STRATA MATTER FORMATION MODEL
- Authors: Zaporozhets E.P.1, Shostak N.A.1, Antoniadi D.G.1, Dolgov S.V.1
- Affiliations:
- Kuban State Technological University
- Issue: Vol 18, No 1 (2018)
- Pages: 28-40
- Section: ARTICLES
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/geo/article/view/1200
- DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9923/2018.3.3
- Cite item
Abstract
Using the model developed in the paper, the process of genesis in depths of the planet of all chemical elements given in the Periodic Mendeleev's system is presented. Formation of nuclei and atoms occurs according to the elementary reactions of the interaction of electrons, neutrinos and protons entering the subsoil with high-energy cosmic streams and as a result of high-temperature dissociation of water descending into the depths of the planet under the action of gravity. Matter synthesis goes on the principle of a simple chemical element to the complex. It is mathematically expressed in terms of the relative time of formation of any chemical element of the Periodic System in hydrogen. This time indirectly indicates the prevalence of a chemical element in nature. Formation of chemical elements occurs with the release of a large amount of thermal energy, which heats the magma, moving it to the sides with a lower energy level. Getting into areas with a lower energy level, atoms of chemical elements interact with each other and form various molecular compounds according to chemical reactions. Moving magma affects the crust of the planet. As a result, cracks and faults are formed in thin places of the crust. Chemical elements and molecular compounds rise to the surface under the action of high pressure and temperature. Massive chemical elements and heavy substances are deposited in deeper layers of the earth's crust or carried to the surface with magma. Light matter such as hydrocarbons reaches the surface through cracks and fractures. Oil is formed from condensed hydrocarbons; gas is formed from uncondensed ones. When they enter geological confined spaces, they form new or fill the known formations and field being developed. If there are no closed cavities in the way of hydrocarbons, then hydrocarbons appear on the surface as emissions from faults and mud volcanoes. The model reflects reverse processes such as dissociation of chemical elements into protons, electrons and electrons. During the dissociation, energy is absorbed; a local compression of the magma occurs. Expansion of magma during the formation of chemical elements and its contraction during their dissociation cause low and high frequency pulsations of the planet, during which excess energy is discharged into space. It is indicated that initially all chemicals, including water, were formed in the mantle from high-energy particles such as protons, electrons and neutrinos emitted by the sun and space. It means that our planet is the product of protons, electrons and neutrinos. The main provisions of the developed model are confirmed by results of experimental studies of similar processes and results of geological and geophysical studies in the Black and Caspian Seas, on sea and ocean shelves as well as on the Kolskaya ultradeep well. This allowed to assert that the developed model has a fairly high degree of reliability.
Full Text
Введение Выяснение, каким образом образуются вещества, интенсивно добываемые из недр и широко используемые в человеческой деятельности, является чрезвычайно важной задачей, решение которой позволяет определить их принадлежность к возобновляемым или невозобновляемым материальным или энергетическим источникам. К таким веществам принадлежат водород, углерод, их соединения - нефть, природные и попутные нефтяные газы, кислород, кремний, металлы и другие химические элементы, входящие в Периодическую систему. С целью решения этой задачи разработана модель их образования в недрах планеты. В качестве исходной идеи в модели использованы теоретические представления Д.И. Менделеева о взаимодействиях воды с металлами и их карбидами в толще земной коры, в результате которых образуются углеводороды, а также воззрения Н.А. Кудрявцева [1] о генезисе нефти и газа в глубинах планеты. Модель образования веществ в недрах Образование различных веществ в глубинах планеты по разработанной модели обеспечивается двумя материальными источниками. Первым из них являются потоки из высокоэнергетических частиц: протонов, электронов и нейтрино, излучаемых солнцем и идущих из космоса [2], вторым - вода. Протоны и электроны достигают глубин планеты за счет высокой скорости, порядка 700-1000 км/с, в зависимости от активности солнца и интенсивности космических излучений. Для нейтрино вообще не существует препятствий. Второй источник - вода. По одним представлениям, она проникает в мантию под действием гравитации с поверхности планеты по трещинам и разломам в ее коре или фильтруется и диффундирует сквозь литосферу. По другим [3] - она является результатом химической реакции диоксида кремния с водородом при температуре порядка 1400 °С и давлении в 20 тысяч раз большем, чем у поверхности планеты. Так или иначе, вода имеется вверху мантии, где при высокой температуре (порядка 1000-2500 °С) и давлении (более 20,0 ГПа) под воздействием магнитного поля и радиации вода диссоциирует [4] на протоны и ионы кислорода: (1) Электроны, нейтрино и протоны, поступившие в мантию из космоса и от воды, взаимодействуют друг с другом, образуя нейтроны, согласно элементарным реакциям [2]: - заряда (2) - и материального баланса (3) где р+ - протон; е- - электрон; ν - нейтрино; n - нейтрон; массы покоя: электрона me = = 0,91·10-27 г; протона mp = 1836me; нейтрино mν ~3 me; нейтрона mn = 1840me. Протоны и нейтроны совместно образуют атомные ядра химических элементов (4) а вместе с электронами - их атомы: (5) где N - число протонов; C - число нейтронов; I - число электронов; xN и XN - ядро и его химический элемент. Число протонов N в ядре химического элемента равно атомному номеру последнего и определяет его место в Периодической системе Д.И. Менделеева [2]. Соединение протонов и нейтронов в ядрах и атомах химических элементов происходит за счет их столкновений с высокой кинетической (термической) и потенциальной (барической) энергией, а формирование из них устойчивых ядер и, соответственно, атомов происходит за счет колоссальных магнитных сил, действующих на расстояниях, близких к их геометрическим центрам. Магнитные силы по магнитным моментам у протона μp = 2,792763μя, нейтрона μn = -1,91315μя, электрона μe ≈ -1,0016μб, где μб 9,274·10-21 эрг/Гс - магнетон Бора; μя = 5,051·10-24 эрг/Гс - ядерный магнетон. Ядра и атомы химических элементов образуются по принципу последовательности от простого, имеющего небольшую атомную массу, к сложному, с большей атомной массой. Для наглядности на рис. 1 представлены модели ядер атомов химических элементов, отражающие последовательность их образования от водорода до кислорода [5]. При высокой температуре магмы положительно заряженный протон вступает в связь со свободным электроном, и первым химическим элементом образуется водород (рис. 1, а). Далее формируются изотопы атома водорода (см. рис. 1, б, в), в ядрах которых помимо протона содержатся один или два нейтрона. Атом, в ядре которого за счет магнитных сил магнитных полей с разноименными полюсами протона и нейтрона формируется нуклон, - дейтерий (см. рис. 1, б). На рис. 1, в представлена модель ядра трития. В природе существует 0,015 % дейтерия и 10-10 % трития. Незначительное количество дейтерия и трития в природе по сравнению с количеством водорода указывает на различие структур магнитных полей протона и нейтрона, которое не обеспечивает достаточной устойчивости ядер дейтерия и трития. Следующая комбинация соединений протонов и нейтронов (см. рис. 1, г, д) приводит к образованию ядер атомов гелия. Если нейтрон окажется между двумя протонами (см. рис. 1, г), то он будет экранировать их электрические поля и ослаблять электростатические силы отталкивания протонов. Так формируется структура изотопа атома гелия, которого в природе существует 0,000138 %. На рис. 1, д представлен второй вариант формирования ядра атома гелия, в котором два нейтрона экранируют электрические поля двух протонов. Здесь силы отталкивания более ослаблены, чем в предыдущем варианте. Поэтому такое ядро более устойчиво. Количество атомов гелия, ядра которых состоят из двух протонов и двух нейтронов, составляет 99,999862 %. Существуют изотопы атомов гелия, в ядрах которых содержатся четыре или шесть нейтронов. Такие изотопы очень неустойчивы, и время их существования исчисляется миллисекундами [6-8]. Плоское симметричное ядро (см. рис. 1, е) принадлежит атому углерода, который входит в органические соединения. Оно задает форму чешуйчатому строению графита. Ядро углерода с другой пространственной компоновкой (см. рис. 1, ж) присуще алмазу. У этой структуры семь нейтронов. Один расположен в центре пространственной системы координат, и три пары других нейтронов направлены вдоль координатных осей. Вдоль этих осей к каждому нейтрону присоединен протон. Ядро атома углерода - алмаза, представляет собой идеальный узел кристаллической решетки. Такая форма ядра обеспечивает прочность кристалла алмаза. Механические свойства алмаза радикально отличаются от механических свойств графита. Экспериментальная спектроскопия [9, 10] свидетельствует, что 98,90 % ядер углерода содержит шесть протонов и шесть нейтронов и только 1,1 % ядер этого элемента имеют семь нейтронов. Рис. 1. Модели и порядок образования ядер атомов: а - водорода; б - дейтерия; в - трития; г - изотопа гелия; д - гелия; е - углерода типа графит; ж - углерода алмаза; з - азота; и - кислорода Семь нейтронов и семь протонов имеет ядро атома азота (см. рис. 1, з). Ядро атома кислорода (см. рис. 1, и) имеет восемь протонов и восемь нейтронов. Ядру этого атома экспериментаторы приписывают магическую устойчивость. Симметричность расположения нейтронов и протонов в этом ядре это подтверждает. В природе 99,762 атома кислорода имеют восемь нейтронов и восемь протонов, 0,038 % изотопов кислорода содержат девять нейтронов и восемь протонов, 0,2 % - десять нейтронов и восемь протонов. В качестве примера на рис. 2 представлены ядра атомов натрия, магния, хлора и калия. Ядра этих элементов сложнее, и, естественно, атомные массы их химических элементов больше, чем у водорода, гелия