Про обсяги глибинного вуглецю — первинного донора вуглеводнів на Землі
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225552Анотація
Розглянуто існуючі уявлення про поширеність вуглецю на Землі. На прикладі даних щодо вмісту вуглецю у верхній мантії Землі, отриманих на заході США методом глибинної сейсмічної томографії, оцінено ресурсний потенціал надр у межах рамках теорії глибинного, абіогенно-мантійного походження нафти і газу. Згідно з наведеним оцінюванням, частково розплавлена зона (резервуар) містить не менше 1,2·1017 кг летючих (Q, кг), таких як водень або вуглець. Розрахунок по вуглецю (С) з урахуванням вихідних даних показав, що масовий вміст (концентрація) вуглецю на одиницю об’єму земної кори і верхньої мантії, для якого оцінено вміст вуглецю, становитиме 1 333,3 кг/м3,
або 1,3 т/м3 (1,3 г/см3).
За середньої величини розплаву порід верхньої мантії 0,5±0,2 % (на об’єм), об’єм зони плавлення земної кори (глибинного вуглецевого резервуара), що містить оцінений об’єм летких, становитиме 4,5·1011 м3. У такому поданні масовий вміст (концентрація) вуглецю на одиницю об’єму частково розплавленої зони глибинного вуглецевого резервуара дорівнюватиме 2,67·105, або 266,67 тн/м3 (266,67 г/см3). Це дуже високі значення, якщо не сказати фантастично високі, що не характеризують високий вміст вуглецю і водню, як основних донорів вуглеводнів, а й концентрацію цих елементів у межах певних зон верхньої мантії Землі (астеносферний шар), по всіх підставах (склад, концентрація, фазовий стан, РТ-умови) относимую нами до середовищ глибинного нафтогазоутворення.
Відповідно до наведених даних, можна стверджувати, що проблема донорів вуглеводнів глибинного, абіогенно-мантійного генезису в нашій уяві знята, і з високою часткою ймовірності визначено джерело первинних донорів вуглеводнів у розрізі мантії і залізовуглецевого ядра Землі, що має невичерпні ресурси первинного вуглецю, фазовий склад якого залежно від РТ-умов земних оболонок може бути кристалічним (алмазна фаза, сполуки із залізом і нікелем (Fen+Nin)+Cn, наприклад, карбіди заліза — FeC, Fe2C, Fe3C (цементит) та ін.), рідким (наприклад, розплав з домішкою сірки або іншими леткими H-N-F-O-Cl) і газоподібним (СО2 газоподібний тільки в мантії, вище шару D″). При цьому синтез вуглеводнів у промислових масштабах здійснюється в процесі гідрогенезації глибинного вуглецю на висхідних водневих струменях у межах астеносферних лінз, чому сприяє наявність тут реакційного об’єму, каталізаторів та необхідні РТ-умови полімеризації вуглеводневих радикалів.
Посилання
Anisichkin, V.F. (2000). Shock data as evidence for the presence of carbon in the core and lower mantle of the Earth. Fizika goreniya i vzryva, 36(4), 108—115 (in Russian).
Belozerov, I.M., Kozlovskiy, E.A., Minin, V.A., Mitkin, V.N., & Sharov, G.N. (2012). Endogenous hydrogen as a physicochemical basis for the deep genesis of oil and hydrocarbon gases. All-Russian Conference on Deep Genesis of Oil, 1st Kudryavtsev Readings. Moscow, Central Geophysical Expedition, 22—25 October 2012. Retrieved from http://www.asgeos.ru/data/Files/File/386.pdf (in Russian).
Vernadskiy, V.I. (1967). Biosphere. Moscow: Mysl, 374 p. (in Russian).
Vernadskiy, V.I. (1901). Oil as a natural body in 19th century science. Zhurnal Russkogo fiziko-khimicheskogo obshchestva, 33(4), 59—66 (in Russian).
Vernadskiy, V.I. (1983). Essays on Geochemistry: 7th ed. Moscow: Nauka, 422 p. (in Russian).
Vinogradov, A.P. (1962). The origin of the shells of the Earth. Izvestiya AN SSSR. Ser. Geologicheskaya, (11), 3—17 (in Russian).
Karapetyants, M.Kh., & Drakin, S.I. (1987). General chemistry. Textbook. Moscow: Chemistry, 464 p. (in Russian).
Kireev, V.A. (Ed.). (1975). Chemistry course. Part 2. Special for building institutes and faculties. Moscow: Higher school, 236 p. (in Russian).
Larin, V.N. (1975). Hypothesis of an initially hydride Earth. Moscow: Nedra, 100 p. (in Russian).
Letnikov, F.A. (2001). Superdeep fluid systems of the Earth and problems of ore genesis. Geologiya rudnykh mestorozhdeniy, 43(4), 291—307 (in Russian).
Lurie, M.A., & Schmidt, F.K. (2013). On the question of the origin of oil. Heterocomponents, carbon and sulfur isotopies of oils as genetic indicators. Irkutsk: ISU Publ. house, 209 p. (in Russian).
Oparin, A.I. (1941). The emergence of life on Earth. Moscow: Publ. house of the USSR Academy of Sciences, 268 p. (in Russian).
Syvorotkin, V.L. (2002). Deep degassing of the Earth and global catastrophes. Moscow: Publ. house LLC «Geoinformcenter», 250 p. (in Russian).
Timofeev, D.I. (2018). The nature of the cosmic bodies of the solar system. Krasnoyarsk: Gorod, 226 p. (in Russian).
Timurziev, A.I. (2013). The current state of the theory of the origin and practice of oil prospecting: theses to the creation of a scientific theory of forecasting and prospecting for deep oil. Glubinnaya neft’, 1(1), 18—44 (in Russian).
Khomchenko, I.G. (1981). General and inorganic chemistry. Tutorial. Moscow: Chimiya, 632 p. (in Russian).
Shvets, V.M. (1973). Organic matter of groundwater. Moscow: Nedra, 192. (in Russian).
Hier-Majumdera, S., & Tauzinb, B. (2017). Pervasive upper mantle melting beneath the western US. Earth and Planetary Science Letters, 463(1), 25—35. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2016.12.041.
Deep Carbon Observatory. (2020). Retrieved from https://deepcarbon.net/.
University of Royal Holloway London. (2017, February 13). Scientists uncover huge 1.8 million square kilometers reservoir of melting carbon under Western United States. ScienceDaily. January 18, 2021. Retrieved from www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170213090756.htm.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
