Abstract
Lyhytikäisten (< 100 Ma puoliintumisaika) radiogeenisten systeemien tytäralkuaineiden isotooppinen vaihtelu Maan eri kivilajeissa osoittaa, että Maan erilaistuminen alkoi varhain Aurinkokunnan historiassa. Todisteet planetesimaalien kasvusta ytimen, vaipan ja kuoren erilaistumisen pisteeseen 0,1-2 Ma:n kuluessa Aurinkokunnan muodostumisesta viittaavat siihen, että Maa kasvoi ensisijaisesti jo erilaistuneista objekteista ja todennäköisesti periytti tämän seurauksena joitakin ensimmäisen asteen koostumuksen piirteitä. Ilmeisin niistä on Maan haihtuvien alkuaineiden väheneminen, joka on Mn-Cr-systematiikan perusteella ajoitettu tapahtuneeksi 0-4 Ma:n kuluessa Aurinkokunnan muodostumisesta. Maan vaipan saavutettavissa oleva osa näyttää myös olevan hieman köyhtynyt erittäin yhteensopimattomien tulenkestävien litofiilisten alkuaineiden osalta, mikä saattaa johtua akkretoivien planetesimaalien kuoren törmäyseroosiosta, mutta todennäköisemmin heijastaa Maan varhaista silikaattidifferentioitumista, jolloin Maan syvällä sisimmässä on oltava hyödyntämätön, täydentävä, yhteensopimattomilla alkuaineilla rikastunut varasto. Todisteena on pieni ylimäärä irtotavaran ja Maan 142Nd/144Nd-suhteessa verrattuna useimpiin kondriitteihin, vaikka tämän tuloksen tarkkaa tulkintaa hämärtää epävarmuus siitä, millaista on meteoriiteissa selvästi havaittava nukleosynteettinen Nd:n isotooppivaihtelu. Ehkä vahvin argumentti sen puolesta, että maapallon saavutettavissa olevassa vaipassa on hieman superkondriittinen Sm/Nd-suhde, on se, että suurten massiivisten maakuntien, joissa on alhainen 4He/3He-arvo, nykyaikaisessa vaippalähteessä on Nd:n ja Pb:n isotooppikoostumuksia ja yhteensopimattomien alkuaineiden runsauksia, jotka ovat samankaltaisia kuin ne, jotka on ennustettu kondriittien ja maapallon välisen 142Nd/144Nd-eron perusteella. 142Nd/144Nd:n vaihtelu Maan varhaisissa kivissä heijastaa Maan erilaistumisen varhaisvaiheita, jotka nyt sisältävät sekä yhteensopimattomilla alkuaineilla rikastuneita että köyhtyneitä lähteitä Lounais-Grönlannin Eoarkean kiville. Pohjois-Quebecin Nuvvuagittuqin vihreäkivivyöhykkeestä peräisin olevien mafisten gneissien korreloitunut Sm/Nd- ja 142Nd/144Nd-vaihtelu viittaavat siihen, että näiden kivien protoliitti on näyte Maapallon alkuperäisestä hadeaanisesta mafisesta kuoresta. Kuun kuorikivien, kuun zirkonien, Kuun basalttilähteiden malli-ikien, Maan Pb-”iän”, vanhimman maanpäällisen vaippavaraston 146Sm-142Nd-iän, Maan ilmakehän I-Xe-iän ja Länsi-Australiasta peräisin olevien hadealaisten zirkonien vanhimmat iät viittaavat myöhäiseen jättiläistörmäykseen, joka muodosti Kuun ja johti Maan huomattavaan erilaistumiseen 4,4 Ga:n lähellä.