本研究评估了在固化岩浆海中发生的“前寒武纪哑光”(硫化液体)对地幔到核心分离的作用,以确定硅酸盐地球的硫亲和元素和铁亲和元素(CSE)丰度。CSE在硫化液体与玄武岩至橄榄岩熔体之间的分配系数(DCSESul/Sil)在1–14 GPa及1300–2100 °C下被确定。获得的DCSESul/Sil的变化(Co: 30–160,Ni: 50–1200,Cu: 40–940,Mo: 20–210,Ag: 50–210,Cd: 20–90,In: 4–60,Sb: 30–150,Re: 3900–30,000,Pb: 15–210,Bi: 140–1700,Zn: 0.3–7,Ge: 0.7–7,Ga: 0.1–0.9)可以解释并参数化为实验压力、温度,以及硅酸盐熔体与硫化液体的组成的函数。将DCSESul/Sil参数化应用于在75 GPa的深岩浆海中硫化液体的地幔到核心分离显示,硅酸盐地球中每种元素的Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Mo、Ag、Cd、In、Sb、Pb及Bi的广泛储存量少于10;而在10 GPa的浅岩浆海中,每种Cu、Ag和Bi的储存量在50–80之间,其他CSE的储存量少于50。相比之下,硫化液体的地幔到核心分离可能在这两种情况下提取了超过90%的Re,要求添加后期涂层以解释目前的地幔值。我们的结果表明,如果地球的挥发性CSE(Cu、Zn、Ga、Ge、Ag、Cd、In、Sb、Pb和Bi)在金属向核心分离几乎不活跃时送达,则挥发性CSE相对于硅酸盐地球中相似挥发性岩石亲和元素的耗竭模式无法通过硫化液体向核心分离来解释。此外,先前使用硫化液体的地幔到核心分离作为重要方法来解释硅酸盐地球中挥发性CSE耗竭的模型需要重新审查。
张等(星期三)研究了这个问题。