Куда девался азот?

[Wergilius]

Геология во многом наука описательная (во многом, но не во всем). Да и добрую часть химии составляет описание.

Но эти науки базируются на строгих физических принципах (математически выраженных), которые для реальных систем не всегда применимы.

 

Например нельзя однозначно (вернее не всегда возможно) задать уравнением каой-нибудь процесс, скажем взаимодействие сложных смесей (тех же самых минералов).

Это значит нельзя строго получить решение о том, как имеено будет формироваться тот или иной участок геологического слоя. (Имеется ввиду аналогия с механикой, когда зная начальныое состояние и уравнение движения, более обще - лагранжиан, можем предсказать точное поведение в какой-то конкретный момент времени).

 

Используя феноменологический подход термодинамики можно в рамках н-мерного пространства обобщенных координат, построить лагранжиан, и зная н.у. и руководствуясь принципом наименьшего действия описать систему.

Но в реальных системах есть т.н. скрытые параметры, не учитывающиеся уравнением связи. Эти параметры учитываются физической кинетикой

 

Строгое описание хим. процессов обычно осуществляется для не очень больших пространств и некоторой условно - изолированной системы. Обычные законы не подходят для описания земной мантии.

Здесь применяются законы физики и химии высокиз температур и энергий. Значительны гравитационные эффекты.

 

Земля - неавновесный обьект, открытая система. В земле - огромные градиенты температур и давлений. Дать колличественное описание состояния вещества при сверхвысоких давлених пока не удается, да и точно не известно что там внутри.

 

Чтобы удовлетворительно ответить на ваш вопрос не достаточно того, что мы видим на земле в настоящее время, здесь надо как бы заглянуть назад, т.е. изучать еще и космос.

Я повторюсь, но во время протекания интересующих нас процессов землю ни в каком приближении нельзя рассматривать как закрытую систему.

[pirol]

Aversun

Wergilius

 

 

Вы правы на глубинах 150 – 200 км в зонах природного алмазообразования действуют давления 40-70 кбар и температуры 1000-1500о С. В этих условиях газы существуют в виде подвижных флюидов – вводно-углекислых, углеводородных, метан-азотных, а расплавы солей и окислов подчиняются своим законам.

Вы пишете:

Ясно, что азотный флюид в мантии есть, но существуют ли, как отдельная фаза, высокобарические минералы азота, нитриды, например, нитрид углерода, неясно, и находится пока на уровне гипотез и предположений.

Но что характерно, если проанализировать состав вулканических газов ( и эруптивных, и фумарольных ) мы не находим азота в сколько-нибудь серьезных количествах, есть H2O, H2, HCl, HF, H2S, CO, CO2, галогены, борная кислота, инертные газы, но не азот.

Такая картина хорошо согласуется с гипотезой постепенного образования планет солнечной системы из метиоритного протоматериала. Развитие древней атмосферы. Суть этого процесса в следующем.

«Астрономы исходят так же из того, что из-за относительно высоких температур и эффектов солнечного ветра на земле и других близлежащих солнцу планетах могло остаться только мало легких химических элементов (включая углерод, азот и кислород). Все эти элементы, составляющие сегодня основную часть биосферы, были занесены, по этой теории, ударами комет из более внешних участков солнечной системы лишь через большой промежуток времени, когда протопланеты немного остыли.»

При таком сценарии развития искать азот в глубинах планеты бессмысленно, это же доказывает и состав вулканических газов.