Зоны естественного углеводородного синтеза

Метеориты

Из всей информации, имеющейся по метеоритной проблематике, нас интересуют лишь два аспекта. Во-первых, это свидетельства о том, что ранее метеориты входили в состав одного или нескольких небесных тел, прошедших стадию развития дегазационных процессов. А во-вторых, обнаружение в них не только довольно сложных углеводородных соединений, но и неких реликтов форм жизни.

Cреди петрографов и геохимиков развивалась точка зрения на природу метеоритов, согласно которой последние рассматривались как продукты магматическoй дифференциации. В частности, эту точку зрения вслед за А.Н. Заварицким в 70-е годы XX в. поддерживали Г.П. Вдовыкин, Ю.А. Сурков, В.Н. Логинов, А.А. Маракушев с соавторами. Mагматическая дифференциация неизбежно сопровождается дегазационными процессами, эти дегазационные процессы могли привести к формированию зон естественного углеводородного синтеза, а реликты последних могут быть обнаружены в виде определенной группы углистых хондритов , отличающихся повышенным содержанием сложных углеводородных соединений, для которых характерно наличие углеводородных соединений, в том числе и довольно сложных, таких как полициклические ароматические углеводороды и аминокислоты.

В соответствии с петрографическими и петрохимическими данными, будем считать, что метеориты претерпели магматическую дифференциацию, находясь в составе крупного материнского тела- Фаэтона.

Если за основу принять оценки, сделанные Дэли и Заварицким, то получаем планету, по размеру соответствующую Марсу, но более удаленную от Солнца.

Cредняя поверхностная температура этой планеты имела промежуточные значения между средней температурой поверхности современного Марса (–60°С) и спутников Юпитера (Каллисто – –180°С).

Следовательно, для Фаэтона PT-диаграммы дегазационных условий аналогичны соответствующим диаграммам для Марса со сдвигом линий термических градиентов в сторону более низких температур на 60°. Этот температурный сдвиг обеспечивает смещение зон естественного углеводородного синтеза с 3–5.3 км (древний Марс) на глубины 5–7.3 км (древний Фаэтон), а при затухании дегазационной активности Фаэтона, дальнейшую миграцию зон естественного углеводородного синтеза в недра планеты вплоть до глубин 75–110 км. Если учесть, что по оценкам Дели и Заварицкого кора гипотетического Фаэтона имела толщину порядка 35–45 км, то зоны естественного углеводородного синтеза должны были располагаться в кровле мантии этой планеты. Именно это положение и занимают углистые хондриты в разрезе гипотетического Фаэтон. Таким образом, имеется независимая сходимость результатов наших логических построений и выводов сторонников существования гипотетического Фаэтона, а следовательно есть все основания считать, что углистые хондриты являются реликтами зон естественного углеводородного синтеза, располагавшихся в кровле мантии древней разрушенной планеты. Более того, становятся правомерными и обратные заключения – углистые хондриты можно рассматривать как некий прообраз вещества глубинных зон естественного углеводородного синтеза Марса с той лишь разницей, что на Марсе зоны естественного углеводородного синтеза могли функционировать и в пределах коры за исключением ее самых верхних (3 км) горизонтов. Поэтому, если бы был разрушен Марс, то для состава его обломков было бы характерно наличие не только углистых хондритов, но и углистых ахондритов. Однако аналогичное положение (верхние 5–100 км разреза) зоны естественного углеводородного синтеза занимали бы и в более мелких прародительских для метеоритов небесных телах.

Из вышеизложенного следует, что все планеты нашей Солнечной системы, а также их спутники и малые небесные тела с размерами от нескольких сотен километров, в своей эволюции проходят или проходили стадию развития дегазационных процессов. Закономерным следствием планетарной дегазации является формирование зон естественного углеводородного синтеза, в которых вследствие проявления геохимической активности конденсатов сероводорода и диоксида серы активно протекают процессы образования и самоорганизации сложных углеводородных соединений и которые, таким образом, являются вероятной средой для зарождения и последующей эволюции саморазвивающихся систем, т.е. своеобразной “жизни” на углеводородной основе. Среди многочисленных и разнообразных вариантов зарождения этой “жизни” условно можно выделить две резко различающиеся группы.

Для первой группы характерно зарождение и последующее развитие жизни в конденсированных средах (каменной, ледовой, водной и водно-ледовой). Эта группа вариантов свойственна всем небольшим планетам и малым небесным телам. Исключение составляют лишь небесные тела, перегретые относительно условий формирования зон естественного углеводородного синтеза под воздействием внешних или внутренних причин: Венера и Меркурий – солнечная радиация; Ио – разогрев под воздействием сил приливного трения. Второю группу вариантов представляют планеты-гиганты, для которых имеются исключительные условия для зарождения и быстрой эволюции углеводородной “жизни” в газовой среде.

