Fraccionamiento de oligoelementos en el manto de Hadeo generado por la segregación de la fusión de un océano de magma

Área de la Ciencia:

• La geoquímica es la geoquímica.
• Ciencias planetarias Ciencias planetarias.
• Historia de la Tierra Temprana Historia de la Tierra Temprana

Sus antecedentes:

• La Tierra primitiva estaba extensamente fundida debido a procesos de acreción.
• La diferenciación del manto se produjo cerca del final de la acreción de la Tierra (hace 4,46 ± 0,11 años).
• Esta diferenciación dio como resultado un manto empobrecido con una elevada relación Sm/Nd.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los procesos detrás de las firmas geoquímicas de la Tierra primitiva.
• Para conciliar los datos isotópicos Nd y Hf en conflicto de las rocas del Arqueo temprano.
• Comprender la formación de la protocorteza terrestre más antigua.

Principales métodos:

• Análisis de rocas antiguas de 3.6-3.8 Gyr del oeste de Groenlandia.
• Aplicación de la cronometría de samario-neodimio (Sm-Nd) y lutecio-hafnio (Lu-Hf).
• Se utilizaron datos de partición de mineral fundido para minerales del manto de alta presión.

Principales resultados:

• Las firmas isotópicas de Nd observadas sugieren un agotamiento del manto, pero las firmas de Hf indican una fuente condrítica.
• Esto contrasta con los procesos típicos de formación de la corteza donde Sm-Nd y Lu-Hf se fraccionan covariantemente.
• Los datos de partición de mineral fundido a alta presión explican las firmas Nd y Hf observadas.

Conclusiones:

• Las firmas geoquímicas observadas son consistentes con la segregación de fusión de un océano de magma en cristalización.
• Este proceso ocurrió a presiones del manto superior temprano en la historia de la Tierra.
• El derretimiento residual probablemente formó la protocorteza terrestre más antigua.