На рисунке видно, что по значению изобарных потенциалов двуокись углерода сходна с двуокисью кремния, а метан сходен с силаном, что говорит о том, что в условиях стабильного нахождения углерода в виде метана кремний находится в стабильном состоянии силана. Большое положительное значение изобарного потенциала силана однозначно показывает на нахождение кремния в состоянии гидридов в мантии Земли, где температура высокая. На поверхности Земли силаны находиться не могут, поскольку самовозгораются или взрываются в контакте с атмосферой, а также реагируют с водой. В глубинах Земли силаны вполне стабильны и находятся в виде крупных месторождений. Подвижное вещество, находящееся в глубинах Земли, основным составляющим которого являются силаны получило название силановая нефть [Тимофеев, 2015а]. В составе силановой нефти также находятся растворённые соединения железа, алюминия, марганца, углерода и других элементов, встречающихся в коре Земли.
Вся кора Земли образовалась из силановой нефти и пород лёгких элементов
Гипотеза (концепция) 40
Самые лёгкие элементы Na, K, Ca, Mg очень активны и сразу после образования в результате ядерных реакций ещё в космическом облаке пыли и газов вступили в взаимодействие с кислородом и галогенами. В таком виде они попали в состав образовавшейся Земли, а затем всплыли в её верхние слои в виде соединений, например, Na2O2, K2O2, СаО, СаО2, MgO, что показано на рисунке 5б. Со временем в глубинах Земли стала образовываться и выходить на поверхность силановая нефть. Взаимодействуя с лёгкими породами поверхности произошло образование существующей структуры поверхности. Кора Земли, океаны и атмосфера образованы в результате реакций взаимодействия поднявшейся силановой нефти с элементами легких пород верхней мантии натрием, калием, кальцием магнием. Под корой Земли ещё сохранились остатки непрореагировавшей с силановой нефтью лёгкой породы, которая может быть там обнаружена. Так в результате извержения вулкана Ньирагонго в Африке на поверхность поднимается лава из расплавленной окиси кальция. Состав коры Земли, где отдельно выделены лёгкие элементы и отдельно элементы состава силановой нефти показан на (рис. 25).
Рис. 25. Состав коры Земли
Выделенный участок диаграммы это элементы, изначально поднявшиеся к поверхности в архее в результате первичной сепарации (рис.38, б), окиси, перекиси и соли Na, K, Ca, Mg. Основная, большая часть диаграммы элементы силановой нефти, которая начала подниматься позже, примерно 600 миллионов лет назад, и ее поднятие продолжается в настоящее время. Половина состава силановой нефти приходится на кислород. В состав силановой нефти в количестве около 1% входит нитронефть, из которой при поднятии образуются углеводороды [Тимофеев, 2011в]. Силановая нефть в мантии находится в виде раскаленных газов под большим давлением, а в жидкое состояние ряд компонентов могут перейти только при охлаждении до нормальной температуры. Количество элементов силановой нефти, поднявшихся из мантии в кору Земли, за всю ее историю в килограммах и массовых процентах (таблица 11). (некоторые элементы показаны в виде соединений).
Схема образования силановой нефти (рис. 26).
Рис. 26. Схема образования силановой нефти и трансформации ее в минералы коры Земли
Изгнанные в результате перестановки из ядра Земли элементы: кислород, водород, азот, хлор, сера, фтор, поднимаются к коре, экстрагируя из мантии ряд других элементов. Легче всего в подвижную фазу переходят кремний, алюминий, железо, углерод, создавая жидкие соединения, например, силан SiH4 (газ Ткип. 112°С), дисилан Si2H6 (газ Т кип. -15°С), пентакарбонил железа Fe (CO) 5 (жидкость плотностью 1.46 г/см3 Тпл.-20°С), триметил алюминия Al (CH3) 3 (жидкость плотностью 0.752 г/см3, Тпл. 15°С). Ряд элементов Мo, Zn, Cr, Pb, Th, U, Ag, Au, Pt, Os, Re растворяются в подвижной фазе хуже, и концентрация их в коре меньше. Совокупность этих соединений, названая силановой нефтью [Тимофеев,2015а], собирается в верхней мантии и наблюдается как линзы астеносферы.
В качестве аргументов, подтверждающих существование силановой нефти, можно назвать следующие:
В качестве аргументов, подтверждающих существование силановой нефти, можно назвать следующие:
1. Силаны Si2H6, Si3H8, Si4H10, Si5H12, Si6H14 реальные существующие химические соединения, аналоги углеводородов СН4, С2Н6, С3Н8, С4Н10, С5Н12
2. Изобарный потенциал силана высокий, даже выше, чем у метана, что показывает на нахождение кремния в горячей мантии Земли в состоянии силанов.
