Водородная дегазация Земли

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Гипотеза гидридной земли, Ларин В.Н. (1984) [9:55]
Эфир (часть 11) Теория водородных струй В. и Н. Лариных [27:18]
Водородная дегазация Земли и месторождения нефти. Сывороткин В.Л., МГУ // Первый Геологический [25:12]
Расширение Земли или русский взгляд на геологическую историю планеты. Лекция 7 [26:53]

Водородная дегазация Земли («водородное дыхание Земли») — явление выделения водорода в смеси с другими флюидными газами (чаще всего углеводородами, гелием и радоном) в зонах рифтогенеза, при извержениях вулканов, из разломов земной коры, кимберлитовых трубок[1], некоторых шахт[2], и скважин[3][4]. Во многих случаях землетрясения тектонического происхождения сопровождаются увеличением содержания водорода в воздухе на территории эпицентра и прилегающих площадях[5][6].

Один из авторов концепции — доктор геологических наук Владимир Леонидович Сывороткин.

Описание[править]

Является доказательной частью теории об изначально металлогидридном ядре нашей планеты, которая является основной научной альтернативой господствующим в XX веке представлениям о преимущественно железо-никелевом ядре. О том, что водород и другие газы поступает из недр Земли[7] говорит и тот факт, что повышенное содержание водорода, гелия и углекислоты в ювенильной воде (англ. Magmatic water) является косвенным признаком ее мантийного (ювенильного) происхождения[8]. Повышенное содержание в почве водорода является одним из признаков возможного наличия месторождений абиогенных нефти и газа[9][10]. Существует предположение, что абиогенная нефть и природный газ образуются из неорганических веществ в мантии Земли при условии достаточной концентрации водорода во флюидном потоке и мигрируют в земную кору[11][12]. Особенно хорошо это наблюдается в современных осях расширения океанов[11].

С явлением выделения глубинных водорода и метана некоторые ученые связывают образование озоновых дыр над теми территориями, где антропогенное воздействие на атмосферу минимально. Выходящие из разломов или кратеров вулканов водород и метан поднимается вертикально над данной территорией, взаимодействуя с озоном, тем самым — снижая его концентрацию.[13][14]

Проводятся исследования по возможности использования интенсификации водородной дегазации Земли в качестве признака скорого землетрясения[6][15][16].

Возможные источники водорода[править]

Единственным объяснением водородной дегазации Земли является наличие достаточно больших запасов водорода в недрах, а также круговорот водорода в системе — недра-поверхность-недра. К возможным источникам водорода относят[17]:

  • Реакции гидролиза океанической воды при амфиболизации, хлоритизации, серпентинизации пород мантии в зонах субдукции по преобладающей схеме: 2Mg2SiO4 (оливин) + 22H2O = 3Mg6{Si4O10}(OH)8 (серпентин) + 6Mg(OH)2 (брусит) + 4H2[18]
  • Астеносфера. Возможно, что с течением времени вся масса водорода, содержавшаяся в веществе планеты постепенно поднялась к поверхности. Литосфера, представляющая собой плотный слой оксидов, является сложнопреодолимым барьером, препятствующим выходу водорода на поверхность и поступление его в атмосферу. В результате со временем происходило накопление водорода под литосферой, где он вступал в химические реакции с прочими веществами, что сопровождается дополнительным выделением тепла. Возможно именно наличие водорода делает астеносферу квази-жидкой средой. Так, полученные методом сейсмотомографии данные свидетельствуют о том, что на глубине около 100 км над астеносферой формируются многочисленные очаги землетрясений, фиксирующие подъем флюидного и расплавного материала.
  • Ядро Земли. Ядро Земли также может содержать значительное количество водорода. В частности, при формировании планеты из газового облака, значительное количество химических веществ могло находиться в связанном состоянии, в том числе — в форме гидридов — химических соединений с самым распротстаненным веществом Вселенной — водородом. После завершения процесса формирования планеты, радиогенный разогрев вещества планеты приводил к разложению гидридов с выделением водорода[19]. Очевидно, данный процесс продолжается до сих пор.

