 ネオジム143には、サマリウム147がα線を放出することによって生成する成分が追加されています。よって、ネオジム143とネオジム144のは、時間の経過と共に、大きくなります。この様子を表したのが、上のグラフです。横軸は時間を表しており、０点は地球及び太陽系が誕生した時（45.5億年前）です。縦軸は、ネオジム143とネオジム144の比を表しています。図中のA点は、太陽系及び地球が誕生した時のネオジム143とネオジム144の比です。この点は隕石の分析から求められています（コンドライトとエコンドライトでも差がない）。つぎに、隕石中のネオジムとサマリウムの存在比を分析したところ、こちらも同じ様な値となっています。よって、地球も、隕石と同じ存在比であると推定することができます。B点は、ネオジム143とネオジム144の存在比と、ネオジムとサマリウムの存在比を使って計算で求めた、現在の地球及び太陽系全体の平均値です。
マントルが部分的に溶けて生成したマグマが固まって、地球の地殻は形成され続けています。マントルが溶ける際、ネオジムとサマリウムは多少異なった振る舞いをします。溶けた部分（マグマ）へ、ネオジムの方が多く移動します（参考：ネオジムのイオンの方が少し大きいため）。よって、溶けなかった部分にはサマリウムの方が多く残ることになります。その結果、地殻（マントルが溶けてできたマグマが固まった部分）では、ネオジムが多くなる、つまり、サマリウムの影響が少なくなるため、ネオジム143とネオジム144の比は、溶け残った部分よりも低くなります。上のグラフの大陸地殻を見ていただくと、他の部分（例えば、B点）よりも、低くなっています。
次に、地殻になったマグマをはき出した部分を考えてみましょう。この部分の様子は、中央海嶺玄武岩を分析することでわかります。上のグラフで、中央海嶺玄武岩は、他の部分よりも、ネオジム143とネオジム144の比が大きくなっており、今までの話と調和が取れています。
海洋島玄武岩とは、ハワイやアイスランドなどの島々を構成している岩石です。海洋島玄武岩を構成している元素は、中央海嶺玄武岩の元素よりも、深い領域に存在していたと考えられています。ネオジム143とネオジム144の比は、B点をはさむ様な値となっています。マントルへ沈む込んでいった地殻も影響していると考えられています。
ネオジム143とネオジム144の比の分析が本格的に行われるようになったのは1980年になってからです。1980年代のデータを見ると、27億年前よりも古い岩石は地球の平均値のような値でした（A点とB点を結ぶ実線上にデータが乗っていました）。そして、27億年よりも新しい岩石で、バラツキが現れていました（実線に乗らないデータがある）。このことから、27億年前（C点）から、ネオジムとサマリウムの存在比が異なる部分（赤の破線と緑の破線）が誕生し、この出来事は大陸の誕生であると解釈されていました。実際、27億年前（C点）から大陸の面積は大きくなり始めています。
しかし、1990年代になると、データが増え、25億年よりも古い岩石でも、データ（ダイダイ色の部分）がばらつくことがわかりました。これを説明するには、地球が誕生して２億年以内に、ネオジムとサマリウムの存在比を変える出来事が必要になります。しかし、データのばらつきは岩石の変成によるものとする意見もあり、まだ、学説の一致は得られていません。 |