Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Сенсационная история Земли
Шрифт:

72,5

60,0

49,0

50,0

44,0

40,5

TiO 2

0,5

1,0

1,5

0,2

0,1

0,02

Al 2O 3

14,0

17.0

16,0

28,0

5,0

1,0

CaO

1,5

6,0

9,0

12,5

3,5

0,7

MgO

0,5

3,0

6,0

1,2

37,0

46,0

Na 2O

3,5

3,5

3,0

4,0

0,5

0,1

K 2O

5,5

2,0

1,5

1,0

0,2

0,04

FeO

1,8

6,1

11,2

2,1

8,3

8,1

Табл. 2.

Состав некоторых пород

Известно, что в разные периоды времени в коре Земли преобладало формирование разных видов пород. Так в азое и начале архея (примерно до времени 2,5-3,0 миллиарда лет назад, в рамках принятой геохронологической шкалы) породы, образующие кору, были более разнообразны по составу и несколько ближе к базальтам, нежели к гранитам. С течением времени в ней постепенно увеличивается количество пород близких по составу к гранитам, но со значительно меньшим содержанием калия. Для пород этого времени характерен так называемый безводный резко восстановленный характер поступающего из недр флюида (газообразной смеси легких веществ) и явные следы мелкомасштабной конвекции (перемешивания).

В конце архея – начале протерозоя постепенно набирает силу кардинальное изменение условий: в составе флюида появляется вода, а в формирующихся породах преобладают граниты, характеризующиеся резко повышенным содержанием щелочных металлов (особенно калия). Более того, ранее сформировавшаяся кора испытывает сильнейшие изменения, характеризующиеся также повышением концентрации в них щелочных металлов. Период протерозоя известен как период всеобщей гранитизации, а резкое увеличение калия в составе коры носит название « калиевого взрыва».

Рис. 93. «Калиевый взрыв»

Следующее резкое изменение в составе формирующихся пород происходит на рубеже палеозоя и мезозоя (приблизительно 250 миллионов лет назад, по принятой геохронологической шкале), после которого образование гранитов не наблюдается, а в кору поступают исключительно базальты (как правило обедненные щелочными металлами). При этом процесс снижения содержания щелочных металлов (и особенно калия) в формирующихся породах занимает значительно меньше времени, нежели повышение их содержания на рубеже архея и протерозоя. Конец калиевого взрыва носит еще более «взрывной» характер. Именно из-за подобного характера калиевого взрыва материковые плиты сложены в основном гранитами, а океаническая кора (образовавшаяся уже после окончания калиевого взрыва) исключительно базальтовая…

* * *

Попробуем теперь чуть более подробно разобраться в описанных процессах, исходя из того, что, в рамках гидридной модели, в недрах Земли помимо основных элементов, перечисленных в таблице пород, в довольно значительном количестве (не по весу, а по числу атомов) содержится и водород.

Мало кто из исследователей сомневается в том, что на ранних этапах существования Земли элементы, ее составляющие, находились в более перемешанном состоянии, чем ныне. А вся дальнейшая эволюция Земли непосредственно связана с так называемой дифференциациейее недр, заключающейся в том, что более легкие элементы и вещества (по закону Архимеда) поднимаются ближе к поверхности, а более тяжелые – наоборот, стремятся к центру планеты.

Не подлежит сомнению также, что элементы и вещества в недрах планеты вступают в химическое

взаимодействие друг с другом, которое (с точки зрения химии) может иметь либо восстановительный, либо окислительный характер (другие виды взаимодействия в данном случае нас не будут интересовать).

Исходя из того, что в составе Земли очень много кислорода, и из его химических свойств довольно очевидно, что основным окисляющим элементом будет именно кислород. А в рамках гидридной теории, основным восстановителем среди наиболее распространенных элементов – будет водород.

Известно, что химические реакции (при прочих равных условиях) идут преимущественно в том направлении, при котором энергия связи между элементами образующегося вещества наиболее высока. Так, скажем, энергия связи Al-O и Si-O существенно выше энергии связей H-O, Ca-O и Mg-O, которые приблизительно равны друг другу, но, в свою очередь, значительно выше энергии связей К-O и Na-O. Поэтому на ранних этапах истории Земли будет преобладать окислительный характер химических реакций, так как у водорода, говоря простыми словами, просто не хватит сил отвлечь на себя кислород от более аппетитных элементов, среди которых и кремний – элемент, находящийся в мантии планеты в изобилии (оттого ее и считают силикатной). Однако

«Термодинамические расчеты, проведенные О.Л.Кусковым с учетом сжимаемости конденсированных фаз, показали, что с ростом давления тепловой эффект реакций восстановления изменяется с эндотермического [с поглощением тела] на экзотермический [с выделением тепла], и чем больше величина давления, тем большее количество тепла выделяется при восстановлении. В случае восстановления окиси кремния водородом (или углеродом) инверсия знака теплового эффекта оказывается в области 400·10 8Па. Следовательно, при давлениях больше 400·10 8Па самопроизвольно будут протекать реакции восстановления, тогда как в области меньших давлений, наоборот, должны идти реакции окисления, и чем меньше давление, тем больше будет их экзотермический эффект» (В.Ларин, «Гипотеза изначально гидридной Земли»).

