غطاء بدائي

في علم الجيوكيمياء ، يُعرف الوشاح البدائي (أو ما يُسمى أيضاً بالأرض السيليكاتية الكلية ) بأنه التركيب الكيميائي لوشاح الأرض خلال المرحلة التطورية بين تمايز اللب والوشاح وتكوين القشرة القارية المبكرة . ويحتوي التركيب الكيميائي للوشاح البدائي على خصائص كل من القشرة والوشاح. ^{[ 2 ]}

إحدى الفرضيات العلمية المقبولة هي أن الأرض تشكلت من تراكم مواد ذات تركيب كوندريتي نتيجة اصطدامات مع كويكبات متمايزة. خلال مرحلة التراكم هذه، فصل تمايز الكواكب لب الأرض ، حيث تراكمت العناصر المعدنية الثقيلة المحبة للحديد ، عن الوشاح البدائي غير المتمايز المحيط به. ^{[ 3 ]} ثم حدث تمايز إضافي لاحقًا، مما أدى إلى تكوين خزانات كيميائية مختلفة لمواد القشرة والوشاح، مع تراكم العناصر غير المتوافقة في القشرة. ^{[ 4 ]}

لا يزال التمايز مستمرًا اليوم في الوشاح العلوي ، مما ينتج عنه نوعان من خزانات الوشاح: خزانات مستنفدة من العناصر الليثوفيلية ، وخزانات تتكون من مواد وشاحية "حديثة" غير متمايزة ( خزانات غنية أو بدائية) . ^{[ 5 ]} غالبًا ما تتميز الصخور البركانية من مناطق البقع الساخنة بتركيب بدائي، ولأن الصهارة في البقع الساخنة يُفترض أنها صعدت إلى السطح من أعمق مناطق الوشاح بواسطة أعمدة الوشاح ، يفترض علماء الجيوكيمياء وجود خزان بدائي مغلق نسبيًا وغير متمايز في مكان ما في الوشاح السفلي . ^{[ 6 ]} إحدى الفرضيات التي تفسر هذا الافتراض هي وجود طبقة D" عند حدود اللب والوشاح . ^{[ 7 ]}

على الرغم من تعذر قياس التركيب الكيميائي للغلاف الأرضي البدائي مباشرةً من مصدره، فقد تمكن الباحثون من تقدير خصائصه باستخدام عدة طرق. إحدى هذه الطرق تعتمد على تحليل النيازك الكوندريتية التي تمثل التركيب الكيميائي للأرض في بداياتها، وإنشاء نماذج باستخدام الخصائص الكيميائية المُحللة والافتراضات التي تصف ديناميكيات باطن الأرض. يستند هذا النهج إلى افتراض أن الأجرام الكوكبية المبكرة في النظام الشمسي تشكلت في ظل ظروف متشابهة، مما يمنحها تركيبات كيميائية متقاربة. ^{[ 8 ]} أما الطريقة الأكثر مباشرة، فتتمثل في رصد اتجاهات التركيب الكيميائي لبيريدوتيت الغلاف العلوي، وتفسير التركيب الافتراضي للغلاف الأرضي البدائي بناءً على هذه الاتجاهات. ويتم ذلك بمطابقة اتجاهات تركيب البيريدوتيت مع توزيع العناصر الليثوفيلية المقاومة للحرارة (التي لا تتأثر بتمايز اللب والوشاح) في النيازك الكوندريتية. لكلتا الطريقتين قيودٌ تستند إلى الافتراضات المُطبقة حول باطن الأرض، بالإضافة إلى الشكوك الإحصائية في النماذج المستخدمة لتقييم البيانات. ^{[ 2 ]}

_تُعطي الطريقتان المذكورتان أعلاه نسبًا مئوية وزنية تتبع نفس الاتجاهات العامة عند مقارنتها بالوشاح المستنفد (أو المتجانس): يحتوي الوشاح البدائي على تركيزات أعلى بكثير من SiO₂ _و Al₂O₃ _و Na₂O وCaO، وتركيزات أقل بكثير من MgO. والأهم من ذلك، تُظهر كلتا الطريقتين أن الوشاح البدائي يحتوي على تركيزات أعلى بكثير من العناصر الليثوفيلية المقاومة للحرارة (مثل Al وBa وBe وCa وHf وNb وSc وSr وTa وTh وTi وU وY وZr وعناصر _الأرض النادرة ) . ^{[ 9 ]} تعتمد التركيزات الدقيقة لهذه المركبات والعناصر الليثوفيلية المقاومة للحرارة على طريقة التقدير المستخدمة. تُعطي الطرق التي تستخدم تحليل البيريدوتيت نسبة مئوية وزنية أقل بكثير من SiO₂ في الوشاح البدائي، _ونسبًا مئوية وزنية أكبر بكثير من MgO وAl₂O₃ _{مقارنةً} بتلك _{المُقدَّرة} باستخدام التحليل المباشر للنيازك الكوندريتية. تختلف التركيزات المقدرة للعناصر الليثوفيلية المقاومة للحرارة التي تم الحصول عليها من الطريقتين أيضًا، وعادة ما تتراوح بين 0.1 و 5 جزء في المليون. ^{[ 10 ]}

• فرضية التأثير العملاق