Реальный мир природы. Часть 02. Плотность горных пород



Скачать 80.11 Kb.
Дата02.05.2016
Размер80.11 Kb.

Реальный мир природы.
Часть 02. Плотность горных пород.


Nature. Actually.
Chapter 02. Density of rocks.



Здравствуйте!

С житейских восприятий очевидно, что плотность горных пород с глубиной возрастает. Вызвано это тем, что на отложенный слой давят накопленные толщи. Давление (масса) этих толщ уменьшает расстояние между атомами вещества, что и вызывает увеличение его плотности.

С позиции ноотики – методологии индуктивного и системного познания мира природы, для выяснения этой проблемы необходимо знать какие горные породы, и в каком порядке слагают наблюдаемую часть литосферы, и значения их плотностей.

На поверхности каменной оболочки земного шара образуются и находятся базальты.

Поверхность слагают глины, пески, аргиллиты, песчаники, известняки, формируя слоистую оболочку. Не менее 80% ее глинистые породы.

Ниже, в недрах возникают и находятся граниты.

Плотность (г/см3) базальта – 3,10, глины – 2,90, гранита – 2,65. Вывод (закон): с глубиной плотность горных пород уменьшается.

Такой вывод кажется абсурдным, не отвечающим реальности. Но это, только кажется. Закон обоснован фактическими значениями плотностей горных пород.

Что значит, плотность вещества литосферы с глубиной уменьшается? Это возможно при частичном удалении массы вещества с погружением в недра. Наблюдаются ли подобные удаления в природе? Конечно, излияния лавы, гейзеры, выходы холодных и термальных вод.

Получается, если лава, подземные воды удаляются на поверхность литосферы, то вещества на глубине останется меньше, а, следовательно, и плотность его уменьшится.

Почему плотность базальта, удаленного в виде лавы, больше плотности гранита, сформированного на глубине? Ведь удалять проще легкое вещество, чем тяжелое. Тем более, что базальт, сложенный вулканическим стеклом, аморфная горная порода, а гранит – кристаллическая. В аморфных веществах расстояния между атомами больше, чем в кристаллических телах, поэтому плотность аморфных веществ (базальта) должна быть меньше плотности кристаллического гранита.

Но природа не создана человеком, тем более по его указанию. Возьмем твердый кристаллический лед и аморфную воду. Плотность воды больше плотности льда, поэтому лед плавает на воде, а не тонет в нее. И это при одинаковом химическом составе кристаллического и аморфного вещества. А если химические составы кристаллического и аморфного веществ будут разными?

Познакомимся с химическими составами базальта, глины и гранита.

Горные породы

Химический состав
Содержание оксидов (в %)

SiO2

Al2O3

Fe2O3

FeO

Базальт

50,00

16,48

4,22

6,80

Глина (слоистая оболочка)

58,11

15,10

6,70

Гранит

70,00

14,30

1,54

1,58

Видно, что в базальте содержание оксидов металлов: железа и алюминия, больше, чем в граните, а оксида кремния, наоборот, меньше. Плотность (в г/см3) SiO2 2,65, Al2O3 3,96, Fe2O3 5,20, FeO 5,70. Поэтому плотность базальта больше плотности гранита, хотя базальт аморфная горная порода, а гранит – кристаллическая.

Сложим значения оксидов в базальте и граните, и разделим полученную сумму на два. Полученный остаток сравним с оксидами в глине.

SiO2 Al2O3 Fe2O3 + FeO

Базальт 50,00 16,48 11,02

Гранит 70,00 14,30 3,12

Сумма 120,00 30,78 14,14



2

Остаток 60,00 15,39 7,07

Глина 58,11 15,10 6,70

Содержания оксидов в остатке и глине близки.

Получается, химический состав глины (слоистой оболочки) средний от химических составов базальта и гранита: глина = (базальт + гранит)/2. Из глины получается гранит и базальт. Делается это так. При погружении глины в недра литосферы происходит ее перекристаллизация с увеличением размера кристаллов путем формирования кристаллических сланцев, гнейса и, через гранито-гнейс, гранита.

При перекристаллизации, как свидетельствует физическая химия, очищается от примесей основа вещества, какой для силикатов служит оксид кремния. Металлы, как примеси, в виде оксидов и в самородном состоянии, удаляются. Поэтому месторождения металлов, в том числе тяжелейших платины – 21,45 г/см3, золота – 19,32, ртути – 13,60 и других, находятся на поверхности литосферы и, к сожалению, выклиниваются с глубиной. Подобное наблюдается и для месторождений железных руд (плотность железа 7,87).

Если бы плотность земного вещества увеличивалась с глубиной, платина, золото, уран, ртуть, серебро и само железо на поверхности каменной оболочки отсутствовали бы. Но они только там и находятся.

