摩擦和辐解如何提供氢“不同寻常的类型的甲烷”?

Question

的迷人的纽约时报有篇文章气体,使山呼吸火是出现在世界各地谈到了嵌合体的火焰和深碳观测站:

发表的一系列研究,一组国际科学家称为深碳观测站是显示这个源的气体比之前所知的更常见的在我们的星球上。

“我们已经发现了这些不寻常的类型的甲烷在很多网站。这不是一个罕见的现象,”说朱塞佩Etiope组的一员,帮助发现2014年嵌合体的火焰的原因。(重点)

这个问题是关于氢导致的可能的来源,《纽约时报》所说的“不寻常的类型的甲烷”:

多年来,深碳观测站研究人员收集和分析气体样品从数以百计的不同的网站。和使用特殊的工具来算出的甲烷来自哪里,他们发现地球的基本配方:把氢从水。与无机碳矿物或混合气体。添加另一个富有金属矿物过程,瞧,非生物甲烷。

氢通常来自蛇纹石化,当水射通常通过来自地幔的岩石。但配方不同。不同的网站可能使用不同的矿物质或碳来自他们的环境:氢可能来自摩擦或辐解,而不是蛇纹石化。可能范围从低于250华氏度的气温下,仍然可以支持生命,大约有900华氏度,不能。(重点)

蛇纹石化很好地解释在@Gimelist吗优秀的答案这个问题蛇纹石化,在火星表面水的消失?

问题:怎么这个非生物甲烷的氢从何而来

1. 摩擦
2. 辐解

(开放):可能是有用的

• Etiope、g和Whiticar, m . j . 2019非生物甲烷在超基性的大陆岩石系统:对遗传模型
• Etiope、g和库,a . 2014量低的温度与地质的钌催化二氧化碳加氢:一个可能的非生物甲烷源进入铬铁岩非富裕使蛇纹石化岩石

Answer 1

我发现这篇论文1试图理解什么是辐解。水的分解在海底玄武岩含水层发生电离,接近海底。

“水辐解分解水分子的电离辐射过程中产生的放射性元素衰变(Debierne, 1914;Le ca, 2011)。玄武岩的主要放射性元素产生电离辐射是铀(238 u - 235 u),钍(232)和钾(40 k),集体发出阿尔法(α),贝塔(β),和伽马辐射(γ),因为他们和他们的女儿核素衰变。传输的能量从这个水分子辐射激发和电离,产生一些化学物种:eaq - HO•, H•HO2•, H3O +,哦——,过氧化氢和H2(是和森林,1990;Le ca 2011)。”

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“海洋地下室包含地球上最大的含水层。其破碎岩石包含地球近2%的总容积的海水(约翰逊和Pruis, 2003)。虽然生活和在地下室海洋微生物活动的程度并不清楚,各种证据表明,微生物将驻留在含水层(科文et al ., 2003;爱德华兹et al ., 2012;Jungbluth et al ., 2013;杆et al ., 2013;Orcutt et al ., 2013)。Fisk et al。(1998)和Staudigel et al。(2008)报告风化纹理暗示微生物改变subseafloor玄武岩玻璃。”

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对于subseafloor环境,我们生产的还原剂H2特别感兴趣。许多生物catabolically利用H2,包括产甲烷菌、硫酸盐还原硝酸铁还原剂,还原剂(方、张,2011)。有证据表明,一些生物,特别是硫酸盐还原菌和产甲烷菌,活跃在subseafloor玄武岩(杠杆et al ., 2013)。辐解无疑发生在subseafloor玄武岩,水和辐射。爱德华兹et al。(2012)表明,在旧的和相对风化玄武岩地下室的南太平洋环流(SPG),辐解H2可能占主导地位的电子供体。

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想了解如何形成的氢摩擦我的发现这另一个2在作者asociates地震,清单为氢和三种可能的起源说摩擦的起源仍然是一个不知名的过程。显然,它发生在断层系统当岩石圈上有所属:

在过去的几十年里,提出了三种不同的非生物H2代流程:

• (1)水岩氧化还原反应,主要是在水热条件下(Janecky和塞弗里德,1986;Coveney et al ., 1987),
• (2)水辐解反应(Savary·佩格尔,1997年),和
• (3)mechanoradical湿断层表面形成地震[Wakita et al ., 1980)。

H2生产,橄榄岩的水和科马提岩热液反应,现代和古老的类似物,分别已在实验室实验定量估计[塞弗里德et al ., 2007;吉崎康宏认为et al ., 2009)。放射产生H2的支持,H2的分析包含U列车轴承轴承在石英流体包裹体矿物(Dubessy et al ., 1988),已经在实验室定量估计g辐照实验(林et al ., 2005)。H2单位表面积通量从氧化还原反应被估计为3×10−4摩尔/ m2年1公里列的镁铁质、超镁铁的岩石与10 wt % FeO说(睡眠和Zoback, 2007),并从水辐解估计通量威特沃特斯兰德盆地,南非,是8×10−6摩尔/ m2年[林et al ., 2005)。相比之下,与地震相关的H2通量及其在地下生态系统的意义尚未探索野外或实验室。

后实验通量calc报纸上说这种机制对产甲烷菌可能是重要的。不仅eartquakes但陨石撞击也可能是mollecular氢的来源primigenious不仅在地球上其他星球上生活。

“因此,地震活动和H2的顺向版本可能持续地下微生物群落早在3.8 Ga。此外,mechanoradical H2代可以被陨石撞击以及诱发地震,因此可能发挥重要作用的进化地下生物圈不仅在地球上,而且在其他行星。”

1Dzaugis玛丽E。Spivack亚瑟J。,安Dunlea G。穆雷理查德·W。D 'Hondt史蒂文(2016)。”辐射分解制氢在Subseafloor玄武岩含水层”微生物学前沿7 ISSN = 1664 - 302 x

2铃木T Hirose年代Kawagucci K (2011)”Mechanoradical H2代在模拟断层作用:对地震的影响驱动的地下生物圈。”《地球物理研究快报》。