или углерода. Из рис. 1, 2 видно, что ядра простой структуры служат фундаментальной основой для следующих ядер более сложной структуры. В связи с этим атомы, соответствующие ядрам химических элементов, формируются в такой же последовательности: от простого к сложному. Этот принцип можно выразить через относительное время образования любого химического элемента Периодической системы по водороду: (6) где и - величины времени образования атомов химического элемента и водорода; AN - атомная масса химического элемента, имеющего порядковый номер N в Периодической системе; AН - атомная масса водорода; e = 2,71828. Рис. 2. Модели ядер атомов: а - натрия; б - магния; в - хлора; г - калия Отношение атомных масс, в скобках, отражает сложность структуры образующегося химического элемента по сравнению с водородом. Чем больше его величина, тем сложнее атом образующегося химического элемента по сравнению с водородом. Степенная зависимость с показателем e указывает на универсальный характер процесса образования атома химического элемента. Такой характер присущ процессам, происходящим практически во всех природных системах. Принимая время образования атома водорода за единицу по уравнению (6), можно примерно оценить относительное время образования остальных атомов химических элементов Периодической системы. Например, его величина для гелия - 43,3; углерода - 858; азота - 1305; кислорода -1876; натрия - 5030; магния - 5647; алюминия - 7778; кремния - 8586; хлора - 16 241; калия - 21 133; кальция - 22 638; … иридия - 1 609 356; платины - 1 678 631; золота - 1 725 844; ртути - 1 822 769; свинца - 1 974 494; … сто десятого элемента дармштадтия - 4 148 012. Величины относительного времени образования первого и сто десятого элементов отличаются в 4·106 раз. Принимая время длительности эксперимента по получению сто десятого элемента бомбардировкой свинца атомами никеля порядка пяти суток [11] за его время образования ≈ 4,32·105 с, можно определить время образования атома водорода τн ≈ 0,1 с. Относительное время косвенно указывает на распространенность в природе того или иного химического элемента. Наиболее распространенным является водород, обладающий наименьшей величиной относительного времени. Водород входит в состав воды самого распространенного вещества. Затем гелий, но он химически не активен, практически ни с чем не связан, очень летуч, уходит в верхние слои атмосферы и под воздействием солнечного ветра покидает пределы планеты. Литий - очень активный элемент, входит составляющей частью во многие химические вещества. Углерод, азот и кислород широко распространены в природе. Не часто встречаются иридий, платина, золото, которые имеют большие величины относительного времени образования. Чрезвычайно мало встречаются редкоземельные элементы. Такие элементы, как иридий, платина, золото и ртуть, будут находиться в одной области, так как их относительное время практически одинаково. А.Н. Толстой был прозорлив, описывая существование оливинового пояса в мантии, где все эти элементы существую совместно, а золото растворено во ртути и находится в виде амальгамы. Химические элементы с небольшой атомной массой концентрируются в верхних слоях мантии, тяжелые - стремятся под действием гравитации в ее глубину. Образование химических элементов происходит с выделением большого количества тепловой энергии, которая разогревает мантию. Локальный разогрев вещества мантии - магмы, согласно законам термодинамики, приводит к перемещениям последней в стороны меньшего энергетического уровня. Во время таких перемещений происходит гидродинамическое перемешивание магмы, что, естественно, приводит к некоторому перераспределению элементов в пространстве мантии. Однако общая тенденция их распределения сохраняется. Попадая в области с меньшим энергетическим уровнем, атомы химических элементов вступают между собой во взаимодействие и согласно химическим реакциям (окислительным, восстановительным, окислительно-восстановительным, ... синтеза), образуют различные молекулярные соединения, например, Н2О; СО; СО2; SiO2; Fe3O4; оксиды, гидроксиды, соли и пр. При температуре ~1000-1500 °С в присутствии карбидов, нитридов, боридов и оксидов металлов IV группы Периодической системы происходит образование углеводородных радикалов СН, СН2, СН3, метана CH4 и других сложных углеводородов по реакции [4] nC + mH + nH2 → CnHm + CnH2n. (7) В присутствии металлов VIII группы Периодической системы (никель кобальт, железо с добавками оксида тория, магния, циркония, титана) получаются сложные углеводороды по реакции nCH4 → n(-CH2-) + H2n(-CH2-) → → алифатические и ароматические углеводороды. (8) Из окиси углерода и водорода в присутствии металлов VIII группы получаются парафиновые углеводороды: nCO + 2nH2 → CnH2n + H2O + Q Дж/моль. (9) Магма, перемещаясь, воздействует на кору планеты, и в тонких местах последней образуются трещины и разломы. Химические элементы и молекулярные соединения под действием высокого давления и температуры поднимаются к поверхности. Атомы металлов, которые не вступают в реакции с другими элементами, по мере остывания осаждаются и накапливаются на твердых поверхностях литосферы. При этом их концентрация с уменьшением температуры