Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom is de F/Cl-verhouding van de aarde niet chondritisch?

De F/Cl-verhouding op aarde is niet chondritisch vanwege verschillende processen waarbij vluchtige elementen werden gefractioneerd tijdens en na de vorming van planeten. Deze processen omvatten:

1. Nevelfractionering:Tijdens de vroege stadia van de vorming van het zonnestelsel was de zonnenevel niet homogeen van samenstelling. Verschillende regio's vertoonden variaties in temperatuur, druk en chemische samenstelling. Vluchtige elementen, zoals fluor (F) en chloor (Cl), waren waarschijnlijk geconcentreerd in de hetere, binnenste gebieden van de nevel, dichter bij de jonge zon. Dit resulteerde in een hogere F/Cl-verhouding in het materiaal van het binnenste zonnestelsel, inclusief de protoplanetaire schijf van de aarde.

2. Kernvorming:Terwijl de aarde ontstond, zonk metallisch ijzer naar het midden om de kern van de aarde te vormen. Tijdens dit proces werden siderofiele elementen (elementen die affiniteit hebben voor ijzer) in de kern verdeeld. Hoewel noch F noch Cl sterk siderofiel zijn, hadden sommige F en Cl uit de silicaatmantel kunnen worden verwijderd toen gesmolten ijzer zich vroeg in de geschiedenis van de aarde afscheidde.

3. Ontgassing en vulkanisme:In het binnenste van de aarde komen vluchtige elementen vrij door vulkaanuitbarstingen en andere ontgassingsprocessen. Deze processen verdrijven gassen, waaronder F en Cl, van de aardmantel naar het oppervlak en de atmosfeer. In de loop van de tijd hebben de vluchtige elementen zich geconcentreerd in de reservoirs aan het aardoppervlak, zoals de oceanen en de korst. Dit ontgassingsproces heeft bijgedragen aan de uitputting van vluchtige elementen, waaronder F en Cl, in het binnenste van de aarde vergeleken met chondritische waarden.

Als gevolg van deze processen is de F/Cl-verhouding op aarde lager dan die van chondrieten, waarbij meer F behouden blijft in de bulk van de aarde vergeleken met Cl.