выделение эендогенного кислорода

[Алекс636363]

Читал в Инете главу из книги Сорохтина и Ушакова "Развитие Земли". В ней говорится, что через 600млн лет начнется выделение эндогенного кислорода из мантии Земли, Он создаст сильный парниковый эффект, но прежде уничтожит биоту, которая просто сгорит в нем.
Вопрос интересут в плане возможных временных ограничений на развитие биосферы исходя из химического сотава Земли. В частности, в главе говорится, что будь железа побольше, весь кислород ушел бы на его окисление, и ни воды, ни кислорода в атмосфере Земли не было бы совсем.

[Павел]

Не совсем понял - что Вас интересует?
И - есть ссылка на обсуждаемый текст? Парниковый эффект благодаря кислороду - как-то странно звучит.

[Jazzprom]

10.6. Апокалипсис далекого будущего
Рассмотрим здесь еще один вывод, важныйдля понимания путей дальнейшего развития жизни на Земле. В настоящее время, как уже неоднократно отмечалось, рост земного ядра происходит за счет выделения из мантийного вещества эвтектического расплава Fe·FeO, образующегося по реакции 2FeO > Fe·FeO + O (см. раздел 4.3). Однако сейчасосвобождающийсякислороднеможетдегазироватьсяизмантии, посколькуон,
соединяясь с оставшейся окисью железа, образует молекулу магнетита 3FeO + O > Fe3 O4 . Приблизительно через 600 млн лет все железо в мантии окажется окисленным до устойчивой фазы магнетита Fe3O4 (см. рис. 4.10), поэтому кислород, освобождающийся при образовании “ядерного” вещества пореакции (4.6), уже не сможет более связываться с железом, а начнет дегазироваться из мантии в атмосферу. В результате давление
атмосферы станет быстро возрастать, и уже через 1 млрд. лет оно превысит 14 атм, а к моменту прекращения тектонической активности Земли (и ее дегазации), через 1,6 млрд лет, парциальное давление кислорода достигнет 43 атм.

Даже если все так и будет, что помешает окислятся магнетиту до гематита?
2Fe3О4 + O = 3Fe2O3

[Павел]

Интересно, пеочему на Марсе не получилось такого уплотнения атмосферы?

[Алекс636363]

10.6. Апокалипсис далекого будущего
Рассмотрим здесь еще один вывод, важныйдля понимания путей дальнейшего развития жизни на Земле. В настоящее время, как уже неоднократно отмечалось, рост земного ядра происходит за счет выделения из мантийного вещества эвтектического расплава Fe·FeO, образующегося по реакции 2FeO > Fe·FeO + O (см. раздел 4.3). Однако сейчасосвобождающийсякислороднеможетдегазироватьсяизмантии, посколькуон,
соединяясь с оставшейся окисью железа, образует молекулу магнетита 3FeO + O > Fe3 O4 . Приблизительно через 600 млн лет все железо в мантии окажется окисленным до устойчивой фазы магнетита Fe3O4 (см. рис. 4.10), поэтому кислород, освобождающийся при образовании “ядерного” вещества пореакции (4.6), уже не сможет более связываться с железом, а начнет дегазироваться из мантии в атмосферу. В результате давление
атмосферы станет быстро возрастать, и уже через 1 млрд. лет оно превысит 14 атм, а к моменту прекращения тектонической активности Земли (и ее дегазации), через 1,6 млрд лет, парциальное давление кислорода достигнет 43 атм.

Даже если все так и будет, что помешает окислятся магнетиту до гематита?
2Fe3О4 + O = 3Fe2O3

Если это так, почему такую возможность не учли авторы?
Я в Инете недавно, поэтому не волшебник, а только учусь на старости лет. Пока даже как ссылки делать, не знаю. Интересно, а что думают другие участники по поводу дегазации кислорода? Не хотелось бы такой перспективы. И действителен ли, может ли иметь место обратный вариант: при избытке железа в ядре весь кислород уйдет на его окисление и таким образом окажется связанным в ядре? Следовательно, в атмосфере и на поверхности будет наблюдаться дефицит кислородсодержащих веществ, важных для развития биосферы (не будет ни воды, ни углекислого газа, ни собственно молекулярного кислорода. Развития биоты просто не произойдет. Так или нет?

[Павел]

Я, скорее всего, не доживу...

