1
О волновой природе напряжений и деформаций и механизме концентрации пи в земной коре / Re: О волновой природе напряжений и деформаций и механизме концентрации пи
« Последний ответ от Устьянцев Валерий Николаевич Сегодня в 01:26:55 pm »Геологи обнаружили в мантии источник углекислого газа и воды
Александр Дубов
В верхних слоях мантии содержатся водород и жидкие углеводороды, из которых в дальнейшем могут образовываться углекислый газ и вода. Ученые из США и Индии пришли к такому выводу, проанализировав состав метаморфических пород найденного в Гималаях офиолита. Работа опубликована в Geology.
Офиолиты — комплексы горных пород, которые были найдены на континенте, но изначально являлись частью океанической коры. Офиолиты образуются в результате тектонического сдвига, который приводит к столкновению литосферных плит. На таких горных породах удалось впервые изучить структуру океанической коры. Кроме того, изначально именно офиолиты были одним из главных аргументов тектоники плит. Сейчас же они позволяют получить информацию о мантийных процессах и восстановить историю движения литосферных плит.
Геологи из США и Индии проанализировали состав Нидарского офиолитового комплекса в Гималаях. Как и во многих других офиолитах, ученым удалось обнаружить алмазы, точное происхождение которых в таких породах неизвестно. Состав минералов проанализировали с помощью лазерной рамановской спектроскопии и обнаружили, что в образцах перидотита сверхвысокого давления есть включения алмазов, графита, а также следы жидкого водорода и первичных углеводородов. При этом кислородсодержащие минералы (гематит, силикатные минералы и шпинель) встречаются только в минерале-хозяине.
По словам ученых, обнаруженный состав офиолита, вероятнее всего, объясняется следующим механизмом. Изначально в переходном и верхнем слоях мантии (на глубине около 450—600 километров) под океанской земной горой на дне океана Тетис содержались только водород и первичные углеводороды. При столкновении Индостанской и Евразийской литосферных плит вещество мантии стало подниматься вверх. Изменение давления и окислительно-восстановительных условий при подъеме мантии привело к формированию алмазов. Образующаяся порода включила в себя при этом оксидные минералы. Дальнейший подъем привел к образованию из некоторых алмазов графитовых псевдоморфоз. При этом в минералах сверхвысоких давлений сохранились и следы жидких водорода и углеводородов.
Ученые отмечают, что анализ найденных в породе алмазов нужно проводить с особой аккуратностью, потому что такие же искусственные алмазы используются в инструментах для обработки и разрезания пород и частички могут попасть в образцы.
По словам ученых, обнаруженные в составе переходного и верхнего слоев мантии углеводороды мог при подъеме мантии стать источником большого количества углекислого газа, который был впоследствии включен в глобальный цикл углерода. Кроме того, углеводороды и водород в верхних слоях мантии могли окисляться при конвекционном подъеме более глубоких слоев мантии с образованием воды и углекислого газа.
Информация обо всех возможных источниках углерода в углеродном цикле важна для исследования эволюционных процессов и появления жизни на Земле. Именно углеродный цикл приводит к формированию изотопного состава углерода, с помощью которого производят не только датировку содержащих углерод минералов, но определяют источник их происхождения. А недавно по анализу изменения цикла углерода ученые предсказали начало массового вымирания морских животных в конце XXI века.
Александр Дубов
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
17:26 20.02.23 1.4 Геология
Буровое судно отправится искать зону зарождения жизни под дном Атлантики
Ученые исследуют абиогенный синтез органики под горячими источниками в океане
Американское буровое судно "Резолюшн" ("Решимость", названа в честь одного из кораблей Джеймса Кука) в середине апреля отправится в Атлантический океан, чтобы исследовать геохимические процессы на глубине более двух километров под дном океана, там где берут начало гидротермальные источники. Цель ученых - понять, не может ли эта среда, богатая метаном и соединениями водорода быть местом, где возникли органические молекулы, ставшие основой жизни. Задачи экспедиции описаны в до
Как образовалась нефть? Ученые до сих пор не пришли к единому мнению, но из нескольких гипотез особенно выделяются две. Согласно первой (органической, или биогенной), нефть «сварилась» в земных недрах из останков древних животных и растений. Сторонники неорганической (абиогенной, или минеральной) теории верят, что углеводороды образовались из углекислого газа и воды. Подслушаем жаркий спор ученых и оценим аргументы обеих сторон, чтобы сделать собственные выводы.
О чем говорят на «биогенной стороне»
Согласно органической гипотезе, нефть образовалась из погибших организмов и растений, которые в течение миллионов лет осаждались на дне морей, опускались под землю и покрывались слоями новых осадочных пород. В недрах органику перерабатывали микроорганизмы. Затем перегнившее вещество постепенно опускалось на большу́ю глубину, где при высокой температуре и давлении формировались богатые органическим веществом нефтематеринские породы.
