Вопросы, в какой мере вещество литосферы напитано газами, и насколько оно для газов проницаемо, были заданы в комментарии, – и это непростые вопросы. Коротко можно сказать, что по наиболее распространённым оценкам (и считая водяной пар за газ) запасы летучих веществ в мантии в десять раз больше, чем в атмосфере и гидросфере Земли. Что на круг даёт примерно 1% воды в магме… Но всё это надо понимать правильно.
Во-первых, о какой «литосфере» речь? В коре газов нет, – не считая, например, природного газа в месторождениях и аргона, образовавшегося в породах при распаде калия. И все эти газы или уже образовались в коре, или проникли в неё из атмосферы. Изливаясь на поверхность, чтобы затем войти в состав коры, камень летучие вещества отдаёт.
Глубже, – на границе коры и мантии, как показало бурение Кольской сверхглубокой скважины, насыщенная газами, органикой и солями вода в жидком состоянии заполняет трещины хрупкой и слоистой породы. Но там её, сравнительно с океанами на поверхности, мало. Точнее же чем «мало» на данном этапе сказать нельзя.
Наконец, ещё глубже – в мантии – вода присутствует в связанном виде. Проще говоря, там она наличествует лишь в форме «потенциальной». Вода в мантии не имеет некой собственной массы и не занимает какой-либо определённый объём.
...Кстати, 1% – это не много. В хондритах фаэтонского кольца, до сих пор выпадающих на Землю, содержание «виртуальной» воды доходит до 22%, – это если метеорит в состав более крупных тел не входил и не подвергался воздействию высокой температуры и давления. Хондриты земного кольца летучих веществ содержали меньше изначально, и в процессе формирования планеты подверглись основательной «просушке», так что, и оставшимся процентом мантия обязана древнему холодному ядру… Но, не суть. Суть в том, что такое «связанная вода».
Когда, в процессе вторичной дифференциации недр, вещество холодного ядра Земли подверглось нагреву, оно претерпело полную ионизацию. А значит, при распаде молекул, весь водород брёл свободу. И это к вопросу о проницаемости. Вещество мантии Земли проницаемо только для гелия и, – условно, – для водорода. Прочие молекулы и атомы не могут сдвинуться с места.
Водород же мобилен именно «условно». Так как активен химически. Что будет с водородом, если его в присутствии кислорода нагреть под высоким давлением? Он сгорит. И при высоких давлении и температуре, – а в мантии с этим всё в порядке, – водороду уже будет безразлично, что кислород не свободен. Нужный ему атом он просто отберёт у другого соединения, восстанавливая его.
И что будет, если пара атомов водорода отберут атом кислорода, допустим, у молекулы окисла железа?.. Ничего не будет. Трофейный атом останется, где лежал. С собой водород его не утащит. То же будет и с атомом углерода, – ему всё равно что он теперь «метан».
Газы в мантии – это просто водород, застрявший в камне. Причём, держится он там априори непрочно, время от времени высвобождаясь в результате ионизации, чтобы почти сразу оказаться в составе новой молекулы.
...Так что, 1% это, в принципе, ни о чём. Как ни о чём и 20% в случае хондритов. Водород тем и знаменит, что в чистом и даже жидком виде его в том же объёме помещается меньше, чем если этот газ растворить в твёрдом веществе.
Газы в мантии существуют в потенциальной форме. Пока они там, нет смысла ещё говорить, допустим, о «воде». Есть только кислород и водород, – находятся ли они в соединении именно друг с другом узнать нельзя, да и пытаться бессмысленно. Водород, – даже временно свободный, – в свою очередь, не ведёт себя, как газ, никаких свойственных газообразному агрегатному состоянию вещества свойства не проявляя… Да и вообще, чаще это ионизированный водород, – то есть, «плазма».
Газы рождаются в мантии при падении давления на границе коры. Когда порода «вскипает», летучие соединения не распадаются в результате ионизации, поскольку получают возможность уйти в область с более низкой температурой.