Файл: Войткевич, Г. В. Происхождение и химическая эволюция Земли.pdf

первичный газ под влиянием лучевого давления яркого первичного Солнца испытал определенную пространствен­ ную дифференциацию. Т а к , самые легкие газовые компо­ ненты первичного диска были отброшены в краевые его части аналогично тому, что мы сейчас наблюдаем в увели­

постоянно действующим фактором, играющим роль и по­ ныне в сортировко материала солнечной системы. В л и я ­ ние этого фактора было существенным в течение всей исто­ рии солнечной системы.

Весьма важной является проблема разного состава внутренних планет. С точки зрения А. Риигвуда, это произошло в результате различной интенсивности про­ цессов восстановления железа, которое первоначально было представлено окислами в период формирования са­ мих планет. Причем ученый допускал, что само восста­ новление произошло в результате различного нагрева планет вскоре после завершения их образования иод влиянием I I и С, которых было много в их составе. Од­ нако, подходя к решению проблемы с точки зрения разных возможностей, мы можем выделить два вероятных пути формирования разного химического состава планет сол­ нечной системы.

1. Планеты приобрели свой состав с самого начала своего образования, и их химическое различие определя­

вхимически разные тела.

Всвете современных данных первый путь становления химического состава планет был более вероятным и имел решающее значение. Второй путь принципиально не

80

нетами), но в целом в истории солнечной системы он имел второстепенное значение.

Д л я того чтобы представить себе пути химической эволюции протонланетного вещества, необходимо учесть распределение всех химических элементов в изученных

масс-спектрометрии и др.) привело к существенному з^точ-

системы Д . И. Менделеева обнаруживает заметный недо­ статок по сравнению с их распространением в углистых хондритах типа I , которые мы вправе рассматривать как тела, наиболее близкие по атомному составу к материалу нротопланетного вещества. В отличие от других метеори­ тов они содержат много углерода (до 3—5%), связанной воды и относительно много газов. Они обогащены редкими элементами, в к л ю ч а я инертные газы по сравнению с дру ­ гими метеоритами. В связи с этим многие исследователи рассматривают углистые хондриты типа I как наименее дифференцированный и фракционированный материал сол­ нечной системы, из которого в процессе фракционирова ­ ния и химической дифференциации возникли планеты и астероиды.

Данные по атомному распространению ряда элементов относительно углистых хоидритов (содержание каждого элемента в углистых хондритах типа I принято за 1, сравнение ведется по отношению к нелетучему Si) в ка ­ менных метеоритах и веществе Земли представлены в табл. 10. Сравнение атомной распространенности этих же элементов в углистых и обычных хондритах, ультраоснов­ ных породах Земли и земной коре показано на рис. 16.

Приведенные данные характеризуются целым рядом интересных особенностей. В обычных и энстатитовых хондритах содержание Ап, Си, F, Ga, Ge, Se, Sn, Mn, К понижено и составляет 0,25—0,5 их содержания в угли -

Таблица 10

Показатели недостатка некоторых химических злсмептои отпосптелыіи углистых хондритов типа I

82

Е с л и мы примем во внимание данные д л я земной коры,

заметным недостатком многих химических элементов по сравнению с углистыми хондритами. Однако земная кора в конечном счете является продуктом дифференциации глубинных частей Земли, в котором сосредоточились наи­ более литофнльные элементы. К ним и относятся в первую очередь щелочные металлы, легко образующие 8-электрон- ные ионы и прочно связывающиеся с кислородом. В зна­ чительно большей степени средний химический состав Земли, во всяком случае в отношении атомных пропорций (отношение любого элемента к Si), отражают ультраос ­

мости многих из них. Учитывая это обстоятельство и дан­ ные но распространению, указанные в табл. 10 и на рис. 16, можно видеть, что недостаточные элементы одни и те же

териале Земли составляет менее 0,001 по сравнению с ве­ ществом углистых хондріітов. С какими же свойствами

элементы можно разделить на элементы нормальной не­ достаточности, содержание которых но сравнению с ве­ ществом углистых хондритоп составляет 0,5—0,1 (т. е.

1000 раз ниже, чем в веществе углистых хондритов типа I) . Очевидно, недостаточные элементы занимают вполне опре­ деленные места в периодической системе Д . И. Менде­ леева, охватывая поля халькофильных и атмофилыіых элементов. Следовательно, обнаруженная их недостаточ­ ность не является случайной, а связана с определенными физико-химическими свойствами.

катного расплава было представлено в табл. 3. Однако лишь одной летучестью н е л ь з я объяснить дефицит всех элементов. Такие металлы, ка к Ag, Au, Си, относятся к нелетучим. Но их скудность в земной коре и мантии, может быть, связана с их сидерофильными свойствами и концентрацией в металлическом ядре Земли . Вероятно, сера и ее химические аналоги т а к ж е поступили в земное ядро, и их дефицит на самом деле, возможно, не такой резкий .

Значительный недостаток на Земле летучих элементов по отношению к среднему материалу Солнца и примитив­ ному веществу углистых хондритов типа I является ре-

84