Термодинамические расчеты параметров состояния гидротермальной среды для моделирования процесса зарождения биосферы
Автор: Компаниченко В.Н., Авченко О.В.
Журнал: Региональные проблемы @regionalnye-problemy
Рубрика: Биология. Экология
Статья в выпуске: 2 т.18, 2015 года.
Бесплатный доступ
В контексте гидротермального сценария зарождения биосферы выполнены термодинамические расчеты равновесий в гидротермальном растворе, включающие твердую, жидкую и газообразную фазы. В качестве исходных эталонов взяты реальные составы архейского метабазита и хлоридно-натрового термального раствора из кальдеры Узон на Камчатке. Расчеты проводились при температурах от 25 до 150є, давлении от 1 до 50 бар, и соотношении вода-порода от 1000 до 0,05. Результаты показывают наличие больших колебаний химизма жидкой фазы при изменении данных параметров. Это доказывает существование значительных флуктуаций параметров гидротермального раствора при его подъеме к поверхности. Такие флуктуации рассматриваются как важное условие возникновения простейших форм жизни на ранней Земле.
Гидротермальная система, гидрохимический состав, давление, температура, расчет, флуктуация, зарождение биосферы
Короткий адрес: https://sciup.org/14328903
IDR: 14328903
Список литературы Термодинамические расчеты параметров состояния гидротермальной среды для моделирования процесса зарождения биосферы
- Авченко О.В. Петрология Охотского метаморфического комплекса. М.: Наука, 1977.
- Авченко О.В., Чудненко К.В., Александров И.А. Основы физико-химического моделирования минеральных систем. М.: Наука, 2009. 229 с.
- Авченко О.В., Чудненко К.В., Александров И.А., Худоложкин В.О. Адаптация программного комплекса «Селектор_С» к решению проблем петрогенезиса метаморфических пород//Геохимия. 2011. № 2. С.149-164.
- Кирюхин А.В., Лесных М.Д., Поляков А.Ю. Естественный гидродинамический режим Мутновского геотермального резервуара и его связь с сейсмической активностью//Вулканология и сейсмология. 2002. №1. С. 51-60.
- Кирюхин А.В., Москалев Л.К., Поляков А.Ю., Чернев И.И. Изменение термогидродинамического и газогидрохимического режима резервуара в процессе эксплуатации Мутновского геотермального месторождения//XVIII Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. Иркутск, 2006. С. 267-271.
- Компаниченко В.Н. Этапы перехода от доклеточных органических микросистем к первичным сообществам прокариот//Известия РАН. Сер. биологическая. 2011. № 5. С. 630-640.
- Компаниченко В.Н., Шлюфман К.В. Амплитудно-частотная характеристика колебаний давления пароводяной смеси в Верхне-Мутновской гидротермальной системе//Вулканология и сейсмология. 2013. № 5. С. 51-58.
- Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения. Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2010. 287с.
- Brown Kevin M., Tryon Michael D., DeShon Heather R., Dorman LeRoy M. and Schwartz Susan Y. Correlated transient fluid pulsing and seismic tremor in the Costa Rica subduction zone//Earth and Planetary Science Letters. 2005. Vol. 238, N 1-2. P. 189-203.
- Cleaves HJ., Aubrey AD., Bada JL. An evaluation of critical parameters for abiotic peptide synthesis in submarine hydrothermal systems//Origins of Life and Evolution of Biospheres. 2009. Vol. 39. P. 109-126.
- Corliss JB., Baross JA., Hoffman SE. An hypothesis concerning the relationship between submarine hot springs and the origin of life on the Earth//Oceanological Acta. 1981. SP 4. P. 59-69.
- Deamer DW. Prebiotic amphiphilic compounds. In: Seckbach J (ed) Origins. Kluwer, Netherlands, 2004. P. 75-89.
- Diener J.F.A., Powell R., White R.W., Holland T.J.B. A new thermodynamic model for clino-and orthoamphiboles in the system Na2O-CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O//Journal of Meta-morphic Geology. 2007. Vol. 25. P. 631-656.
- Green E., Holland T.J.B., Powell R. An order disorder model for omphacitic pyroxenes in the system jadeite -diopside -hedenbergite -acmite, with applications to eclogitic rocks//American Mineralogist. 2007. Vol. 92, N 7. P. 1181-1189.
- Holland T.J.B., Powell R. An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest//Journal of Metamorphic Geology. 1998. Vol. 16, N 3. P. 309-343.
- Kompanichenko V.N. Inversion concept of the origin of life//Origins of Life and Evolution of Biospheres. 2012. Vol. 42 (2-3). P. 153-178.
- Kompanichenko V.N., Poturay V.A., Shlufman K.V. Hydrothermal systems of Kamchatka are models of the prebiotic environment. Origin of Life and Evolution of Biospheres. 2015. DOI 10.1007/s11084-015-9429-2.
- Kralj Pt., Kralj Pol. Thermal and mineral waters in north-eastern Slovenia//Environmental Geology. 2000. Vol. 39, N 5. P. 488-498.
- Lee B.I., Kesler M.G. Generalized thermodynamic correlations based on three parameter corresponding//AICHEJ. 1975. Vol. 21, N 3. P. 510-527.
- Marshall WL. Hydrothermal synthesis of amino acids//Geochimical et Cosmochimical Acta. 1994. Vol. 58. P. 2099-2106.
- Martin W, Russell JM. On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent//Philosophical Transactions of Royal Society B. 2007. Vol. 362. P. 1887-1925.
- Stefansson V. The Krafla geothermal field, North-East Iceland//Geothermal Systems: Principles and Case Histories. New York: Perhamon Press, 1981. P. 271-294.
- Tajcmanova L., Connolly J.A.D., Cesare B. A thermodynamic model for titanium and ferric iron solution in biotite//Journal of Metamorphic Geology. 2009. Vol. 27. P. 153-165.
- White R.W., Powell R., Clarke G.L. The interpretation of reaction textures in Fe_rich metapelitic granulites of the Musgrave Block, central Australia: constraints from mineral equilibria calculations in the system K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3//Journal of Metamorphic Geology. 2002. Vol. 20. P. 41-55.
- White R.W., Pomroy N.E., Powell R. An in situ metatexite-diatexite transition in upper amphibolite facies rocks from Broken Hill, Australia//Journal of Metamorphic Geology. 2005. Vol. 23. P. 579-602.
Статья научная