[Gigom]

Я не Биолог, но вопросы биологии геолога должны интересовать хотя бы потому, что палеобиология во многом должна отталкиваться от палеонтологии.
В настоящее время на Земле (практически в биосфере) создались предельно "кислые" условия существования практически всего многообразия не только живой, но и косной природы. Не является ли (кислород в чистом виде=яд!) продвижение ("эволюция") от углекислой атмосферы в сторону кислородной не только мутагенным фактором, но и сменой всего многообразия живой и косной природы (гибелью настоящей и становлением новой)? Почему же убыль кислорода - плохо (с позиций человеческого эгоизма), а прибыль кислорода - благо? Не всё так просто, как приходиться гадать на ядерно железо-никелевой гуще. Поправьте меня, пожалуйста, биологи-геологи, если мои рассуждения не далёкие или не компетентные.
С уважением, Гигом.

[Jazzprom]

Интересно, а что думают другие участники по поводу дегазации кислорода? Не хотелось бы такой перспективы. И действителен ли, может ли иметь место обратный вариант: при избытке железа в ядре весь кислород уйдет на его окисление и таким образом окажется связанным в ядре? Следовательно, в атмосфере и на поверхности будет наблюдаться дефицит кислородсодержащих веществ, важных для развития биосферы (не будет ни воды, ни углекислого газа, ни собственно молекулярного кислорода. Развития биоты просто не произойдет. Так или нет?

Практически все, что имеется под земной поверхностью, находится в востановительной обстановке (за исключением приповерхностных формаций). Атмосферный кислород не может окислить даже литосферу. Почему же он должен уйти на окисление ядра?
Что касается дегазации кислорода из мантии. Не понятно почему он будет беспрепятственно поступать в атмосферу, не вступая в реакцию ни с чем на своем пути. В современных вулканических газах кислород в чистом виде не встречается (поправте если не прав), он выходит в виде соединений (вода, углекислый газ). Т.е. он полностью реализует свой окислительный потенциал, при чем не за счет железа.

[Aleksandr]

Кислород из мантии поднимается в основном водородом (который является мощным восстановителем), в виде ювенильной воды. Остальные, кислород содержащие соединения, выщелачиваются и доставляются на поверхность Земли гидротермальными растворами. Генезис основной части свободного кислорода в атмосфере, это привилегия флоры.

[Алекс636363]

Практически все, что имеется под земной поверхностью, находится в востановительной обстановке (за исключением приповерхностных формаций). Атмосферный кислород не может окислить даже литосферу. Почему же он должен уйти на окисление ядра?
Что касается дегазации кислорода из мантии. Не понятно почему он будет беспрепятственно поступать в атмосферу, не вступая в реакцию ни с чем на своем пути. В современных вулканических газах кислород в чистом виде не встречается (поправте если не прав), он выходит в виде соединений (вода, углекислый газ). Т.е. он полностью реализует свой окислительный потенциал, при чем не за счет железа.[/quote]
Если кислород полностью реализует свой окислительный потенциал, то почему с такой уверенностью Сорохтин и Ушаков вещают, что будет выделение кислорода в атмосферу, он станет основным атмосферным газом, накопится до давления больше 40 атм? Там он указывает, что в итоге в атмосферу попадет незначительная доля эндогенного кислорода. Если бы весь, там было бы еще в 1000 раз больше. Какой вообще вес в геологии имеют имена Сорохтина и Ушакова?
к сожалению, не могу найти четвертую главу, где об этом подробно говорится. У меня только одна открылась.

[Алекс636363]

Я, скорее всего, не доживу...

Чисто из вредности я хотел бы дожить. Пусть и в другом облике, но с мозгами. Не верится мне, что вот так просто кислород удержится в атмосфере, ну ни с чем не прореагировав! Наверное, небо будет зеленым...

[Gigom]

Выходит так, что в фанерозое атмосфера из практически углекислой превратилась в кислородную за счёт ботаники?
С уважением, Гигом.