и, соответственно, глубины убывает. Примером служит распределение золота по глубине Кольской сверхглубокой скважины [12] (рис. 3). Массивные химические элементы и тяжелые вещества осаждаются в более глубоких слоях земной коры или выносятся с магмой на поверхность. Углеводороды, поднимаясь по трещинам и разломам, при попадании в геологические замкнутые пространства образуют новые или пополняют известные разрабатываемые залежи и месторождения [13]. Из сконденсированных углеводородов образуется нефть, из несконденсированных - газ. В случае диффузии углеводородов в небольшие замкнутые поровые пространства в породе образуются сланцевые коллекторы газа или нефти. Если на пути углеводородов не встречаются замкнутые полости, то углеводороды проявляются на поверхности в виде, например, выбросов из разломов и грязевых вулканов (рис. 4-8) [14-24]. Пути выбрасываемых углеводородов в атмосферу описаны в работе [25]. К газовым проявлениям в разломах на океанических и морских шельфах приурочены гигантские запасы залежей гидратов (рис. 9). Их мировые запасы оцениваются в 3,114·1015…7,634·1018 м3 [26, 27]. Для сравнения количество воздуха в атмосфере - 5·1018 м3. Образование новой массы вещества из элементарных частиц (протонов, электронов, нейтрино) должно приводить к росту планеты. В 1888 г. инженер И.О. Ярковский предположил, что какие-то виды всепроникающего эфира могут поглощаться внутри Земли и трансмутировать в новые химические элементы, приводя к расширению планет и изменению гравитации [28]. За длительное время геологических эпох планета должна бы неимоверно увеличиться или разорваться от избытка внутренней энергии. Однако за время существования современной человеческой цивилизации такого не произошло. Поэтому можно сделать вывод о том, что внутри планеты существуют и обратные процессы - диссоциации химических элементов и веществ на элементарные частицы. Процесс диссоциации проходит в более глубоких слоях мантии, где ее температура превышает температуру, при которой образуются ядра и атомы химических элементов. В процессе диссоциации поглощается энергия, происходит локальное сжатие магмы. Рис. 3. Геологический разрез Кольской сверхглубокой скважины Рис. 4. Обзорная схема расположения грязевых вулканов, газовых и нефтяных выходов и скоплений газовых гидратов на дне Черного моря Рис. 5. Схема расположения грязевых вулканов и находок газовых гидратов в Западно-Черноморской впадине Рис. 6. Сонограмма и профилограмма потока газа из грязевого вулкана Рис. 7. Южно-Каспийская газогидратная провинция из грязевых вулканов: 1 - выявленные скопления газовых гидратов на грязевых вулканах (А - Буздаг, В - Элм); 2 - глиняные диапиры, не содержащие газовых гидратов (С - северный, D - безымянный на валу Абиха); 3 - подводные грязевые вулканы; 4 - граница газогидратоносной провинции Рис. 8. Фрагмент сейсмоакустического профиля, пройденного через исследованный гидратоносный грязевый вулкан в Каспийском море Рис. 9. Континентальные и субаквальные проявления газов и гидратов: BSR - предполагаемые газогидратные залежи; By Core - подтвержденные газогидратные залежи; Production - разрабатываемые газогидратные залежи; Mallik - газовое месторождение в дельте р. Маккензи, Канада; Messoyha - газогидратное месторождение, расположенное на северо-востоке Западной Сибири, на 250 км западнее г. Норильска; Nankai - газогидратное месторождение на шельфе Японии в районе восточного Нанкайского прогиба Расширение магмы при образовании химических элементов и сжатие ее при их диссоциации вызывают низко- и высокочастотные пульсации планеты, во время которых излишняя энергия сбрасывается в космическое пространство. В заключение можно указать на то, что изначально все химические вещества, в том числе и вода, образовались в мантии из высокоэнергетических частиц: протонов, электронов и нейтрино, излучаемых солнцем и космосом, т.е. наша планета является порождением последних. Верификация модели Верификация разработанной модели базируется на следующих известных данных. 1. Сравнение основных параметров и результатов плазмохимического воздействия на воду с процессами, происходящими с ней в магме. Экспериментальные параметры и результаты исследований плазмохимических процессов взяты из работ японских [29] и российских [5] ученых. Исследования в этом направлении выполнялись ими совместно. Российскую группу возглавлял Ф.М. Канарев. Японскую - Tadahiko Mizuno, работающий в Division of Quantum Energy Engineering Research group of Nuclear System Engineering, Laboratory of Nuclear Material System Faculty of Engineering, Hokkaido University, Kitaku, North 13, West-8 Sapporo 060-8628, Japan. Российская группа ставила и выполняла экспериментальные работы, японская проводила химический анализ методом ядерной спектроскопии (EDX). Материально эти процессы сопоставимы. В плазмохимическом процессе используются водные растворы электролитов. В разработанной модели вода, находящаяся вверху мантии, в принципе является электролитом, так как она контактирует с многокомпонентным веществом магмы и в соединениях с ними является электролитом. В энергетическом плане в плазмохимическом процессе на водный электролит воздействуют электрической, радиационной (при электрическом разряде