То есть, говоря более простым русским языком, упомянутые процессы окисления будут происходить ближе к поверхности Земли, а в недрах – преобладать реакции восстановления. При этом, высвобождающийся из недр кислород, поднимаясь вверх, во внешних оболочках будет вступать в реакции окисления, сопровождающиеся (в условиях малых давлений) выделением большого количества тепла, прогревающего верхний слой Земли. Параллельно, поступающий из глубины водород обеспечивает резко восстановленный характер флюида, содержащий преимущественно молекулярный водород Н 2и метан СН 4(недра же тоже прогревались, только из-за реакций восстановления, а прогрев высвобождал новый водород).

Таким образом, получается весь набор условий, характерный для азоя-архея: сильно прогретая внешняя оболочка, которая вследствие своих малых размеров обуславливает мелкий масштаб конвекции и значительное разнообразие формирующихся пород; сильно восстановленный безводный флюид (о составе которого свидетельствуют и мелкие газовые включения в древнейших породах), который обуславливает и незначительное количество свободного кислорода в первичной атмосфере Земли.

Но, естественно, данный процесс не мог продолжаться вечно. В конце концов кислород выбрал наиболее аппетитные элементы и принялся за другие, среди которых оказался и главный восстановитель – водород. Таким образом, в состав «основных действующих лиц» включилась вода, которая, как известно, является, во-первых, весьма химически активным веществом; а во-вторых, и весьма легким подвижным соединением, то есть способна выполнять роль флюида в глубинных процессах.

Поделиться:
Популярные книги

Ржевско-Вяземские бои. Часть 2

Антонова Людмила Викторовна
6. Летопись Победы. 1443 дня и ночи до нашей Великой Победы во Второй мировой войне
Научно-образовательная:
военная история
6.25
рейтинг книги
Ржевско-Вяземские бои. Часть 2

Жандарм

Семин Никита
1. Жандарм
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
аниме
4.11
рейтинг книги
Жандарм

Господин следователь. Книга 3

Шалашов Евгений Васильевич
3. Господин следователь
Детективы:
исторические детективы
5.00
рейтинг книги
Господин следователь. Книга 3

Отверженный VI: Эльфийский Петербург

Опсокополос Алексис
6. Отверженный
Фантастика:
городское фэнтези
альтернативная история
аниме
5.00
рейтинг книги
Отверженный VI: Эльфийский Петербург

Поле боя – Земля

Хаббард Рональд Лафайет
Фантастика:
научная фантастика
7.15
рейтинг книги
Поле боя – Земля

Идеальный мир для Лекаря 7

Сапфир Олег
7. Лекарь
Фантастика:
юмористическая фантастика
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Идеальный мир для Лекаря 7

Миф об идеальном мужчине

Устинова Татьяна Витальевна
Детективы:
прочие детективы
9.23
рейтинг книги
Миф об идеальном мужчине

Третий. Том 2

INDIGO
2. Отпуск
Фантастика:
космическая фантастика
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Третий. Том 2

Черный Баламут. Трилогия

Олди Генри Лайон
Черный Баламут
Фантастика:
героическая фантастика
5.00
рейтинг книги
Черный Баламут. Трилогия

Измена. Право на счастье

Вирго Софи
1. Чем закончится измена
Любовные романы:
современные любовные романы
5.00
рейтинг книги
Измена. Право на счастье

Громовая поступь. Трилогия

Мазуров Дмитрий
Громовая поступь
Фантастика:
фэнтези
рпг
4.50
рейтинг книги
Громовая поступь. Трилогия

Мифы Древней Греции

Грейвз Роберт Ранке
Большие книги
Старинная литература:
мифы. легенды. эпос
9.00
рейтинг книги
Мифы Древней Греции

Вонгозеро

Вагнер Яна
1. Вонгозеро
Детективы:
триллеры
9.19
рейтинг книги
Вонгозеро

Искатель 1

Шиленко Сергей
1. Валинор
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
рпг
5.00
рейтинг книги
Искатель 1