Бывшая органика превращалась в ценнейший ресурс на планете на глубине 1,5–6 километров и при температуре от 70 до 190 градусов, — этот интервал глубин (и, соответственно, давлений) и температур называется нефтяным окном. В его верхней части температура недостаточно высока: там образовывалась «тяжелая» нефть — вязкая, густая, с больши́м количеством смолы и асфальтенов. В нижней части нефтяного окна пласты, наоборот, настолько «горячие», что молекулы органического вещества дробились на самые простые углеводороды, образуя природный газ. Затем углеводороды «мигрировали» из нефтематеринского пласта в выше- или нижележащие породы.
Приверженцы биогенной гипотезы рассчитали, что природный процесс образования нефти из органических останков занимает в среднем от 10 до 60 миллионов лет, но если для органических веществ искусственно создать условия нефтяного окна, то они превратятся в аналог жидких углеводородов в течение часа.
В пользу органического происхождения нефти есть и другие аргументы. Большинство промышленных скоплений нефти связаны с осадочными породами. Живая материя и нефть сходны по элементному и изотопному составу: в большинстве нефтяных месторождений обнаруживаются биомаркеры, например пигменты хлорофилла — вещества из листьев живого растения.
Минеральная гипотеза
Сторонники неорганической, или минеральной, гипотезы уверены, что углеводороды образуются из содержащихся в мантии Земли воды и углекислого газа. По этой версии, на гигантской глубине 100–200 километров вода и газ встречаются с закисными соединениями железа и под действием высокого давления в недрах планеты превращаются в цепочки углеводородов.
Среди аргументов в пользу минеральной гипотезы — подозрительная связь многих (но не всех) месторождений с зонами разломов земной коры. Через них нефть могла подняться с больши́х глубин ближе к поверхности планеты. Кроме того, углеводороды встречаются в веществе, извергающемся из вулканов.
Небольшое число месторождений окружены не осадочными породами, а магматическими и метаморфическими. Магматические породы образуются из остывшей на поверхности или в недрах земли магмы, метафорические — из осадочных и магматических пород, меняющихся при разных давлениях и температурах на глубине. Впрочем, нефть могла оказаться в этих породах и в результате миграции.
Наиболее весомый аргумент в пользу неорганической теории — внеземные углеводороды. Их обнаружили в метеоритах, хвостах комет, атмосфере других планет и рассеянном космическом веществе. Метан нашли на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, обнаружены целые реки и озера, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если на других планетах Солнечной системы эти вещества могут образовываться без участия биологических объектов, почему это невозможно на Земле?
Сторонники органической гипотезы не отрицают, что простые углеводороды, например метан, могут иметь и неорганическое происхождение. Опыты показали, что получаемые из неживой материи углеводороды могут содержать не более пяти атомов углерода, а нефть — это смесь более тяжелых соединений. Этому противоречию объяснений пока не нашли.
Александр Дубов
В верхних слоях мантии содержатся водород и жидкие углеводороды, из которых в дальнейшем могут образовываться углекислый газ и вода. Ученые из США и Индии пришли к такому выводу, проанализировав состав метаморфических пород найденного в Гималаях офиолита. Работа опубликована в Geology.
Офиолиты — комплексы горных пород, которые были найдены на континенте, но изначально являлись частью океанической коры. Офиолиты образуются в результате тектонического сдвига, который приводит к столкновению литосферных плит. На таких горных породах удалось впервые изучить структуру океанической коры. Кроме того, изначально именно офиолиты были одним из главных аргументов тектоники плит. Сейчас же они позволяют получить информацию о мантийных процессах и восстановить историю движения литосферных плит.
Геологи из США и Индии проанализировали состав Нидарского офиолитового комплекса в Гималаях. Как и во многих других офиолитах, ученым удалось обнаружить алмазы, точное происхождение которых в таких породах неизвестно. Состав минералов проанализировали с помощью лазерной рамановской спектроскопии и обнаружили, что в образцах перидотита сверхвысокого давления есть включения алмазов, графита, а также следы жидкого водорода и первичных углеводородов. При этом кислородсодержащие минералы (гематит, силикатные минералы и шпинель) встречаются только в минерале-хозяине.
По словам ученых, обнаруженный состав офиолита, вероятнее всего, объясняется следующим механизмом. Изначально в переходном и верхнем слоях мантии (на глубине около 450—600 километров) под океанской земной горой на дне океана Тетис содержались только водород и первичные углеводороды. При столкновении Индостанской и Евразийской литосферных плит вещество мантии стало подниматься вверх. Изменение давления и окислительно-восстановительных условий при подъеме мантии привело к формированию алмазов. Образующаяся порода включила в себя при этом оксидные минералы. Дальнейший подъем привел к образованию из некоторых алмазов графитовых псевдоморфоз. При этом в минералах сверхвысоких давлений сохранились и следы жидких водорода и углеводородов.
Ученые отмечают, что анализ найденных в породе алмазов нужно проводить с особой аккуратностью, потому что такие же искусственные алмазы используются в инструментах для обработки и разрезания пород и частички могут попасть в образцы.