[morningstar2008]

Я в Инете недавно, поэтому не волшебник, а только учусь на старости лет. Пока даже как ссылки делать, не знаю. Интересно, а что думают другие участники по поводу дегазации кислорода? Не хотелось бы такой перспективы. И действителен ли, может ли иметь место обратный вариант: при избытке железа в ядре весь кислород уйдет на его окисление и таким образом окажется связанным в ядре? Следовательно, в атмосфере и на поверхности будет наблюдаться дефицит кислородсодержащих веществ, важных для развития биосферы (не будет ни воды, ни углекислого газа, ни собственно молекулярного кислорода. Развития биоты просто не произойдет. Так или нет?

viewtopic.php?f=29&t=2802
нет ни чего проще уважаемый старец. Сделайте как я. Скопируйте адрес ссылки а как ему заработать пусть думают другие. Здесь люди грамотные хотя не совсем вежливые. Но в донном случае Паве был прав. Если бы Вы дали ссылку то и решать Ваш вопрос было бы на много проще.
Здесь прозвучали практические советы
«Атмосферный кислород не может окислить даже литосферу.»
Я бы не согласился с данным выражением окисление происходит всегда. С самого зачатия планеты Земля. И в пору, когда кислород отсутствовал на планете окисление продолжалось. Если хотите проверить мои доводы, то слои глины некогда были железом кремнием оловом золотом и даже платиной. Глина их остаточный продукт. А все что Вы обнаружите в слоях глины это есть вещества сложно поддающиеся тлению. В основном это песок и окатанная галька различных пород базальта в его химической структуре присутствует кислород. И только благодаря кислородному соединению эти камни выглядят как молодые, спустя миллиарды лет. Дегазация кислорода из данного соединения просто не возможна. Та же судьба и у мантийного железа все, что проглочено мантийным расплавом обратно уже не возвращается. А то что возвращается на миллиарды лет остается базальтовыми горными вершинами. Не более того. Так что если данную литературу Вы обнаружили на свалке, то туда же ее и отнесите.

[Jazzprom]

Какой вообще вес в геологии имеют имена Сорохтина и Ушакова?

http://www.ocean.ru/component/option,co ... 3/Itemid,/
Имя заслуживает пиетета (РАЕН правда не совсем в тему).

Если это так, почему такую возможность не учли авторы?...
Если кислород полностью реализует свой окислительный потенциал, то почему с такой уверенностью Сорохтин и Ушаков вещают, что будет выделение кислорода в атмосферу...

Может это в книге где нибудь есть объяснение, мне за авторов сложно говорить. Всю я ее не прочитал, книга большая. По прочитанному, однозначного впечатления, что это толковая книга у меня не появилось.

Прямых данных о составе земного ядра нет. Тем не менее современные эксперименты с
ударным сжатием металлов и их соединений, а в последние годы и данные статического сжатия этих веществ в сверхпрочных алмазных прессах с учетом данных о распространенности химических элементов в Солнечной системе и на Земле позволяют с высокой степенью достоверности считать, что в земном ядре содержится около 90% железа (Альтшулер и др., 1968). Однако внешнее ядро не может состоять только из чистого железа и тем более из его сплава с никелем, поскольку плотность железа и никелистого железа метеоритного состава при давлениях, господствующих в земном ядре, приблизительно на 10–15% выше плотности “ядерного” вещества во внешнем ядре Земли. Отсюда следует, что помимо железа в “ядерном” веществе должны содержаться легкие добавки, несколько снижающие плотность вещества.
Среди таких добавок в разное время рассматривались кремний, сера и кислород.

Далее, идет обоснование того, что именно кислород является той самой добавкой. Практически сразу из этого списка отсеивается кремний и переходят к сере.

Теперь, после проведения подробного фотографирования спутников Юпитера, достоверно известно, что поверхность одного из них, Ио, сплошь покрыта “океаном” серы. Это, по-видимому, убедительно говорит о выносе серы еще в процессе дифференциации протопланетного облака на периферию Солнечной системы. Следовательно, можно ожидать, что вещество планет земной группы еще до момента их аккреции было существенно обеднено серой, во всяком случае по сравнению со средним составом протопланетного облака.

Почитал в сети про Ио. На спутнике идет активная вулканическая деятельность от сюда и сера. Рядом вращаются другие спутники без вулканов и без серы на поверхности. На Венере же, которая еще ближе к Солнце чем Земля, атмосфера насыщена каплями серной кислоты. Им бы «по-хорошему» прореагировать, да видать уже не с чем.

Рассматривая этот вопрос, А. Рингвуд (1982) отмечает, что гипотеза вхождения серы в
состав ядра встречает большие трудности в связи со значительным обеднением земного
вещества рядом менее летучих, чем сера, элементов, например Cr, Mn, Na, K, F, Cs, Zn и Cl.

Если так, то кислород должен был улететь еще дальше. Или нет?