Случай зарождения и развития жизни на Земле довольно специфичен, хотя Человечеству и свойственно его абсолютизировать. Земля, с одной стороны, попадает в группу вариантов зарождения “жизни” в конденсированных средах, а с другой – по условиям воздействия солнечной радиации близка к “перегретым ” планетам – Венере и Меркурию. Довольно высокие значения поверхностной температуры и термического градиента обусловили максимально близкое к поверхности залегание зон естественного углеводородного синтеза, а сравнительно большая гравитация нашей планеты обеспечила достаточный уровень давления для эффективного функционирования зон естественного углеводородного синтеза.

Последующий вынос протожизни флюидными струями из этих зон в породах дна океана или с малых глубин под поверхностью материков привел к отрыву протожизни от первоначального источника энергии. А это, в свою очередь, обусловило адаптацию первичной жизни к существованию за счет энергии солнечного света.

Дальнейшая эволюция жизни на Земле привела к существенному разветвлению и усложнению цепей питания, однако в основе их по-прежнему лежит энергия солнечного света.

Таким образом, зарождение жизни на Земле представляет собой лишь частный случай из многочисленных вероятных вариантов зарождения и последующего развития углеводородной “жизни”, свойственных другим небесным телам нашей Солнечной системы. Скорее всего, наша Солнечная система не является исключением, и возникновение подобной “жизни” на определенной стадии развития планетарных дегазационных процессов можно рассматривать как закономерное следствие общей эволюции Вселенной. Что же касается поисков внеземной жизни и, тем более, внеземного разума, то здесь уместно вспомнить кардинала Николая де-Куза, еще в середине XV в. проповедовавшего обитаемость далеких миров и одновременно пытавшегося доказать, что, считая самих себя мировым типом и меряя все на свою мерку, мы впадаем в глубочайшее заблуждение.


Таким образом, существует ключевое различие между конденсированными и газообразным состояниями вещества. Это отличие определяет стремление газов равномерно распространиться по всему доступному пространству, тогда как конденсат, напротив, стремится сформировать молекулярные агрегаты с минимальной (в идеале – сферической) поверхностью.

Это различие становится ключевым в эндогенных процессах, где газообразные соединения сохраняют высокую подвижность даже в случае сплошных сред за счет перемещения путем молекулярной диффузии.

Поэтому любая природная система для газообразных соединений становится открытой. Поэтому здесь и далее под газообразными соединениями в условиях сплошных сред понимаются такие молекулярные образования, которые не создают устойчивых молекулярных связей ни между собой, ни с вмещающими молекулярными структурами.

Отсутствие этих связей создает благоприятные условия для диффузионного перемещения таких соединений в сплошных средах, включая кристаллические структуры.

Возможные последствия устранение существующей неопределенности в понимании физического состояния и поведения летучих соединений в высокобарических эндогенных условиях обширны, многообразны и затрагивают, так или иначе, все разделы эндогенной геологии.

Энергетический аспект.

Прежде всего, следует отметить возможность использования первой части вечной истины вулканологов – “газ это активный агент” – во всех остальных областях эндогенной геологии.

Диффузионные потоки газообразных соединений есть не что иное, как проявление планетарных процессов гравитационной дифференциации, являющихся мощным источником энергии.

Именно этим источником энергии обусловлена мощь вулканических извержений.

Эта энергия лежит в основе магмообразования и последующей динамической активности магматических систем. И, в конечном счете, именно этот источник определяет развитие планетарной эволюции. Как только мы признаем возможность диффузионного перемещения газовых потоков, так сразу мы должны учитывать возможность переноса этими потоками энергии из глубин Земли к ее поверхности.

Газовый массоперенос. Как только мы признаем возможность диффузионного перемещения газов в сплошных средах (что с физической точки зрения бесспорно), так сразу мы обязаны учитывать и другой общеизвестный факт – возможность переноса кремнезема парами воды в составе летучих соединений.

Реакции образования этих соединений в зависимости от плотности пара выглядят следующим образом: SiO2 + 2H2O = Si(OH)4 при плотности пара вплоть до 0.05 г/см3, 2SiO2 + 3H2O = (HO)3SiOSi(OH)3 – вплоть до 0.45 г/см3, SiO2 + H2O = OSi(OH)2 – свыше 0.65 г/см3. Как можно видеть из приведенных формул с ростом концентрации водяного пара эффективность переноса кремнезема возрастает. Закономерная связь вариаций состава магм и их газонасыщенности является универсальной и наблюдается повсеместно.

Газовый массоперенос представляет собой более эффективный механизм для эволюции вещественного состава магм по сравнению с гравитационной дифференциацией вещества в магматической камере. Более того, этот же механизм газового массопереноса может обеспечить планетарное перераспределение вещества с образованием континентальной земной коры.

Kритические температуры летучих
H2O - 374oC
CO2 - 31 oC
HF - 188 oC
HCl - 51 oC
H2 -240 oC
SO2 - 158 oC
H2S -100 oC
CO2 -140 oC
SH4 -83 oC
S -1040 oC
По современным данным температура плавления цинка – 419.5°С, критическая температура воды – 374.15°С.

C http://ai-malyshev.narod.ru/GasFactor/GasFactor_Ru.html#mozTocId911039