado se ve empañada por las incertidumbres sobre la naturaleza de la variabilidad isotópica nucleosintética del Nd que se observa claramente en los meteoritos. Quizás el argumento más fuerte de que el manto terrestre accesible tiene una relación Sm/Nd ligeramente supercondritica es que la fuente del manto moderno de las grandes provincias ígneas con bajo 4He/3He tiene composiciones isotópicas de Nd y Pb y abundancias de elementos incompatibles similares a las predichas a partir del desfase condrita-Tierra en 142Nd/144Nd. La variabilidad en 142Nd/144Nd en las rocas terrestres tempranas refleja las primeras etapas de la diferenciación de la Tierra que ahora incluye tanto fuentes enriquecidas como agotadas de elementos incompatibles para las rocas eoarqueanas del suroeste de Groenlandia. La variabilidad correlacionada de Sm/Nd y 142Nd/144Nd en gneises máficos del cinturón de piedra verde de Nuvvuagittuq, en el norte de Quebec, sugiere que el protolito de estas rocas es una muestra de la corteza máfica hadeana inicial de la Tierra. Las edades cercanas a 4,4 Ga de las rocas de la corteza lunar, los circones lunares, las edades modelo de las fuentes de los basaltos lunares, la «edad de la Tierra» del Pb, la edad de 146Sm-142Nd del depósito más antiguo del manto terrestre, la edad de I-Xe de la atmósfera terrestre y las edades más antiguas de los circones hadeanos del oeste de Australia sugieren un impacto gigante tardío que formó la Luna e impulsó una diferenciación sustancial de la Tierra cerca de 4,4 Ga.