Таким образом, анализ данных сравнительной планетологии позволяет считать, что
относительно среднего состава планет и метеоритов Солнечной системы Земля несколько
обогащена железом (в 1,3–1,4 раза), существенно обеднена серой (в 10 раз) и другими
подвижными элементами, очень обеднена летучими соединениями (в 105–107 раз) и
характеризуется почти средним для Солнечной системы обилием кислорода (по отношению к
кремнию).

Следующее:

В каждой атомной оболочке нейтрального атома может находиться не более
определенного количества электронов: в s-оболочке — не более двух электронов, в p-оболочке – не более 6 электронов, в d-оболочке – 10 электронов, в f-оболочке – 14 электронов и т.д. Число электронов, находящихся в данной оболочке, обычно отмечается числовым индексом над обозначением оболочки. Например, атомный номер железа равен 26, следовательно, у каждого нейтрального атома железа имеется 26 электронов, сгруппированных в семи электронных оболочках следующим образом: 1s22s22p63s23p63d64s2. Химические связи элемента могут возникать только с электронами, находящимися во внешних и не полностью заполненных оболочках. По этой причине при характеристике химических свойств конкретных элементов внутренние, полностью заполненные электронами оболочки, обычно не отмечаются. В этом случае электронную конфигурацию железа можно обозначить 3d64s2.
Поскольку внешняя электронная оболочка железа 4s полностью заполнена электронами, то при нормальных давлениях все химические свойства этого элемента определяются только вакантными электронными уровнями оболочки 3d.

Сравните http://bobych.ru/lection/himiya/uch_chem_neorgan18.html

Элементы железо, кобальт и никель образуют триаду железа, или семейство железо. Атомы элементов триады железа имеют на внешнем энергетическом уровне по 2 электрона, которые они отдают в химических реакциях. Однако в образовании химических связей участвуют и электроны 3d-орбиталей второго снаружи уровня.

Однако известно, что под влиянием высоких давлений в атомах переходных металлов возникают электронно-фазовые перестройки, в результате которых внешние электроны переходят на внутренние орбиты, но при этом меняются и химические свойства элемента.
У железа первый электронно-фазовый переход наблюдается при давлениях р>130 кбар,
после чего один из внешних s-электронов переходит на d-орбиты, меняя тем самым
электронную конфигурацию в его атомах 3d64s2→3d74s1. В результате такого перехода на
внешней электронной s-оболочке железа остается только один неспаренный электрон,
приобретающий теперь способность присоединять к себе один из электронов другого атома, например кислорода, образуя с ним прочную одновалентную связь, откуда следует, что у железа при высоких давлениях должны проявляться четко выраженные свойства одновалентного металла. Следовательно, химический состав “ядерного” вещества во внешнем земном ядре должен отвечать окиси железа с несколько непривычной стехиометрией Fe2O или эвтектическому сплаву Fe·FeO.

Металл он тем известен, что не присоединят а отдает электроны. Может быть при высоких давлениях и образуется Fe2O, но объяснение, на мой взгляд, не корректное. И не говорится почему в реакции не учавствуют электроны из 3d7.
И на последок, нашел про катаклизм.

Вторая важная для жизни на Земле ситуация возникнет, когда все двухвалентное
железо окажется окисленным до стехиометрии магнетита (окись трехвалентного железа
не устойчива при высоких давлениях и переходит в более плотную модификацию
магнетита 3FeO + 3Fe2O3 → 3Fe3O4 + O). Такая критическая обстановка должна произойти
в будущем через 600 млн лет.

Ума не приложу откуда берется атом кислорода.

[Алекс636363]

Какой вообще вес в геологии имеют имена Сорохтина и Ушакова?

Вторая важная для жизни на Земле ситуация возникнет, когда все двухвалентное
железо окажется окисленным до стехиометрии магнетита (окись трехвалентного железа
не устойчива при высоких давлениях и переходит в более плотную модификацию
магнетита 3FeO + 3Fe2O3 → 3Fe3O4 + O). Такая критическая обстановка должна произойти
в будущем через 600 млн лет.

Ума не приложу откуда берется атом кислорода.[/quote]

Вот это прикольно! Может быть, авторы той книги умеют считать только до двенадцати? Возможно, Вы только что спасли Землю от ужасной катастрофы! .
С другой строны, книга должна быть достаточно серьезной. Неужели сами авторы не заметили этого и рецензенты тоже? Хотя от РАЕН таких чудачеств вполне можно ожидать... Там полно альтернативщиков. Это не РАН...