По словам ученых, обнаруженные в составе переходного и верхнего слоев мантии углеводороды мог при подъеме мантии стать источником большого количества углекислого газа, который был впоследствии включен в глобальный цикл углерода. Кроме того, углеводороды и водород в верхних слоях мантии могли окисляться при конвекционном подъеме более глубоких слоев мантии с образованием воды и углекислого газа.
Информация обо всех возможных источниках углерода в углеродном цикле важна для исследования эволюционных процессов и появления жизни на Земле. Именно углеродный цикл приводит к формированию изотопного состава углерода, с помощью которого производят не только датировку содержащих углерод минералов, но определяют источник их происхождения. А недавно по анализу изменения цикла углерода ученые предсказали начало массового вымирания морских животных в конце XXI века.
Александр Дубов
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
17:26 20.02.23 1.4 Геология
Буровое судно отправится искать зону зарождения жизни под дном Атлантики
Ученые исследуют абиогенный синтез органики под горячими источниками в океане
Американское буровое судно "Резолюшн" ("Решимость", названа в честь одного из кораблей Джеймса Кука) в середине апреля отправится в Атлантический океан, чтобы исследовать геохимические процессы на глубине более двух километров под дном океана, там где берут начало гидротермальные источники. Цель ученых - понять, не может ли эта среда, богатая метаном и соединениями водорода быть местом, где возникли органические молекулы, ставшие основой жизни. Задачи экспедиции описаны в до
Как образовалась нефть? Ученые до сих пор не пришли к единому мнению, но из нескольких гипотез особенно выделяются две. Согласно первой (органической, или биогенной), нефть «сварилась» в земных недрах из останков древних животных и растений. Сторонники неорганической (абиогенной, или минеральной) теории верят, что углеводороды образовались из углекислого газа и воды. Подслушаем жаркий спор ученых и оценим аргументы обеих сторон, чтобы сделать собственные выводы.
О чем говорят на «биогенной стороне»
Согласно органической гипотезе, нефть образовалась из погибших организмов и растений, которые в течение миллионов лет осаждались на дне морей, опускались под землю и покрывались слоями новых осадочных пород. В недрах органику перерабатывали микроорганизмы. Затем перегнившее вещество постепенно опускалось на большу́ю глубину, где при высокой температуре и давлении формировались богатые органическим веществом нефтематеринские породы.
Бывшая органика превращалась в ценнейший ресурс на планете на глубине 1,5–6 километров и при температуре от 70 до 190 градусов, — этот интервал глубин (и, соответственно, давлений) и температур называется нефтяным окном. В его верхней части температура недостаточно высока: там образовывалась «тяжелая» нефть — вязкая, густая, с больши́м количеством смолы и асфальтенов. В нижней части нефтяного окна пласты, наоборот, настолько «горячие», что молекулы органического вещества дробились на самые простые углеводороды, образуя природный газ. Затем углеводороды «мигрировали» из нефтематеринского пласта в выше- или нижележащие породы.
Приверженцы биогенной гипотезы рассчитали, что природный процесс образования нефти из органических останков занимает в среднем от 10 до 60 миллионов лет, но если для органических веществ искусственно создать условия нефтяного окна, то они превратятся в аналог жидких углеводородов в течение часа.
В пользу органического происхождения нефти есть и другие аргументы. Большинство промышленных скоплений нефти связаны с осадочными породами. Живая материя и нефть сходны по элементному и изотопному составу: в большинстве нефтяных месторождений обнаруживаются биомаркеры, например пигменты хлорофилла — вещества из листьев живого растения.
Минеральная гипотеза
Сторонники неорганической, или минеральной, гипотезы уверены, что углеводороды образуются из содержащихся в мантии Земли воды и углекислого газа. По этой версии, на гигантской глубине 100–200 километров вода и газ встречаются с закисными соединениями железа и под действием высокого давления в недрах планеты превращаются в цепочки углеводородов.
Среди аргументов в пользу минеральной гипотезы — подозрительная связь многих (но не всех) месторождений с зонами разломов земной коры. Через них нефть могла подняться с больши́х глубин ближе к поверхности планеты. Кроме того, углеводороды встречаются в веществе, извергающемся из вулканов.
Небольшое число месторождений окружены не осадочными породами, а магматическими и метаморфическими. Магматические породы образуются из остывшей на поверхности или в недрах земли магмы, метафорические — из осадочных и магматических пород, меняющихся при разных давлениях и температурах на глубине. Впрочем, нефть могла оказаться в этих породах и в результате миграции.
Наиболее весомый аргумент в пользу неорганической теории — внеземные углеводороды. Их обнаружили в метеоритах, хвостах комет, атмосфере других планет и рассеянном космическом веществе. Метан нашли на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, обнаружены целые реки и озера, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если на других планетах Солнечной системы эти вещества могут образовываться без участия биологических объектов, почему это невозможно на Земле?
Сторонники органической гипотезы не отрицают, что простые углеводороды, например метан, могут иметь и неорганическое происхождение. Опыты показали, что получаемые из неживой материи углеводороды могут содержать не более пяти атомов углерода, а нефть — это смесь более тяжелых соединений. Этому противоречию объяснений пока не нашли.