Источники[править]

  1. Сороченко М. К., Дроздов А. В. (2010). Геохимические особенности природных газов алмазодобывающих рудников западной Якутии. Маркшейдерия и недропользование, 49(5), 30-34.
  2. Кривцов А. И., Войтов Г. И., Фридман А. И., Гречухина Т. Г., Линде И. Ф., & Полянский М. Н. (1967). О содержании водорода в свободных струях в Хибинах. Доклады АН СССР, 177(5), 1190—1192.
  3. (англ.) Goebel E. D., Coveney R. M. J., Angino E. E., Zeller E. J., & Dreschhoff K. (1984). Geology, composition, isotopes of naturally occurring H2/N2 rich gas from wells near Junction City, Kansas. Oil & Gas Journal, 82, 215—222.
  4. Александр Портнов. Вулканы — месторождения водорода. / Промышленные ведомости, № 10-12 октябрь, декабрь 2010.
  5. Похунков А. А., Тулинов Г. Ф., Похунков С. А., Рыбин В. В., Исследование влияния сейсмической активности на ионных состав верхней ионосферы /Гелиогеофизические исследования. 2013. № 1. С. 90-98.
  6. 6,0 6,1 Сывороткин В. Л., Землетрясения. / М.: Журнал Пространство и время. 2011. № 2
  7. Войтов Г. И., & Осика Д. Г. (1982). Водородное дыхание Земли как отражение особенностей геологического строения и тектонического развития ее мегаструктур. Труды Геологического Института Махачкалы, (26), 7-29.
  8. Ювенильные воды. Статья в Большой Советской Энциклопедии (3 издание)
  9. Обжиров А. И., Пущин И. К., Коровицкая Е. В., Распределение водорода и углеводородных газов в островодужной системе Тонга / Тихоокеанская геология. 2012 г., Т.31. № 4. С. 87-92.
  10. Навроцкий О. К., Тимофеев Г. И., Титаренко И. А., Писаренко Ю. А., Диброва А. И., Глухова Е. В., Газовые поля в зоне сочленения сложнопостроенных крупных геоструктурных блоков юго-восточной части Русской платформы (по региональному профилю Уварово-Свободный, Саратовская область) / Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2012. Т. 12. № 2. С. 77-84.
  11. 11,0 11,1 Краюшкин В. А., Небиогенная нефтегазоносность современных центров спрединга дна мирового океана / Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2008. № 3. С. 19-39.
  12. Грунис Е. Б., Новые представления теории геологических процессов и перспектив нефтегазоносности Русской платформы / Электронный журнал «Нефтегазовая геология. Теория и практика». Выпуск № 1. 2011 г. (Т.6) с. 1-22
  13. Сывороткин В. Л., Экологические аспекты дегазации Земли. Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. 25.00.04 — Москва, 2001—302с.
  14. Жулёва Е. В., Образование вулканических гор в океане и состояние природной среды / Вестник Камчатской региональной организации «Учебно-научный центр». Серия: Науки о Земле. 2011. № 2. С. 44-51.
  15. Сато М. и другие., Мониторинг водорода вдоль разломов Сан Андреас и Калаверас в Центральной Калифорнии в 1980—1984 гг. (doi:10.1029/JB091iB12p12315, 1986)
  16. Гуфельд И. Л., Матвеева М. И., Новоселов О. Н., Почему мы не можем осуществить прогноз сильных коровых землетрясений / Geodynamics & Tectonophysics = Геодинамика и тектонофизика. 2011. № 2. С. 378—415.
  17. Александр Портнов. Вулканы — месторождения водорода. / Промышленные ведомости, № 10-12 октябрь, декабрь 2010.
  18. (англ.) Smith N. J. P., Shepherd T. J., Styles M. T., & Williams G. M. (2005). Hydrogen exploration: a review of global hydrogen accumulations and implications for prospective areas in NW Europe. Petroleum Geology: North-West Europe and Global Perspectives — Proceedings of the 6th Petroleum Geology Conference (Vol. 6, pp. 349—358). London: Geological Society. doi:10.1144/0060349.
  19. Ларин В. Н., Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли). М. «Агар» 2005, — 248 с