Об очищении вещества от примесей при кристаллизации известно людям давно. Выкристаллизовавшийся из морской воды с минерализацией 35 г/л лед, содержит меньше солей, чем морская вода. Если этот лед нагреть и перевести в воду, а ту снова охладить, то через четыре-пять таких операций из горько соленой морской воды получится пресная вода.

Если состав глины = (гранит + базальт)/2, и при ее перекристаллизации образуется гранит, то появляется остаток – вещество базальтового состава с большим содержанием металлов. Перекристаллизация сопровождается удалением из глины в виде тепла потенциальной энергии, аккумулированной в глине при ее формировании путем разрушения других горных пород. Тепловая энергия поглощается водно-силикатным раствором базальтового состава, что делает его разуплотненным (легким).

Удаление высоко нагретого базальтового раствора на поверхность и приводит к уменьшению плотности оставшегося кристаллического вещества – гранита.

Если кто знакомился с Реальным миром природы с первой части – причины и механизма тектонических землетрясений, тот помнит, что механизм землетрясений объяснялся проваливанием конусов горных пород в пустоты, возникающие при увеличении плотности глубинного вещества от уменьшения объема каменной оболочки с сохранением ее массы.

Получается нестыковка: для начала землетрясения нужно увеличение плотности вещества, а в этой части 2 общего объяснения реального мира природы показано уменьшение плотности горных пород с глубиной.

На самом деле никаких разногласий нет. Просто рассмотрено функционирование литосферы на разных уровнях глубин.

В верхней части литосферы до глубин 30-40 км происходит перекристаллизация вещества с удалением примесей, что и уменьшает плотность горных пород. После того, как все примеси удалены и остался один оксид кремния – SiO2 – минерал кварц, а порода кварцит, громадное литостатическое давление (масса вышележащих толщ) переводит кварц плотностью 2,65 г/см3 в минерал коусит, того же химического состава, но большей плотности – 2,91. Появляется пустота, проваливается конус, происходит землетрясение с фиксаций гипоцентра – вершина конуса, и эпицентральной области овальной формы – основание конуса. Поэтому котловины морей, заливы и бухты, равнины суши, озера на них имеют овальные очертания.

Таким образом, с глубиной плотность горных пород в наблюдаемой части литосферы, вопреки очевидному, уменьшается. Вызвано это тем, что происходит перекристаллизация вещества каменной оболочки с удалением примесей – металлов. Только после полной очистки от примесей оставшийся оксид кремния – минерал кварц плотностью 2,65 г/см3 на глубине 30 км и более под мощным давлением лежащих выше толщ переходит в более плотную модификацию оксида кремния – коусит плотностью 2,91 г/см3.

В части 3 рассмотрим проблему наличия глубинной (эндогенной) энергии в недрах каменной оболочки земного шара, ответственной за проявления вулканизма, подъема гор.



Hello!

It is obviously from the common sense image that density of rocks increases with depth. It is caused by accumulated layers pressing on laid down rock mass. Pressure (weight) of this mass reduces distance between atoms of substance, what causes its density increase.

From a position of nootics – methodology of inductive and system cognition of the world of the nature, in order to solve this problem it is necessary to know what rocks, and in what order compose observable part of lithosphere, and values of their density.

There are basalts on the surface of rock sphere of the globe.

The surface is composed by clay, sand, argillite, sandstone, limestone, forming the layered cover. Clay forms not less than 80 % of its volume.

Lower, granite is generated and located in the depths.

Density (g/cm3) of basalt – 3.10, clay – 2.90, granite – 2.65. A conclusion (law): the density of rocks decreases with depth.

Such conclusion seems absurd, not answering to the reality. But it only seems. The law is proved by actual values of rocks density.

What does it mean: density of substance of lithosphere decreases with depth? It is possible in case of partial removal of substance weight in process of descending into the depths. Are similar removals observed in the nature? Certainly yes, outfall of lava, geysers, exits of cold and thermal waters discharge.

It turns out if lava, underground waters leave on a surface of lithosphere, substance remains less in the depth and hence its density will decrease.

Why the density of basalt removed in the form of lava, is higher than density of granite generated in depth? After all it is easier to remove light substance, than heavy one. As basalt combined by volcanic glass, amorphous rock, and granite – crystalline. Distance between atoms is wider in amorphous substances than in crystalline bodies, therefore the density of amorphous substances (basalt) shall be less than density of crystalline granite.

But nature is not created by a man, especially under his directive. Let’s take firm crystal ice and amorphous water. The density of water is more than ice density, therefore ice floats on water, instead of sinking in it. And it considers an identical chemical composition of crystalline and amorphous substance. And what if crystalline and amorphous substances have different chemical composition?

