地球は本当に地球になったのはいつですか？ 私たちは、星雲理論と太陽系の形成を探るケーススタディで、太陽系がどのように形成され、地球形成の初期段階について学びました。 初期の地球は、宇宙塵から微惑星、おそらく小さな惑星と同じくらい大きなものまでの大きさの星雲物質の衝突と降着の過程を通して成長しました。 私たちは、隕石からの鉛同位体データに基づいて45.67億年（Ga）で地球を年代測定しています。 隕石は、地球と他の地球惑星を形成した「成分」です。 この”地球の誕生”の日付は、地球が大部分がその完全な降着質量を達成した時点ではなく、降着の開始に割り当てられています。

地質時代の地球の最初のeonは、ギリシャ神話の冥界の神であるハデスに関連して、適切に”Hadean”と命名されています。 ハデスはしばしば”地球上の地獄”と表現され、マグマの海が表面で沸騰し、有害なガスと蒸気が若い惑星を包み込む非常に敵対的な環境が存在していた。 おそらく、付随する写真は類推です。 この極端な環境では、私たちが知っているように、人生は生き残ることはできませんでした。

だから、いつ私たちは言うことができます、”そこにあなたはそれを持っています–地球は今地球です！”? おそらく、地球上に最初に形成された岩を見つけることができれば、地球の真の年齢を固体表面の始まりとして割り当てることができます。

ハデスの地質学的時間スパンには、地球の物質のわずかなビットだけが残っているので、何が起こったのかについてはほとんど知らないので、時代 それは下の地質学的な時間スケールに表示されるようにハデスは、その始まりがおおよそであることを示しています。 ハデスの上のスケールの右側の時間の分割に位置する小さな時計は、地質学者が残骸の鉱物と岩の証拠を調べ続けるので、選択された日付がやや恣意的であることを示しています。

地球の内部の分化

私たちはハデスで発生する地球形成イベントのどのような証拠を持っていますか？ 惑星地質学者は、地球形成の付加段階、4.5–4.6Gaの終わりに向かって、地球はより大きな、微惑星サイズのスペースデブリによって叩かれたと理論化しています。 微惑星は、開発中の地球と同じ軌道を走行する他の「なりたい」惑星でした。 彼らは自分自身で巨大でしたが、発展している地球はより大きく、その影響に耐え、そのまま残ることができました。 これらの大規模な衝突のエネルギーは、広大な”マグマの海”の形成をもたらし、若い惑星の表面を溶かしました。”不安定な要素のエネルギッシュな放射性崩壊は、初期の地球の内側からの熱生産に追加されました。 この内部と外部の熱の二重の発生は、惑星全体を溶かしたか、またはそれを非常に対流性の溶融岩材料の厚くてぬかるみの塊に変えたかもしれません。 , .

これは、地球、および私たちの太陽系の他の開発惑星は、最も重い、siderophile（鉄関連）要素が中心コアに向かって移動し、軽いlithophile（リソスフェア集中）要素が表面に向かって上昇した分化のプロセスを経ることを可能にしました。 分化は、地質学的時間の広大さに関して非常に迅速に起こった–数千万年のスパンにわたって。 分化は、惑星の内部全体の卸売売上高ではなく、より多くの泥だらけのマグマの海を介してsiderophile要素の浸透のようなものでした（下の画像を参照）。

地震によって生成された地震波の分析は、現代の地球内に異なる深さで存在する材料の密度の違いと相対的な組成を理解するのに役立ちました。 これらの地震波速度解析は、ほぼ過去100年間にわたって、私たちは地球の層状の内部の非常に明確な画像を見ることができました。

地球の最初の地殻

分化が進むにつれて、表面の光元素が豊富なマグマ海が宇宙の寒さにさらされ、薄い初期の地殻が形成され始めた。 流星、小惑星、および彗星は、それらの衝撃を衰えずに続け、最も早い地殻を穿刺し、真下に隠されたマグマが再び流れるようにしました。 この初期の地殻の組成は、非常にまれな超軟岩コマチ石、主に鉱物かんらん石で構成される火山岩に似ていました。 コマティアイトは地球の岩石の記録では非常にまれであり、ほぼ完全に古生代の岩石に限定されています。 コマティアイトは、主に若い地球の非常に熱いマントルに由来し、溶岩として表面にプールされました。 地球が冷却を続け、マントルが固化するにつれて、表面に到達した非常に超高度なマグマの生成はまれであった。

マグマ組成の簡単なレビュー

分化は、マントル、最終的には地殻の鉄が支配する内外のコアとケイ酸塩が支配する岩石材料を生成しました。 ケイ酸塩はアルミニウム、カルシウム、カリウム、ナトリウムおよびマグネシウムを含む他のlithophile要素とともに区切られるケイ素および酸素の要素で大 すべての鉄がコアに移行したわけではありません。 初期のハデスでは、地球は継続的に様々なパーセンテージで地球の自然の要素のすべてを含んでいたスペースデブリによって砲撃されていました。 マグマ海の組成は、シリカ（ケイ素と酸素）が支配的で比較的均質であると考えることができます。 コマチ石で構成された最初の地殻はこの組成を表していた。 この対流するケイ酸塩マッシュの海は、深いマグマ海洋物質のダイアピル（上昇する涙滴状の塊）を表面にもたらし、厚いコマチアイト塊でプールされ、冷却された。 これらの重い、密なコマチアイトの塊は、リサイクルのためにマグマの海に戻って滴下しました。 この再溶融プロセスは、初期の地殻をさらに区別した。 表面付近の対流マグマのエディスは部分的にコマチアイトを溶融した。 この”部分溶融”は、シリカが最も多いコマチ石の鉱物が最初に溶融するため、より多くのシリカが濃縮されていた（このプロセスを理解するためにボーウェンの反応シリーズに関する議論を参照）。 これは「進化したマグマ」と呼ばれ、一次ではなく再溶解され、より多くのシリカが濃縮されています。 シリカ富化マグマは密度が低く、より浮力があり、ルートビールフロートのアイスクリームのように表面に上昇すると想像することができます。 このマグマの進化は、火成岩の分類において今日認識されている様々な組成につながります。 下の図のコマチアイトがどこに表示されるかに注意してください。 マグマの進化が進むにつれて、組成物はより多くのシリカが濃縮され、組成物中のより多くの”珪長質”になるマグマを生成する。