имеется жесткое излучение) и тепловой энергией с температурой ~ (1-3)·103 °С. На воду в мантии воздействует высокотемпературная магма, имеющая подобный энергетический уровень. Она радиоактивна, присутствие магнитного поля в магме всегда возбуждает электрический ток. На основании вышеизложенного и основываясь на теории подобия[1] можно утверждать, что процессы, протекающие при плазмохимическом воздействии на воду, подобны процессам, происходящим с водой в магме, и поэтому экспериментальными результатами исследований первых процессов пользуемся для характеристики вторых. В результате исследований плазмохимических процессов японскими и российскими учеными: - экспериментально обнаружено и подтверждено образование нейтронов; - на поверхностях катодов, изготовленных, из 99,9%-ного железа, появились осадки, которые имели химические составы, представленные в таблице. Химический состав осадков на поверхностях катодов, % Раствор электролита Al Si Сl K Cr Fe Cu KOH - 0,94 - 4,50 1,90 92,00 0,45 NaOH 1,10 0,55 0,20 0,60 1,60 94,00 0,65 Таким образом, экспериментально показана возможность образования из воды в мантии нейтронов новых атомных элементов. 2. Образование новой массы вещества из элементарных частиц (протонов, электронов, нейтрино) приводит к росту планеты. Окружность земного шара увеличивается в среднем на 17,6 см/г., что подтверждается измерениями специалистов НАСА [31]. 3. Экспериментально выявлен в плазмохимическом процессе [5] прирост тепловой энергии, примерно в 1,4-1,8 раза по сравнению с затраченной электрической энергией, указывающий на протекание низкотемпературного ядерного (атомного) синтеза химических элементов из воды. Это подтверждает версию, изложенную в модели, о выделении энергии в процессе образования химических элементов. 4. Экспериментально эффект холодного ядерного синтеза выявлен в работах [32-38], а также профессором Йосиаки Арата (Yoshiaki Arata) из университета Осаки (Osaka University) и его китайским коллегой Юэчан Чжан (Yue-Chang Zhang) из Шанхайского университета (Shanghai Jiao Топа University). В специальную ячейку из палладия и оксида циркония под сверхвысоким давлением был закачен дейтерий. В полученной палладий-цирконий-дейтериевой «плазме» ядра атомов расположены столь близко друг к другу, что началась реакция холодного синтеза с выделением гелия и энергии. Температура поднялась от 20 до 70 °С и оставалась постоянной в течение 50 ч [32]. Этот эксперимент подтверждает утверждение о выделении энергии в процессе образования химических элементов под высоким давлением. 5. Постулат о низко- и высокочастотных пульсациях планеты от расширения магмы при образовании химических элементов и сжатия ее при их диссоциации, во время которых излишняя энергия сбрасывается в космическое пространство, подтверждается теоретическими исследованиями по устойчивости материи [39, 40], в которых указывается, что любое тело (вещество) испускает два вида излучения: высокочастотное и низкочастотное, зависящие соответственно от массы и плотности. 6. Образование углеводородов в глубинах (мантии и коре) планеты с выходом их через разломы и трещины на поверхность подтверждается результатами обширных геологических и геофизических исследований в Азово-Черноморском, Каспийском бассейнах, а также на океанических и морских шельфах [14-24, 26, 27] (см. рис. 6-9). 7. Положение модели о том, что углеводороды из недр планеты образуют глубинные залежи нефти и газа, подтверждается открытием газового месторождения на глубине ~ 6000 м в юрских отложениях на Крупской площади Таманского полуострова. Лицензия на геологическое изучение принадлежит ООО «Газпром добыча Краснодар». Газ этого месторождения имеет аномально высокие термобарические параметры: на устье разведочной скважины давление более 120 МПа, температура - более 300 °С. 8. Подтверждено положение о том, что вновь образующиеся углеводороды подпитывают давно разрабатываемые месторождения нефти и газа. Это явление выражается в периодической «работе» скважин и постепенном накоплении углеводородов в выработанных залежах Краснодарского края (рис. 10). Рис. 10. Динамика добычи нефти по месторождению Ильская долина (Краснодарский край): Qн - добыча нефти; Qж - добыча жидкости (нефть + вода); КИН - коэффициент извлечения нефти Восполнение с течением времени запасов углеводородов наблюдается на месторождениях Татарии [13]. Например, на Ромашкинском нефтяном месторождении, разрабатываемом с 1948 г., по первоначальным оценкам извлекаемые запасы составляли 710 млн т. Однако на сегодняшний день добыча превысила 3 млрд т и месторождение продолжает разрабатываться. При этом наблюдаются периодические уменьшения плотности и вязкости нефти, а падение дебитов внезапно сменяется ростом. Подобное наблюдается на нефтяных месторождениях Западной Сибири (Самотлорском) и в Терско-Сунженском районе Чеченской Республики. 9. Положение о том, что массивные химические элементы и тяжелые вещества осаждаются в более глубоких слоях земной коры, подтверждается снижением концентрации металлов, в том числе и благородных, с уменьшением ее глубины (см. рис. 3) [12]. Таким образом, основные положения разработанной модели подтверждены результатами экспериментальных и теоретических исследований подобных процессов и результатами геологических и геофизических изысканий. Это позволяет утверждать, что разработанная модель обладает достаточной степенью достоверности. Выводы В разработанной модели обоснован процесс образования в мантии планеты всех химических элементов, представленных в Периодической системе Д.