Abstract
Variabilitatea izotopică a elementelor fiice ale sistemelor radiogenetice cu durată de viață scurtă (< 100 Ma) din diferite roci terestre arată că diferențierea Pământului a început devreme în istoria sistemului solar. Dovezile privind creșterea planetesimală până la punctul de diferențiere nucleu-mantelă-crustă în decurs de 0,1 până la 2 Ma de la formarea Sistemului Solar sugerează că Pământul a crescut în principal din obiecte deja diferențiate și, ca urmare, a moștenit probabil unele caracteristici compoziționale de prim ordin. Cea mai evidentă este sărăcirea Pământului în elemente volatile, care, conform sistematicii Mn-Cr, a avut loc între 0 și 4 Ma de la formarea sistemului solar. Porțiunea accesibilă a mantalei Pământului pare, de asemenea, să fie ușor sărăcită în elemente litofile refractare foarte incompatibile, posibil din cauza eroziunii prin impact a crustei provenite de la planeteimale în curs de acreție, dar mai probabil ca urmare a unei diferențieri timpurii a silicaților pe Pământ, caz în care trebuie să existe un rezervor neexploatat, îmbogățit cu elemente incompatibile complementare, în interiorul profund al Pământului. Dovada este un mic exces în raportul 142Nd/144Nd al Pământului în vrac în comparație cu majoritatea condritelor, deși interpretarea exactă a acestui rezultat este umbrită de incertitudinile privind natura variabilității izotopice nucleosintetice în Nd care este clar observată în meteoriți. Poate că cel mai puternic argument că mantaua terestră accesibilă are un raport Sm/Nd ușor supercondritic este faptul că sursa mantaua modernă a provinciilor igneice mari cu un nivel scăzut de 4He/3He are compoziții izotopice de Nd și Pb și abundențe de elemente incompatibile similare cu cele prezise din decalajul Condrite-Pământ în 142Nd/144Nd. Variabilitatea în 142Nd/144Nd în rocile timpurii ale Pământului reflectă etapele timpurii ale diferențierii Pământului care include acum atât sursele îmbogățite cu elemente incompatibile, cât și cele sărăcite pentru rocile eoarheene din sud-vestul Groenlandei. Corelația Sm/Nd și variabilitatea 142Nd/144Nd în gnaisele mafice din centura de roci verzi Nuvvuagittuq din nordul Quebecului sugerează că protolitul acestor roci este un eșantion din crusta mafică inițială hadeană de pe Pământ. Vârstele apropiate de 4,4 Ga pentru rocile crustale lunare, zirconii lunari, vârstele model ale surselor de bazalte lunare, „vârsta Pb a Pământului”, vârsta 146Sm-142Nd a celui mai vechi rezervor de manta terestră, vârsta I-Xe a atmosferei Pământului și cele mai vechi vârste ale zirconilor hadeeni din vestul Australiei sugerează un impact gigantic târziu care a format Luna și a condus la o diferențiere substanțială a Pământului în jurul valorii de 4,4 Ga.