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

Объемы, промываемые этим флюидом в металлосфере, многократно превышают объем результирующей магматической выплавки. По этой причине на «свинец-свинцовой» диаграмме (рис. 46-б) базальты океанических островов могут далеко уходить вправо от геохроны. Вместе с тем если магмагенерация длительно продолжается в одном и том же месте, то последующие выплавки будут продуцироваться флюидом, идущим по уже «про-мытым» объемам, из которых радиогенный свинец в какой-то мере был уже экстрагирован ранее. В результате базальты окажутся слева от геохроны.

Теперь обратимся к диаграмме на рис. 47 , на котором изображение растянуто по вертикальной оси в несколько раз. Здесь пунктиром показана линия согласованного накопления, на которой точками ( A - B - C - D ) обозначено время закрытия урансодержащих фаз в различных объемах мантии. В точке Р (present — современное геологическое время) эти фазы раскрываются и сбрасывают радиогенный свинец в магматические выплавки по описанным выше сценариям. И если наши построения правомерны, то поле океанических базальтов на «свинец-свинцовой» диаграмме должно иметь форму перевернутой буквы «S». Таким образом, если традиционно принято считать, что наклон тренда океанических базальтов отражает некое активное событие в недрах планеты 1,5 миллиарда лет назад, сопровождавшееся повышением температуры и приведшее к разделению мантии на два резервуара, то наш подход свидетельствует об обратном. По нашей версии, тренд океанических базальтов не может быть аппроксимирован прямой линией, как того требует вторичная изохрона. Он должен иметь изогнутую форму, и такое положение базальтов на «свинец-свинцовой» диаграмме обусловлено тем, что в различных объемах металлосферы урансодержащие фазы закрывались (в отношении изотопного обмена) в различное время, что происходило отнюдь не в связи с разогревом, а охлаждением.

Рис. 47. Диаграмма, демонстрирующая возможность выхода океанических базальтов за геохрону в рамках одностадийной модели развития уран-свинцовой системы. Точки А,В,С,D на кривой согласованного накопления отражают время закрытия урансодержащих фаз. Р – современная эпоха, когда произошло раскрытие фаз в отношении изотопного обмена. А’,В’,С’,D’ – положение выплавок, обогащенных радиогенным свинцом. Прописные буквы (abcd) показывают изотопные составы свинца в обедненных объемах.

Итак, судя по базальтам, U-Pb изотопная система в пределах океанов развивалась в рамках одностадийной модели вплоть до новейшего этапа эволюции планеты. Т.е. то, что мы сейчас наблюдаем во внутренних частях океанов, никогда раньше, в более ранние эпохи, не проявлялось в таких же масштабах, и глубинные зоны, расположенные под океанами, никогда ранее не принимали участия в магмагенерации. Процесс формирования резервуара «MORB» приобрел глобальное значение, по всей видимости, с юрского времени, когда в гидросферу стал поступать в больших количествах радиогенный ⁸⁷Sr (см. рис. 45 ) .

Теперь можно перечислить те резервуары, которые четко выделяются при нашем подходе к проблемам изотопной геохимии и которые могут быть источником магматических расплавов:

1. Прежде всего, это древний гиполит как первичная мантия.

2—3. Континентальная кора и рестит, появившиеся в своем преобладающем объеме в нижнем протерозое.

4 . Молодой резервуар «MORB» мезокайнозойского возраста.

5. Дополнительно мы предполагаем, что в балансе изотопов свинца в магматических выплавках могут участвовать интерметаллические силициды металлосферы (содержащие фазы, обогащенные ураном). Глубинный водородный флюид (горячий, идущий от ядра), по пути следования через металлосферу, может обогащаться не только радиогенным свинцом, но также многими другими элементами. Никаких иных резервуаров, имеющих глобальную значимость, в рамках наших представлений быть не может.

Наше понимание изотопной геохимии позволяет определять (вычислять) некоторые параметры, которые прежде возможно было получить только эмпирическим путем. К примеру, мы можем рассчитать, каким должен быть изотопный состав гелия в современной Земле. Для этого сначала нужно обсудить проблему изначального отношения ³Не/⁴Не в Солнечной системе.

В железокаменных метеоритах, в одном и том же образце, от-ношение ³Не/⁴Не в силикатной фазе, как правило, ниже (примерно на 1,5 порядка), чем в металлической (рис. 48 ) . Вместе с тем в металлической фазе практически нет урана и тория, тогда как в силикатной фазе они есть. По константам распада мы легко определяем, сколько их было изначально, и соответственно определяем количество радиогенного ⁴Не, выделившегося за 4,5 миллиарда лет. Расчеты показывают, если мы уберем радиогенный ⁴Не из силикатной фазы, то отношения ³Не/⁴Не в ней и железной фазе окажутся очень близкими или даже идентичными. На этом основании мы полагаем, что в железных метеоритах (в которых практически нет урана и тория) зафиксирован изначальный изотопный состав гелия Солнечной системы и его можно определить величиной ³Не/⁴Не≈10^-1 .