М. Менделеева. Материальными источниками этого процесса являются потоки высокоэнергетических элементарных частиц, излучаемых солнцем и космосом, и вода, поступающая с поверхности и имеющаяся в недрах планеты. Образование ядер и атомов химических элементов в горных породах происходит согласно элементарным реакциям взаимодействия электронов, нейтрино и протонов, поступивших с космическим потоком, и в результате высокотемпературной диссоциации воды. Из протонов, электронов и нейтрино образуются нейтроны. Затем из нейтронов, протонов и электронов образуются ядра и, соответственно, атомы химических элементов. Показано, что их образование идет по принципу от простого к сложным, причем атомное ядро простого элемента служит фундаментом для образования ядра более сложного химического элемента. Этот принцип математически выражен через относительное время образования любого химического элемента Периодической системы по водороду. Относительное время образования химического элемента тем больше, чем выше его атомная масса. Относительное время косвенно указывает на распространенность в природе того или иного химического элемента. Образование химических элементов происходит с выделением большого количества тепловой энергии, которая разогревает мантию. Локальный разогрев вещества мантии - магмы, согласно законам термодинамики, приводит к перемещениям последней в стороны меньшего энергетического уровня. Попадая в области с меньшим энергетическим уровнем, атомы химических элементов вступают между собой во взаимодействие и, согласно химическим реакциям, образуют различные молекулярные соединения. Магма, перемещаясь, воздействует на кору планеты, и в тонких местах последней образуются трещины и разломы. Химические элементы и молекулярные соединения под действием высокого давления и температуры поднимаются к поверхности. Массивные химические элементы и тяжелые вещества осаждаются в более глубоких слоях земной коры или выносятся с магмой на поверхность. Легкие вещества типа углеводородов достигают поверхности через трещины и разломы. Из сконденсированных углеводородов образуется нефть, из несконденсированных - газ. При попадании в геологические замкнутые пространства (ловушки) они образуют новые или пополняют известные разрабатываемые залежи и месторождения углеводородов. Если на пути углеводородов не встречаются геологические ловушки, то углеводороды проявляются на поверхности в виде, например, выбросов из разломов и грязевых вулканов. В модели показаны обратные процессы диссоциации химических элементов на протоны, электроны и электроны. Процессы происходят в более глубоких слоях мантии, где ее температура превышает температуру, при которой образуются ядра и атомы химических элементов. В процессе диссоциации поглощается энергия и происходит локальное сжатие магмы. Расширение магмы при образовании химических элементов и сжатие ее при их диссоциации вызывают низко- и высокочастотные пульсации планеты, во время которых излишняя энергия сбрасывается в космическое пространство. В модели показано, что первично все химические вещества, в том числе и вода, образовались в мантии из высокоэнергетических частиц: протонов, электронов и нейтрино, излучаемых солнцем и космосом, т.е. наша планета является порождением последних. Существенные положения разработанной модели подтверждены результатами экспериментальных исследований подобных процессов и результатами геологических и геофизических исследований в Черном и Каспийском морях, на морских и океанических шельфах, а также на Кольской сверхглубокой скважине. Это позволило утверждать, что разработанная модель обладает достаточной степенью достоверности. На основе разработанной модели можно сделать вывод о том, что все химические атомы и их молекулярные соединения являются возобновляемыми материальными и энергетическими источниками.
About the authors
Evgeniy P. Zaporozhets
Kuban State Technological University
Author for correspondence.
Email: zep1945@inbox.ru
2 Moskovskaya st., Krasnodar, 350072, Russian Federation
Doctor of Engineering, Professor at the Department of Oil and Gas Engineering
Nikita A. Shostak
Kuban State Technological University
Email: shostak.inge@mail.ru
2 Moskovskaya st., Krasnodar, 350072, Russian Federation
кандидат технических наук, доцент кафедры нефтегазового дела
Dmitry G. Antoniadi
Kuban State Technological University
Email: dg@antoniadi.com
2 Moskovskaya st., Krasnodar, 350072, Russian Federation
Doctor of Engineering, Director of the Institute of Oil, Gas and Energy, Head of the Department of Oil and Gas Engineering
Sergey V. Dolgov
Kuban State Technological University
Email: s.dolgow2013@yandex.ru
2 Moskovskaya st., Krasnodar, 350072, Russian Federation
Doctor of Engineering, Professor at the Department of Oil and Gas Engineering
References
- Kudryavtsev N.A. Genezis nefti i gaza [Genesis of oil and gas]. Leningrad, Nedra, 1973, 216 p.
