Найти в Дзене

Как появилась вода на Земле? Часть третья

Предыдущая часть здесь: Зная процессы, приводящие к беспрерывному образованию воды в недрах Земли, мы можем объяснить механизм образования разных термальных источников ("кипящие" водоёмы, гейзеры, грязевые котлы), и он не совпадает с общепризнанным. Действующая ныне гипотеза опирается на следующие принципы: Принято считать, что горячие породы активного вулканизма являются источником тепла для циркулирующих в них холодных вод с поверхности. В теорию же расширения планеты хорошо вписывается другая гипотеза, менее популярная, что эти воды - ювенильные и зарождаются в глубинах земной коры. Такое предположение сделал ещё Зюсс в начале XIX века. Некоторые современные геологи активно поддерживают гипотезу ювенильных вод термальных источников (особенно отмечу старшего научного сотрудника института вулканологии РАН Галину Арсанову, предложившую новую модель гейзерной структуры без участия поверхностных вод). Измерениями показано, что вода источников на поверхности имее

Предыдущая часть здесь:

 Гейзер в национальном парке Йеллоустоун.
Гейзер в национальном парке Йеллоустоун.

Зная процессы, приводящие к беспрерывному образованию воды в недрах Земли, мы можем объяснить механизм образования разных термальных источников ("кипящие" водоёмы, гейзеры, грязевые котлы), и он не совпадает с общепризнанным.

Действующая ныне гипотеза опирается на следующие принципы:

  • Поверхностные воды по трещинам опускаются в нижележащие породы и контактируют с ними, обогащаясь минералами и газами.
  • В районах активного вулканизма эти воды нагреваются о нагретые породы и магматические тела до точки кипения и образующийся пар выталкивает вышележашие слои жидкости. 

Строение гейзерной системы по общепринятой теории.
Строение гейзерной системы по общепринятой теории.

Принято считать, что горячие породы активного вулканизма являются источником тепла для циркулирующих в них холодных вод с поверхности. В теорию же расширения планеты хорошо вписывается другая гипотеза, менее популярная, что эти воды - ювенильные и зарождаются в глубинах земной коры. Такое предположение сделал ещё Зюсс в начале XIX века. Некоторые современные геологи активно поддерживают гипотезу ювенильных вод термальных источников (особенно отмечу старшего научного сотрудника института вулканологии РАН Галину Арсанову, предложившую новую модель гейзерной структуры без участия поверхностных вод).

Измерениями показано, что вода источников на поверхности имеет температуру кипения, а на глубине первых сотен метров температура доходит до 200⁰С (Камчатка) и 350⁰С (Йелоустон), т. е. она находиться в перегретом состоянии и является, по сути, флюидом. Ещё в 1841 году Бунзен первым предположил, что "кипение" гейзерной воды является декомпрессионным кипением, а не происходит за счёт повышения температуры.

Под действием силы гравитации вода может проникать вглубь породы по трещинам, но только на небольшие глубины до начала фазового перехода. Прогретая до газообразной фазы вода начнет выходить обратно. 

"Флюидное состояние воды наступает при ещё более высоких, параметрах, чем кипение (374°С и 218 атм.). Такие условия в нижней коре есть. Но вода может туда поступить только снизу из области ещё более высокой плотности энергий." (Арсанова Г.И "Концептуальная модель гейзерной геологической структуры." 2023)

Также против традиционной гипотезы играет и обилие газов (особенно СО2):

"Как известно, растворимость газов в воде с повышением температуры падает. В горячей воде газы не растворяются. Кипячение используется как простейший способ освобождения воды от СО2. Поэтому обогатиться свободными газами из любых источников кипящая гейзерная вода не может... Известно, что при очень высоких параметрах давления и температуры вода находиться в сверхкритическом состоянии или водном флюиде. Свойство флюида отличаются от горячей воды и пара. И прежде всего: флюид хорошо растворяет газы." (там же, с сокращениями) 

Также не соответствует реальности прежнее представление о нагреве грунтовых вод вулканическими породами:

"По гипотезе нагрева холодной воды вещество с очень низкой теплопроводностью (это породы) определили на роль теплоносителя, а веществу с огромной теплоёмкостью (это вода) предписали нагреваться о них до высокой температуры, причём - в динамике. Но в природных процессах роли объектов не только адекватны их свойствам,- они всегда энергетически и физически подогнаны. По физическим свойствам эффективней воде нести тепло и нагревать вмещающие породы, а породам - удерживать наведённое водой тепло. Кто кого греет? Вот в чём вопрос! " (там же) 

Ещё большее несоответствие грунтовым водам в микроэлементах. Литий, рубидий и цезий относяться к редким и рассеяным элементам на Земле и обогащение грунтовых вод за счет каких-то минералов не возможен (цезий в породе вообще существует только в виде минерала поллуцита, крайне редкого и устойчивого к выщелачиванию). Содержание цезия в гейзерной воде доходит до 1,8 мг/л , в то время как в подземных водах его в десять тысяч раз меньше - 0,00018 мг/л (Шварцев С.Л. "Гидрогеохимия зоны гипергенеза." М. Недра, 1998). Кроме того, в ряду Li - Rb - Cs у цезия самая малая растворимость и вОды, успевшие "побегать" в коре обедняются цезием, осаждающимся в виде солей на глинистых материалах.

Изотопные характеристики гейзерных вод (водорода и кислорода) схожи с грунтовыми водами, потому считается доказанной гипотеза происхождения термальных вод из наземных. Но в той же мере верен и обратный вывод - все наземные воды произошли от термальных вод, которые являются ювенильными, как и вулканическая вода и вода, выходящая из срединно-океанических хребтов и чёрных курильщиков. И рождаются они благодаря выходу водорода из металлгидридного ядра.