Let's get knowledge on chemical composition of basalt, clay and granite.




Chemical composition
Oxides content (in %)

SiO2

Al2O3

Fe2O3

FeO

Basalt

50,00

16,48

4,22

6,80

Clay (layered cover)

58,11

15,10

6,70

Granite

70,00

14,30

1,54

1,58

It is obvious that metal oxide content (iron and aluminum) in basalt is more than in granite and, on the contrary, content of silicon oxide is less in basalt. Density of (in g/cm3) SiO2 2,65, Al2O3 3,96, Fe2O3 5,20, FeO 5,70. Therefore the density of basalt is more than density of granite, though basalt is amorphous rock, and granite – crystalline.

Let's combine values of oxides in basalt and granite, and divide received sum into two. The received balance is comparable with oxides in clay.

SiO2 Al2O3 Fe2O3 + FeO

Basalt 50,00 16,48 11,02

Granite 70,00 14,30 3,12

Sum 120,00 30,78 14,14

2

Balance 60,00 15,39 7,07

Clay 58,11 15,10 6,70

Oxides content in the balance and clay are close to each other.

It turns out, a clay chemical composition (layered cover) is average from basalt and granite chemical composition: clay = (basalt + granite)/2. Granite and basalt are generated from clay. It becomes so. There is recrystallization of clay in the process of its descending into the depth of lithosphere with increasing of the size of crystals by formation of crystalline slates, gneiss and, through granite-gneiss, granite.

As physical chemistry testifies that basis of substance (represented by silicon oxides for silicates) is cleared of impurities in process of recrystallization. Metals are removed as impurities in the form of oxides or in a native condition. Therefore deposits of metals, including the heaviest platinum – 21,45 g/cm3, gold – 19,32, mercury – 13,60 and others, are on a surface of lithosphere and, unfortunately, die out with depth. And it is observed similarly for deposits of iron ores (density of iron is 7,87).

If the density of terrestrial substance increased with depth, platinum, gold, uranium, mercury, silver and iron would be absent on the surface of rock cover. But they are only there.

It is known to people for a long time about substance clearing of impurities in process of crystallization. Ice crystallized from sea water with a mineralization of 35 g/l contains less salt, than sea water does. If you heat up this ice and transform to water and then to cool water again, you will get fresh water from bitterly salty sea water through such four-five operations.

If clay has composition = (granite + basalt)/2, and granite is formed as result of clay recrystallization, then a balance substance is generated – substance of basalt structure with the big content of metals. Recrystallization is accompanied by removal of the potential energy from clay in the form of heat accumulated in clay in process of clay formation by destruction of other rocks. Thermal energy is absorbed by a hydro-silicate solution of basalt structure that makes the solution deconsolidated (light).

Removal of high-heat basalt solution to the surface leads to reduction of density of the remained crystalline substance – a granite.

If you are familiar with the Actual world of the nature from the Chapter 1 – the reason and mechanism of tectonic earthquakes, you remember that mechanism of earthquakes was explained by falling of cones of rocks to the emptiness emerged in the course of increase of density of deep substance caused by reduction of volume of rocks with conservation of its weight.
A discrepancy turns out: increase of substance density is necessary to start the earthquake, but it is described in this Chapter 2 of overall explanations of actual world of the nature that density of rocks decreases with depth.

Actually there is no discrepancy. Simply functioning of lithosphere was reviewed at different levels of depths.

There is a recrystallization of substance with removal of impurities, which reduces density of rocks on the top part lithosphere to depths of 30-40 km. After impurities are removed and there is only one silicon oxide – SiO2 – quartz, a mineral and quartzite, a rock, enormous lithostatic pressure (weight of overlying rock masses) transforms quartz with density of 2,65 g/cm3 to coesite mineral, with the same chemical compound, but higher density – 2,91. Emptiness appears, a cone fails, an earthquake takes place with hypocenter fixing – cone top, and epicenter area of the oval form – the cone basis. Therefore basins of the seas, gulfs and bays, plains of a land, lakes on them have oval outlines.

Thus, contrary to obvious, density of rocks decreases with depth in an observable part of lithosphere. It is caused by recrystallization of substance of rock cover with removal of impurities – metals. Only after full clearing of impurities remained silicon oxide – a mineral quartz with density 2,65 g/cm3 at depth of 30 km and more transforms under powerful pressure of lying above rock masses to more dense modification of silicon oxide – coesite with density 2,91 g/cm3.

We will review a problem of presence of deep (endogenic) energy in depths of the rock cover of the globe responsible for displays of volcanism and lifting of mountains in Chapter 3.

Translated by S.Anikeev




© В.Дуничев - 2010 - Все права защищены.

© Vladimir Dunichev - 2010 – All rights reserved.




База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница