Upload
geological-survey-of-sweden
View
110
Download
2
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
Serpentinisering av mafiska bergarter på terrestra planeter(hydrering – dehydrering)Nils G. HolmInstitutionen för geologiska vetenskaperStockholms universitet
Betydelsefulla komponenter i systemet Jorden
IODPInitialSciencePlan
Två olika typer av mantelkonvektion
Infångande av havsvatten och hydrering av en ‘tidig’ platta under en ocean Från: Plate tectonics and planetary habitability: current status and future challenges
Annals of the New York Academy of SciencesVolume 1260, Issue 1, pages 87-94, 18 JAN 2012 DOI: 10.1111/j.1749-6632.2011.06276.xhttp://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1749-6632.2011.06276.x/full#f2
Oceanisk litosfär sträcker sig från spridnings- centrum till subduktionszonerna
’Black smoker – svartrökare’ på East PacificRise i Stilla havet
Global distribution av kända hydrotermala områden i oceanerna
Havsbottenspridning med fastlåsta fria konvektionsceller
Fehn&Cathles,Tectonophysics 125,1986
Hydrering av oceanbottenskorpa sker i flera steg...
Degens,1989
Flödesregimer i djuphavs-bottnarna
Edwards, Bach, and McCollom, 2005
Förkastning (och hydrering) av oceanisk litosfär vid subduktion
Järnmagnesiummineral
Olivin (Mg,Fe)2SiO4
Pyroxener Ca(Mg,Fe)Si2O6 augit
(Mg,Fe)SiO3 hypersten
Amfibol Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2
hornblände
Dessa mineral är också vanliga i kosmiskt damm
Serpentinisering av mineralet olivin
2Mg1.8Fe0.2SiO4 + 3H2O = olivinMg2.85 Fe0.15 Si2O5(OH)4 + Mg 0.75 Fe0.25 (OH)2
serpentin ferrobrucit (intermediär)
Innehållet av Fe(OH)2 ökar med minskande temp under ca 300ºC.
12Mg0.75Fe0.25(OH)2=Fe3O4+9Mg(OH)2+H2+2H20 ferrobrucit magnetit brucit
Reaktionen karaktäriseras av högt pH(modifierad från Bach et al., 2006)
Den vätgasdrivna djupbiofären
Pedersen, 2000
Fischer-TropschsyntesDen industriella processen:CO + H2 organiska ämnenI närvaro av katalysatorer såsomFe eller ZnO +/- Fe2O3, Fe3O4, Cr2O3
ZnO+Cr2O3 raka alkoholerZnO+ Fe2O3 raka kolväten
I naturliga miljöer reduceras CO2 till CO i närvaro av elementärt Fe och Ni (som bildas under serpentinisering)
Subduktionszonen i Marianergraven i västra Stilla havet
Schematiskt tvärsnitt genom ’lervulkaner’ i Marianergravens subduktionszon
Fluider från Conical Seamounthar pH på 12.6 ochinnehåller C1-C4kolväten ochkarboxylsyroroch är anrikadepå bor (x10) och ammonium(Fryer et al., 1999)
Oliviner vid foten av Syrtis Major-vulkanen på planeten Mars
Hoefen et al.,2003
Var bildas metan på Mars?
Olympus Mons – största vulkanen i vårt solsystem
Ett par slutsatser
Processer i hela havsbotten har stor geokemisk betydelse på Jorden (och har sannolikt haft det på andra terrestra planeter såsom Mars)
Platt-tektonik är kanske avgörande för uppkomsten av avancerat liv på terrestra planeter