Для определения содержания в мантии радиоактивных и других рассеянных элементов нельзя использовать данные по составам ксенолитов мантийных пород из кимберлитовых трубок взрыва или из продуктов вулканических извержений островных дуг. Связано это с тем, что ультраосновные и эклогитовые ксенолиты кимберлитовых трубок фактически представляют собой осколки древней, преимущественно раннепротерозойской океанский коры, затянутой по бывшим зонам субдукции глубоко под литосферные плиты архейских континентов [118], а вулканы островных дуг сами функционируют только за счет переплавления и глубокой переработки пододвигаемой под них океанской коры.[ ...]
С большой осторожностью также следует подходить и к отбору для анализов удьтраосновных ксенолитов из океанских вулканов гавайского типа, поскольку многие среди таких образцов имеют кумулятивное происхождение и возникают на уровнях существования промежуточных магматических очагов, в которых магматические расплавы также могут контаминироваться морскими водами, проникающими в горячую зону по напластованиям лавовых потоков стратовулканов.[ ...]
Земле только по эмпирическим данным невозможно и приходится прибегать к помощи дополнительных гипотез. Один из таких косвенных способов определения содержания в мантии предложили независимо друг от друга П.В.Гаст [28] и П.Харли [298]. По их идее содержание в Земле радиоактивного изотопа калия 4 К (а, следовательно, и всего калия) может быть найдено по концентрации в атмосфере радиогенного изотопа аргона 40Ar, попадающего в эту геосферу при переходе калия из мантии в земную кору. При этом подвижность калия они считали приблизительно такой же, как и у рубидия, а последнюю можно определить по стронциевым отношениям 87Sr/86Sr в коровых и мантийных породах.[ ...]
Напомним для сравнения, что по А.П.Виноградову [14] в мантийных породах содержится около 0,03% калия, по А.Рингвуду [105] - 0,03%, по С.Тейлору [126] - 0,015% и по П.Гасту [28] -менее 0,01%. Как видно, значение, полученное Со-рохтиным-Ушаковым оказывается близким к среднему из них.[ ...]
Как видно из выполненных оценок, в настоящее время основная масса радиоактивных элементов сосредоточена в земной коре. Ранее это было четко показано П.В.Гастом [28]. Правда, необходимо помнить, что содержания радиоактивных элементов удается определить более или менее надежно только в континентальной коре, тогда как оценка их концентрации в мантии по имеющимся моделям остается весьма приближенной. Тем не менее основной вывод, что в мантии рассеивается значительно меньше радиогенного тепла, чем в земной коре, все-таки можно считать достаточно уверенным.[ ...]
Радиоактивные элементы, выносимые из мантии в земную кору, в большей мере концентрируются в ее гранитном веществе. Поэтому генерируемое ими тепло относительно быстро теряется через земную поверхность и практически не участвует в разогреве глубинных недр Земли. Следовательно, при выявлении источников энергии, питающей тектоническую активность Земли, особый интерес представляет только та доля радиогенной энергии, которая выделяется в мантии. Судя по приведенным в этом разделе оценкам современного уровня генерации радиогенной энергии в Земле (1,26-1020 эрг/с), земной коре (0,9-10 эрг/с) и мантии (0,35-1020 эрг/с), в настоящее время эта доля невелика и составляет всего лишь около 8% от суммарных теплопотерь Земли (4,3-10 эрг/с). Однако в прошлые геологические эпохи выделение радиогенной энергии в мантии могло быть существенно большим.[ ...]
Для нахождения этой энергии необходимо учитывать, что концентрация радиоактивных элементов в мантии со временем уменьшалась не только за счет распада, но и благодаря их подвижности и переходу в континентальную кору.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Скорость выделения радиогенной энергии £д - в Земле; - в коивектирующей мантии; £^к - в континентальной коре, по [122] |
![Скорость выделения радиогенной энергии £д - в Земле; - в коивектирующей мантии; £^к - в континентальной коре, по [122]](/static/pngsmall/820745412.png) |
| Выделение радиогенной энергии |
|