Если мнение, что залежи полезных ископаемых на Земле – результат поздней тяжёлой бомбардировки. Это мнение редкое, – встречаю его впервые. Но в основе его лежит вполне традиционный принцип «не можешь чего-то понять, придумай катастрофу».
Собственно, позднюю тяжёлую бомбардировку, как отдельное событие в истории формировании планет, вообще «отменили». Ранее считалось, что через пару сотен миллионов лет интенсивность выпадения на Землю и другие тела крупных астероидов возросла, так как, помимо осколков планетоидов, оставшихся от катастрофического этапа формирования системы, пространство наполнилось ещё и обломками не выживших в процессе «уравновешивания» системы лун. Уточнённые датировки кратеров на Луне, однако, показали, что луны затерялись на общем фоне, и первые полмиллиарда лет интенсивность бомбардировки спадала монотонно.
И в любом случае, удары обломков железных ядер планетоидов пришлись в первую – катархейскую, – кору Земли. Следов бомбардировка не оставила, поскольку не сохранилась, – целиком уйдя в переплавку, – кора покрывавшая планету в ту эпоху.
...Другой вопрос, что астероиды падали и позже, врезаясь уже в толстую, вечную континентальную кору. В том числе (хотя и в небольшом количестве, ввиду редкости тел такого типа) и астероиды железные. Предположительно, некоторые – именно, некоторые, – месторождения железа имеют «астрономическое» происхождение. Воображение рисует гору металла, вонзающуюся в породы, с тем чтобы геологи позже смогли найти глубоко под землёй сводящий с ума стрелку компаса железо-никелевый монолит… Но ничего подобного геологи, конечно, не находили, да и вообще, происходит всё не так.
Маленький железный метеорит, – и такие находки не редкость, в древности они позволили людям начать эксперименты в области обработки железа до открытия технологии получения металла из руды, – войдя в атмосферу, затормозится и упадёт вертикально, выбив в грунте небольшое углубление. Но астероид такого препятствия, как атмосфера, не заметит и врежется в кору на скорости выше второй космической – от 11 до 60 километров в секунду. Это приведёт к испарению, как астероида, так и большого объёма грунта, – воронка (кратер) будет выдавлена расширяющимися раскалёнными газами.
Потом, газы рассеются. Если «снаряд» был обломком металлического ядра планетоида, в составе газов окажется много железного пара. Углекислый газ, образовавшийся при разложении известняков, уйдёт в атмосферу, но железо и кремнезём, остыв, выпадут в виде пыли. Территория на которой вещество астероида рассеется будет большой, но ограниченной. Железо остывает быстро, и образовавшаяся пыль обладает высокой плотностью, – будет быстро «тонуть» в воздухе.
На Луне бы, – а в комментарии упоминалась и Луна, – этим бы всё и кончилось. Реголит обогатился бы железом, – без существенных последствий (железа в нём и так много). На Земле же, пыль будет сдуваться ветром и смываться дождями. Поскольку же железная отличается по физическим свойствам от кремниевой, произойдут разделение и концентрация элементов. Например, железо, уносимое реками, скопится в неких природных фильтрах, с образованием залежей бурого железняка.
...Вообще же, механизмов разделения и концентрации очень много для каждого элемента, – почти любой металл может входить в разные соединения с различными химическими и физическими свойствами. Плюс, некоторые, – как золото, например, – способны перемещаться в коре и вне соединений. Важно тут, однако, понимание, что образование месторождений всегда подразумевает разделение и концентрацию элементов. А такие процессы требуют затрат энергии, и – в целом, в общем случае – какого-то «движения». Соответственно, металлы разделяются и накапливаются только на «живых» планетах с активными недрами, где потоки тепла перемешивают жидкое вещество. Первичное, – грубое, – разделение происходит в мантии, на уровне, где температура уже позволяет элементам образовывать химические соединения, – минералы, – и их конгломераты – породы. При перемешивании породы с разными физическими свойствами начинают разделяться, и возникает неоднородность распределения минералов и, тем самым, в некой мере и элементов.
Основная же работа по концентрации элементов, – уже на уровне минералов, – происходит при участии атмосферы. Процессы эрозии пород, позволяющие элементам перемещаться и по поверхности, добавят в копилку сотни новых механизмов разделения и концентрации.
Ещё одним условием является достаточная стабильность коры. Ибо упомянутые процессы занимают бездну времени. На Земле можно видеть, что в океанической коре (среднее время жизни 60, а предельное 200 миллионов лет) элементы не концентрируются. Не успевают. Железо-марганцевые конкреции (образующиеся, впрочем, из материкового железа) слишком рассеяны, что затрудняет разработку.
...То есть, на Луне месторождений полезных ископаемых нет. Это не значит, что из реголита и коренных пород, сходных с земными базальтами, ничего нельзя добыть. Но состав лунных пород примерно одинаков везде и проблему концентрации нужной компоненты предстоит решать человеку, – Луна ничего такого не умеет.
Марс же – умел когда-то. Но на этой планете – за всю её историю – затраты энергии на размешивание вещества в мантии и его просеивание на поверхности были в 100 раз меньше, чем не Земле. Следовательно, на выдающиеся результаты рассчитывать не приходится.
Но что же там с молодой Землёй?
В катархее на тонкую кору продолжала оседать космическая пыль, состоящая из железа на половину. Через трещины и пробоины, оставляемые падающими астероидами выплёскивалась, слизывая эту пыль лава… То есть, бурлящая, очень горячая мантия, в которой образуются минералы и породы была очень близко. И состав её оказывался очень богат. Железу предстояло утонуть, но поступали то металлы с поверхности, – из состава опускающейся в мантию и расплавляющейся пыли.
Конечно, на поверхность из мантии выплёскивались прежде всего самые лёгкие породы. Но – не обязательно. В те пламенные времена из кратера легко могла хлынуть, например, чистая сера. Или даже железо, – в значительной мере даже не окисленное. Однако, не выполнялось условие стабильности коры. Время её жизни увеличивалось от сотен тысяч, до нескольких миллионов лет к началу архея. И каждый следующий её вариант, – после очередной переплавки, – оказывался обеднён элементами тяжелее кремния. То что мы имеем ввиду, говоря о месторождениях полезных ископаемых сейчас, начало формироваться в середине архея вместе с материковой корой.