- Fizika. Bolshoj jenciklopedicheskij slovar [Big Encyclopedic Dictionary]. Ed. A.M. Prohorov. Moscow, Bolshaja rossijskaja jenciklopedija, 1999, 699 p.
- Futera Z., Yong X., Pan Y., Tse J.S., English N.J. Formation and properties of water from quartz and hydrogen at high pressure and temperature. Earth and Planetary Science Letters, 2017, vol.461, pp.54-60.
- Kratkaya khimicheskaya entsiklopediya [Brief chemical encyclopedia]. Moscow, Sovetskaja jenciklopedija, 1961, vol.I-V.
- Kanarjov F.M. Nachala fiziki mikromira [Beginning of the physics of the microworld]. Krasnodar, Kubanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet, 2002, 334 p.
- Kanaryev F.M. Modeli yader atomov [Atomic nucleus models]. Krasnodar, Kubanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet, 2002, 23 с.
- Erden-Gruz T. Osnovy stroeniya materii [Basics of the structure of matter]. Moscow, Mir, 1976, 487 p.
- Obrezha A.V. Stroenie atomnykh yader [Structure of atomic nuclei]. Krasnodar, 2001, 95 p.
- Nikitin A.A., Rudzikas Z.B. Osnovy teorii spektrov atomov i ionov [Fundamentals of the theory of the spectra of atoms and ions]. Moscow, Nauka, 1983, 324 p.
- Kustanovich I.M. Spektralnyy analiz [Spectral analysis]. Moscow, Vysshaya shkola, 1967, 390 p.
- Hofmann S. et al. Production and decay of 269110. Zeitschrift für Physik A, 1995, vol.350, no.4, pp.277-280. doi: 10.1007/BF01291181
- Kolskaya sverkhglubokaya. Nauchnye rezultaty i opyt issledovaniy [Kolskaya superdeep. Scientific results and research experience]. Moscow, Tekhnoneftegaz, 1998, 260 p.
- Iktisanov V.A. Skorost sinteza nefti pri razrabotke mestorozhdeniy [Rate of oil synthesis in the development of fields]. Neftepromyslovoe delo, 2017, 4, pp.49-54.
- Ginzburg G.D., Gramberg I.S., Guliev I.S., Guseynov R.A., Dadashev A.A., Ivanov V.L., Krotov A.G., Muradov Ch.S., Solovev V.A., Telepnev E.V. Podvodnogryazevulkanicheskiy tip skopleniy gazovykh gidratov [Subsea-mud-volcanic type of gas hydrate accumulations]. Doklady akademii nauk SSSR, 1988, vol.300, no.2, pp.416-418.
- Ginzburg G.D., Kremlev A.N., Grigorev M.N., Larkin G.V., Pavlenkin A.D., Saltykova N.A. Filtrogennye gazovye gidraty v Chernom more (21 reys NIS “Evpatoriya”) [Filtrogenic gas hydrates in the Black Sea (21st flight of the NIS Evpatoria)]. Geologiya i geofizika, 1990, no.3, pp.10-20.
- Solovev V.A. Prirodnye gazovye gidrvty kak potentsialnoe poleznoe iskopaemoe [Natural gas hydrates as a potential mineral]. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2003, vol.XLVII, no.3, pp.59-69.
- Kruglyakova R.P., Kruglyakova M.V., Shvetsova N.T. Geologo-geokhimicheskaya kharakteristika estestvennykh proyavleniy uglevodorodov v Chernom more [Geological-geochemical characterization of hydrocarbon natural shows in the Black Sea]. Geologiya i poleznye iskopaemye mirovogo okeana, 2009, no.1, pp.37-51.
- Dovgiy S.F., Shnyukov E.F., Starastenko I.I. et al. Geologo-geofizicheskie issledovaniya 57 reysa NIS “Professor Vodyanitskiy” v severo-vostochnoy chasti Chernogo morya [Geological and geophysical studies of 57 flights of the NIS “Professor Vodyanitsky” in the northeastern part of the Black Sea]. Geodinamika i neftegazonosnye sistemy chernomorsko-kaspiyskogo regiona. Tezisy dokladov iv mezhdunarodnoy konferentsii. Simferopol, 2002, pp.60-61.
- Shnyukov E.F., Pasynkov A.A., Maslikov N.A. Chernoe more – zona aktivnoy glubinnoy degazatsii [Black Sea – zone of active deep degassing]. Neft i gaz Chernogo, Azovskogo i Kaspiyskogo morey. Tezisy dokladov iv mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy koferentsii. Gelendzhik, 2004, pp.9-12.
- Shnyukov E.F., Pasynkov A.A., Lyubitskiy A.A., Bogdanov Yu.A. novye proyavleniya gazovogo i gryazevogo vulkanizma v chernom more [New manifestations of gas and mud volcanism in the Black Sea]. Geologiya i poleznye iskopaemye mirovogo okeana. Kiev, NANU, 2007, no.2, pp.107-110.
- Sokolov B.A. Novye idei v geologii nefti i gaza: Izbrannye trudy [New Ideas in the Geology of Oil and Gas: Selected Works]. Moscow, Izdatelstvo Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta, 2001, 480 p.
