Космохимические факты
Космохимические факты, полученные в последние годы при исследовании метеоритов, Луны и планет, приводят многих исследователей к другим представлениям о процессе формирования тел Солнечной системы. Эти новые представления связаны с развитием идей о протекании в протопланетном облаке процесса конденсации химических элементов и соединений в определенной последовательности и химической дифференциации протопланетного вещества. В результате этих процессов тела Солнечной системы могли изначально формироваться негомогенными по химическому составу и разделенными на оболочки. Развитие этих идей непосредственно затрагивает проблему происхождения и эволюции Земли и ее оболочек, которую мы рассматриваем ниже более подробно, включая закономерности, вытекающие из новой теории движения планеты на основах динамического равновесия. Нами был выполнен анализ большого фактического материала об изотопном составе водорода и кислорода воды гидросферы на предмет выяснения условий выделения этой наиболее легкой оболочки планеты на стадии формирования Земли. Аналогичный анализ фактического материала проведен для изотопов углерода и серы в природных объектах органического и неорганического происхождения. Данные этих анализов приводятся ниже.
В настоящее время существует полное понимание физических основ разделения изотопов воды в природе и накоплен богатый экспериментальный материал об изотопном составе воды, находящейся в природе в различных формах и состоянии. Имеющиеся экспериментальные изотопные данные позволяют провести на этой основе соответствующий анализ проблемы происхождения гидросферы как оболочки Земли.
Температурный интервал, в котором современными методами исследуется разделение изотопов воды при фазовых переходах, лежит в пределах от -40 до +374 °С. В интервале 220-374 °С коэффициент фракционирования для изотопов водорода становится меньше единицы. При более высоких температурах различные изотопы воды в данном объеме газовой фазы будут распределяться статистически равномерно. Фракционирование изотопов водорода и кислорода в других соединениях в процессе образования последних и под воздействием вторичных температурных эффектов будут проявляться в иных диапазонах температуры. Известно, что при взаимодействии кислорода с силикатной фазой пород его изотопное фракционирование проявляется до температуры 1000 °С.
