Немного химии

Различные породы имеют различный химический состав. В зависимости от своего состава породы принято разделять на отдельные большие группы. Это разделение основано прежде всего на том, что минералы, содержащие разное количество щелочей (натрия и калия, указанных в Табл. 2 в виде своих оксидов Na₂O и K₂O) обладают и различными свойствами. И во многом именно по этому признаку отличают, например, базальтовую океаническую кору от материковой, содержащей преимущественно гранитные породы.

Соединения

Вулканические и глубинные породы

кислые

средние

основные

ультраосновные

гранит

андезит

базальт

анортозит

перидотит

дунит

SiO₂

72,5

60,0

49,0

50,0

44,0

40,5

TiO₂

0,5

1,0

1,5

0,2

0,1

0,02

Al₂O₃

14,0

17.0

16,0

28,0

5,0

1,0

CaO

1,5

6,0

9,0

12,5

3,5

0,7

MgO

0,5

3,0

6,0

1,2

37,0

46,0

Na₂O

3,5

3,5

3,0

4,0

0,5

0,1

K₂O

5,5

2,0

1,5

1,0

0,2

0,04

FeO

1,8

6,1

11,2

2,1

8,3

8,1

Табл. 2. Состав некоторых пород

Известно, что в разные периоды времени в коре Земли преобладало формирование разных видов пород. Так в азое и начале архея (примерно до времени 2,5-3,0 миллиарда лет назад, в рамках принятой геохронологической шкалы) породы, образующие кору, были более разнообразны по составу и несколько ближе к базальтам, нежели к гранитам. С течением времени в ней постепенно увеличивается количество пород близких по составу к гранитам, но со значительно меньшим содержанием калия. Для пород этого времени характерен так называемый безводный резко восстановленный характер поступающего из недр флюида (газообразной смеси легких веществ) и явные следы мелкомасштабной конвекции (перемешивания).

В конце архея – начале протерозоя постепенно набирает силу кардинальное изменение условий: в составе флюида появляется вода, а в формирующихся породах преобладают граниты, характеризующиеся резко повышенным содержанием щелочных металлов (особенно калия). Более того, ранее сформировавшаяся кора испытывает сильнейшие изменения, характеризующиеся также повышением концентрации в них щелочных металлов. Период протерозоя известен как период всеобщей гранитизации, а резкое увеличение калия в составе коры носит название «калиевого взрыва».

Рис. 99. Извержение вулкана на Гавайях

Интересными по составу оказались пары сольфатароподобных фонтанов Лардерелло, распространенных по площади 200 км² в Тоскане (Италия). Вода в этих парах составляет более 95% по весу, сухой газ содержит 97% СО2 и 2% H₂S. Обнаруживаются аммиак (0,7%), метан (0,3%) и водород Н₂ (0,1%). В этих парах совсем не содержится кислорода» (А.Монин, Ю.Шишков, «История климата»).

Все это замечательно сходится с нашей химической схемой. Ведь, например, для упомянутых фонтанов Лардерелло, водорода по атомарному составу только в сухом газе около 15%. Ну, а если учесть и воду, то вообще водорода больше всего!..

Таким образом, видно, что выстроенная модель выдерживает проверку совершенно различными фактическими данными, объясняя при этом целый ряд вопросов из прошлого нашей планеты.

* * *