Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли)

В рамках предлагаемой концепции спокойный тектонический режим формирования трапповой формации не позволяет предполагать заложение экстремального теплового потока, обусловленного истечением из недр планеты водорода-теплоносителя (существование такого потока непременно вызвало бы образование тектоногена со всеми сопутствующими явлениями). Однако постоянное присутствие водорода в траппах показывает, что без него все-таки не обошлось. По нашей модели водород обязательно должен скапливаться под литосферой, где-то в больших, где-то в меньших количествах. И как было уже показано, даже незначительная примесь водорода в металлах в условиях высоких давлений ( 10 кбар и выше) может быть причиной резкого повышения пластичности.

Рис. 39. Характер деформаций изогнутой слоистой плиты при уменьшении ее кривизны. Черным цветом залиты разрывы сплошности. Приведенный характер деформаций будет иметь место, если сохраняется длина линии АВ.

Совершенно очевидно, что если существуют тектонически ослабленные зоны (где растягивающие напряжения снимают часть литостатической нагрузки) и если с этими зонами контактирует пластичное вещество, способное к вязкому течению, то оно, безусловно, будет заполнять эти тектонически ослабленные зоны. Любопытно отметить, что это скорее процесс всасывания пластичного вещества в тектонически ослабленные зоны, нежели нагнетание его туда под давлением. И процесс этот начинается с проникновения клиньев интерметаллических силицидов в силикатную литосферу.

Химические элементы в литосфере присутствуют в основном в окисленном виде (говоря про окислы, мы имеем в виду стехиометрию, а не минералогию). У многих из них энергия химической связи сравнительно невысока. К таковым, с невысокой энергией, относятся: железо, марганец, прочие переходные металлы (Со, Ni, Си, Pb, Zn, Cd, Sn, Sb. . . ) , а также С, S, P и др. С другой стороны, большинство наиболее распространенных элементов в составе силицидов ( Si, Mg, Al, Са и щелочные металлы) имеют гораздо большую энергию химической связи с кислородом. Поэтому при контакте пород литосферы с силицидами начинаются химические реакции с перераспределением кислорода и выделением большого количества тепла. Расчеты показывают: при окислении четырех граммов интерметаллических силицидов выделяется достаточно тепла для получения 100 грамм силикатного расплава. В данной связи от каждого интерметаллического клина вздуваются зоны магмагенерации, приобретающие форму пламени свечи. Образованные расплавы интрудируют в кору, где заполняют горизонтальные тектонически ослабленные зоны («трещины отслаивания», см. рис. 39 и 40 ) , а также изливаются на поверхность планеты.

Рис. 40. Модель образования траппов с позиций изначально гидридной Земли.

Таким образом, кислород может извлекаться из минералов, содержащих железо, марганец (Со, Ni, Си, Pb, Zn, Cd, Sn, Sb . . . ) , а также из сульфатов, фосфатов, карбонатов, из минералов, содержащих гидроксильную воду, и т.д. Например: (С0₃)^2- + Si = (Si0₃)^2- + С + Q , где Q — тепло порядка 500 кДж/моль. Углерод, выделяющийся при этой реакции, может соединяться с кремнием с образованием муассанита — SiC . Эти реакции однозначно определяют резко восстановленный режим флюида в магматическом расплаве, отсутствие в нем воды и обязательное наличие водорода. Последний мог поступать в зону магмагенерации вместе с силицидами (он присутствует в них в растворенном виде), а также выделяться в результате реакций компонентов силицидов с гидроксилсодержащими минералами литосферы: ОН^- + Me = МеО^- + Н, где Me — компонент силицидов, энергия образования единичной связи которого с кислородом существенно больше энергии химической связи кислорода с водородом в гидроксиле.

При этом, согласно нашей схеме строения литосферной мантии (см. рис.33) , магмагенерация на первых этапах осуществлялась в области гиполита и затем постепенно поднималась в область рестита. Как вы помните, гиполит является резервуаром неистощенной мантии, и в нем, в сравнении с реститом, гораздо больше калия, урана и других литофильных элементов. В следующем разделе будет показано, что 200 миллионов лет назад первичное отношение изотопов стронция (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) в гиполите составляло 0,712 , а в рестите примерно 0,706 . В данной связи становятся понятными вариации изотопного отношения стронция в траппах и большая дисперсия в содержаниях калия, урана и прочих литофильных элементов. В рамках наших построений для этого не нужно привлекать ассимиляцию больших объемов сиалического материала.