现有的地球化学证据显示,大碰撞前的原始地球吸积了具有独特同位素特征的物质。亲铁元素受地核分异影响较大,主要记录行星吸积的尾声,难以揭示地球主要增生期的全貌;而亲石元素钾(K)则能有效克服这一局限,成为追踪地球完整增生历史及挥发份来源的理想探针。Wang等人(2025)发表于Nature Geoscience的研究,利用高精度热电离质谱(TIMS)技术,测定了全球不同地质背景岩石的非质量钾同位素异常(ε40K)。研究发现,尽管现代上地幔与大陆地壳样品的ε40K值与当前整体地球值一致(ε40K ≈ 0),但古太古代镁铁质岩石及源自超深地幔柱的洋岛玄武岩(OIB)均显示出明显可分辨的负异常(ε40K ≈ -0.65 ± 0.05)。研究证实,地球上的ε40K负异常最可能继承自原始地球的内太阳系构建物质。形成月球的大碰撞事件可以解释原始地球与现今地球ε40K值的差异。现今整体硅酸盐地球(BSE)的40K同位素组成是原始地球与一个富含挥发份的撞击体混合后的结果,而一些处于地幔深部的特殊区域可能逃过了全球性的地幔混合作用,保留了原始地球的同位素特征。
Wang et al. (Sun,) studied this question.