3. Концепция силановой нефти объясняет появление в коре Земли более тяжелых элементов чем литий, натрий, калий, кальций, магний, таких как Si 26.9%, Al 7.2%, Fe 3.87%, рудообразующих.
4. Концепция силановой нефти объясняет картину вулканических явлений, черных курильщиков, а также землетрясений, в том числе континентальных.
5. Концепция силановой нефти объясняет природу каменных трубчатых образований в Учкудукском районе Узбекистана.
6. Концепция силановой нефти доказывается и рядом реальных аварий при бурении скважин. Так, на Кольской СГ-3, начиная с 57 км, происходило оплавление бурового инструмента. Позже произошел взрыв, вероятно, водорода, который мог образоваться при взаимодействии в скважине силановой нефти с бурильным водным раствором.
7. Концепция силановой нефти объясняет механизм образования силикатных пород. Они получаются подобно стеклу и керамике при сплавлении оксида кремния с соединениями Na, K, Ca, Mg в верхней мантии Земли на границе Мохоровича.
8. Концепция соответствует результатам геофизических исследований, показывающих слабые зоны в глубинах Земли, названные астеносферой, что можно объяснить скоплениями силановой нефти.
Соединения силановой нефти в мантии Земли находятся в газовой фазе, поскольку температуры здесь высокие, но плотность ее близка к плотности окружающих пород из-за высокого давления. В астеносфере массы ее могут находиться в виде больших скоплений. Нет оснований считать, что все компоненты силановой нефти находятся в виде гомогенной смеси. Силановая нефть это десятки видов подвижных соединений, самостоятельно залегающие или перемещающиеся в виде отдельных фракций, в некоторых случаях смешиваясь между собой. Такое предположение соответствует закону КричевскогоБольшакова, по которому все газы в условиях высокого давления и температуры выше критической разделяются с образованием границ раздела. Разделение силановой нефти в газовой фазе на фракции из разных химических веществ определяет многообразие видов, образовавшихся различных пород и рудных тел в коре Земли.
Образования нитронефти
Гипотеза 41
В нижней мантии при разложении пород выделяются Cl2, H2, N2, С, O2, F2, S, J, Br, образующие подвижные соединения с высокими изобарными потенциалами, например, NO, N2O, N2O4, Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7, ClN3 Cl3N, J3N, FN3, N2O5, NO2, N2O3, NH3, O3, N2H4, C2H2, C4N2, C2N2, а также радикалы HO+, CN, CH по реакциям:
N2+2O22NO2
2Cl2+O22Cl2O
N2+2H2N2H4
Все реакции обратимы, однако в этих условиях равновесие смещено в сторону конечных продуктов из-за их высокого изобарного потенциала. Окислы азота при образовании приобретают химическую энергию, которая сохраняется при соединении их со многими горючими веществами. Окислы азота в мантии при взаимодействии с углеродом, водородом и рядом других элементов образуют смесь веществ, получившую название нитронефть, являющуюся фракцией силановой нефти [Тимофеев, 2011в]. Нитронефть это смесь подвижных веществ верхней мантии, а в некоторых случаях и нижней коры Земли, главным образом на основе углерода с более высоким изобарным потенциалом, чем у углеводородов, входящая отдельной фракцией в состав силановой нефти. Нитронефть в силановой нефти содержится в количестве примерно 1%. Такое содержание соответствует соотношению кремния и углерода в коре Земли. Нитронефть на разных глубинах залегания имеет разный состав, соответствующий имеющемуся в данном месте давлению, температуре и окружающим породам. При изменении давления, температуры или состава окружающей породы нитронефть преобразуется. Происходит массообмен за счет разных характеристик растворения, когда из окружающей породы часть веществ экстрагируется и попадает в состав нитронефти, или часть растворенных в нитронефти веществ выпадает в виде осадка. Возможно расслоение нитронефти по фракциям на отдельные слои. В сильно разогретых зонах мантии нитронефть, как и силановая нефть, находятся в сжатом газообразном состоянии. Фактором, влияющим на состав нитронефти в мантии Земли, являются как реакции крекинга (распада) химических соединений, так и реакции слияния молекул в более крупные. На больших глубинах при высоких температурах, когда тепловая энергия частиц находится на уровне, близком к энергиям связей атомов, реакции синтеза и реакции распада молекул в равновесии, при этом при повышении температуры равновесие смещается в сторону низкомолекулярных соединений. Число видов соединений, с поднятием температуры уменьшается и доходит до небольшого перечня веществ, состоящих из соединений с максимальными энергиями связей. Такое состояние преобладает в мантии ближе к ядру. В нижней мантии радикалы СН трансформируются в ацетилен С2Н2. Реакция обратима и по мере поднятия и охлаждения вещества смещается в сторону ацетилена.