- Andreev V.M. Gryazevye vulkany i nefteproyavleniya v Tuapsinskom progibe i na valu Shatskogo (Chernoe more) [Mud volcanoes and oil seepage in the Tuapse Trough and on the Shatskiy Shaft (Black Sea)]. Doklady RAN, 2005, vol.402, no.3, pp.305-362.
- Andreev V.M., Tugolesov D.D., Khrenov S.N. Gryazevye vulkany i nefteproyavleniya rossiyskogo sektora Chernogo morya [Mud volcanoes and oil shows of the Russian sector of the Black Sea]. Geologiya i poleznye iskopaemye Mirovogo okeana, 2006, no.3, pp.50-59.
- Nechaeva O.L., Kruglyakova R.P. Geokhimiya organicheskogo veshchestva kaynozoyskikh otlozheniy vostochnoy chasti Chernogo morya [Geochemistry of the organic matter of the Cenozoic deposits of the eastern Black Sea]. Geologiya nefti i gaza, 2008, no.1, pp.50-55.
- Zaporozhets E.P., Shostak N.A., Antoniadi D.G. Model obrazovaniya uglevodorodov i ikh proyavleniya v prirode [Model of formation of hydrocarbons and their occurrence in nature]. Povyshenie effektivnosti razrabotki neftyanykh i gazovykh mestorozhdeniy na pozdney stadii: sbornik tezisov dokladov mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Kubanskiy gosudarstvennyy tekhnologicheskiy universitet. Krasnodar, Yug, 2017, p.23.
- Makogon Yu.F. Gazogidraty. Istoriya izucheniya i perspektivy osvoeniya [Gas hydrates. History of study and development prospects]. Geologiya i poleznye iskopaemye Mirovogo okeana, 2010, no.2, pp.5-21.
- Zaporozhets E.P., Shostak N.A. Gidraty [Hydrates]. Krasnodar, Yug, 2014, 460 p.
- Yarkovskiy I.O. Vsemirnoe tyagotenie kak sledstvie obrazovaniya vesomoy materii vnutri nebesnykh tel. Kineticheskaya gipoteza [World widespread as a result of the formation of weighty matter within celestial bodies. Kinetic hypothesis]. Moscow, Tipolitografiya tovarishchestva I.N. Kushnerev i Ko, 1889, 388 p.
- Ohmori T., Mizuno T. Strong excess energy evolution, new element production, and electromagnetic wave and/or neutron emission in light water electrolysis with a tungsten cathode. Infinite Energy, 1998, vol.4, iss.20, pp.14-17.
- Zaporozhets E.P., Gaponenko A.M., Zakharchenko E.I. Matematicheskoe modelirovanie [Math modeling]. Krasnodar, Yug, 2011, 126 p.
- Knyazhin S.L. U. Keri – velikiy geolog planety [Carey – the great geologist of the planet]. Uralskiy geologicheskiy zhurnal, 2001, no.4, pp.205-212.
- Ivasyshin G.S. Kholodnyy yadernyy sintez i nauchnye otkrytiya v mikro- i nanotribologii. Delovaya slava Rossii. Mezhotraslevoy almanakh [Cold nuclear fusion and scientific discoveries in micro- and nanotribology. Business glory of Russia. Interindustry almanac]. Moscow, Slavitsa, 2009, iss.I, pp.106-109.
- Rossi A. Fluid heater. Pat. US 9115913. 14.03.2012.
- Kanarev F.M. Ustroystvo dlya polucheniya teplovoy energii vodoroda i kisloroda [Device for receiving thermal energy of hydrogen and oxygen]. Patent Russian Federation no.2157427 (2000).
- Kanarev F.M., Podobedov V.V. Ustroystvo dlya polucheniya teplovoy energii i parogazovoy smesi [A device for generating thermal energy and steam-gas mixture]. Patent Russian Federation no.2157862 (2000).
- Tsarev V.A. Nizkotemperaturnyy yadernyy sintez [Low-temperature nuclear fusion]. Uspekhi fizicheskikh nauk, 1990, vol.160, iss.11, pp.1-53.
- Kuzmin R.N., Shvilkin B.N. Kholodnyy yadernyy sintez [Cold nuclear fusion]. Moscow, Znanie, 1989, 64 p. (Seriya “Fizika”, no.10).
- Gac K., Kolonowski M., Skladanowski Z. et al. Preprint Kaliski Inst. of Plasma Physics. Warsaw, 1989.
- Titov N.S. Teoriya ustoychivosti materii [Matter stability theory]. Gazovaya promyshlennost, 1997, no.3, pp.32-33.
- Titov N.S. O silakh vzaimodeystviyakh form materii [On the forces of interaction of forms of matter]. Gazovaya promyshlennost, 1990, no.3, pp.34-35.
Statistics
Views
Abstract - 385
PDF (Russian) - 39
PDF (English) - 52
Refbacks
- There are currently no refbacks.