Добрый день Ахмет Иссакович. По Вашей просьбе попробую внести ясность в причины взрывов в мантии.
Взрыв это совершения работы расширения в результате выделения, в данном случае, химической энергии, как правило, сопровождающийся выделением тепла. По законам химической термодинамики эта работа связана с таким параметром как изобарный потенциал. Этот параметр называют ещё свободной энергией, ещё свободной энтальпией, ещё свободной энергией Гиббса.
Так названо союзом ЮПАК в 1961 году.
Вообще европейцы и американцы всё пытаются назвать именем своего земляка. В результате, кажется, что вся наука сделана у них, а у нас все глупые. Неплохо если бы и у нас своих учёных не забывали. Радиоволны назвали бы волнами Попова (есть же рентгеновские волны), первую космическую скорость, скоростью К.Э.Циолковского (есть же скорость Маха), вторую космическую скорость, скоростью С.П.Королёв. Есть ещё много вариантов. А так кроме таблицы Д.И.Менделеева и вспомнить нечего. Если согласны со мной, попробуйте, там, в РАЕНЕ, может, получится назвать ряд открытий именами наших учёных. Чем наш РАЕН хуже их ЮПАК.
Так вот, что это за гусь изобарный потенциал. Представьте, себе сгорел заряд пороха. Природа сложна. Оказывается, работа от сгорания пороха зависит от температуры (в горячей среде при сгорании работа меньше). Также зависит от давления (при большом давлении работа меньше). И всегда не всё тепло сгорания превращается в работу. Часть тепла не работает. У машины вылетает в трубу глушителя. Придумали формулу.
ΔG=ΔH-TΔS
G-изобарный потенциал (так в нашей литературе принято);
Н-полная теплота реакции (энтальпия)
Т-температура
S-энтропия
Понятней G - энергия, которая превращается в работу, Н- полная теплота реакции ST- тепло, что ушло в выхлопную трубу и работать не хочет. Значения ΔG для химических веществ измерены и имеются в таблицах. Разница сумм ΔG веществ до реакции и продуктов реакции показывает работу реакции (при взрыве работу взрыва). При отрицательном ΔG реакция протекает самопроизвольно. Чем меньше ΔG , тем сильней взрыв. При положительном ΔG реакция сама идти не хочет. Может идти только с поглощением тепла. Элементы в свободном состоянии имеют ΔG равную нулю.
Из этого можно понять, что мы можем оценить будет ли совершена работа реакцией и какая её величина.
В случае горения водорода
2Н2+О2=2Н2О
Изобарный потенциал у водорода ноль, у кислорода ноль, у воды (берём из таблицы) 86,3 ккал/моль. Моль воды у нас, как известно 18 грамм, значит на килограмм образовавшейся воды получится работа 4794,4444ккал. Прилично бабахнет.
Посмотрим, что у нас с моделью Зубкова-Карпова. У них взрываются тяжелые углеводороды (я так понимаю, мазут, битум, асфальт) и превращаются они с углерод и метан). Я имею в виду работу «Детонация в мантийных потоках тяжелых углеводородов» Геология и геофизика 1998г.т.39,№6с.754-762. И.К. Карпов, В.С. Зубков, В.А. Бычинский, М.В. Артименко
Напишем реакцию. В качестве тяжелого углеводорода возьмём 2-Метилгептан (можно взять и другой тяжелый углеводород, разница небольшая). ΔG-+3,06 (информация из книги «Методы практических расчётов в термодинамике химических реакций» В.А. Киреев. Химия М 1970г с.463)
Напишем реакцию
С8Н18=4СН4+4С+Н2
Изобарный потенциал у метана -12,14 В продуктах реакции будет -48,56 в исходном состоянии +3,06. Работа получается равна 51,62 ккал/моль. Моль для С8Н18 равен 114грамм. Работа реакции 452,8 ккал/кг. Меньше, чем для водорода в 10,588 раз. Небольшая энергия. Надо ещё учесть, что такие расчёты точно работают для нормальных условий, Температура 25оС давление 1 атм. С увеличением температуры, по законам термодинамики энергия уменьшается. Кроме того с увеличением давления реакции с выделением газов, по закону Ле Шателье тормозятся, а зачастую идут вспять. Поэтому взрыв битума мало вероятен. Надо ещё учесть, что для взрыва тяжелых углеводородов по законам термодинамики куда более благоприятны условия у нас на поверхности Земли, где температура ниже, а давление меньше, однако мазут здесь не взрывается и асфальт на дорогах не детонирует как тротил, машины и трактора по нему ездят и ничего. В Земле не тяжелые углеводороды взрываться могут, а другие вещества.
Насчёт кислорода в Земле напишу в следующий раз.