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    水是所謂的揮發(fā)性成分，但在硅酸鹽礦物中經(jīng)常以含水礦物的形式出現(xiàn)，所以通常并不表現(xiàn)出氣體的特征。讓我們以名符其實(shí)的氣體——稀有氣體為例來(lái)檢驗(yàn)一下我們上述提法的正確性吧！

    把地殼和大氣中所含有的氙量與地殼以下深處巖石中所含的氙量作一比較，看看后者是否小得多。以花崗巖代表地殼，其中氙的含量（²³⁸U自然核分裂的部分，不予考慮在內(nèi)）為5×10^－10厘米³（標(biāo)準(zhǔn)溫度，壓力）／克（W．A．Butler等，1963）。若將該值乘以地殼的質(zhì)量數(shù)，則可得到地殼中Xe的量為1×10¹⁶厘米³。因大氣中Xe的量是3．5×10¹⁷厘米³，所以地殼以上（包括地売及氣圈）Xe的量為3.5×10¹⁷厘米³。另ー方面，將徳意志聯(lián)邦共和國(guó)巴伐利亞地方的榴輝巖^1），視為上地幔的上部巖石，獲得其Xe含量量的上限值為4×10^-11厘米³（標(biāo)準(zhǔn)溫度，壓力）／克（ Butler等，1963），假定在200公里深度以?xún)?nèi)的地幔中^2），都存在著Xe，計(jì)算地幔中Xe的總量則為1．3X10¹⁶厘米³。該值約相當(dāng)于出現(xiàn)在地表——即上述地殼及氣圈中氙量的4％。這就是說(shuō)，地球形成時(shí)，收入原始地球中的Xe，大約96％來(lái)到了地表。

    另外，地球大氣中稀有氣體的相對(duì)豐度與所謂宇宙稀有氣體豐度相差懸殊（圖3．9），但它與碳質(zhì)球粒隕石中的相對(duì)豐度（⁴He和⁴⁰Ar這樣的放射性物質(zhì)除外）極為相似，這個(gè)事實(shí)在研究地球的成因上是很值得注意的。在地球集積過(guò)程之前，與宇宙具有不同豐度的稀有氣體就已經(jīng)被封閉在地球的原料物質(zhì)之中，而這種情況也許是全體內(nèi)行星的共性（關(guān)于月球，已知由太陽(yáng)風(fēng)供給，其稀有氣體具有完全不同的豐度——接近宇宙豐度。Lunar Sample Prelim．Exam.Team，1969）。

    據(jù)克拉克等（W．B．Clarke等，1969）資料，溶解于深海下層海水中気的³He／⁴He比值，比空氣中的值1．3×10^-6高約10％。這過(guò)剩部分的³He，從海底脫氣的速度估計(jì)為2^原子／厘米²·秒。另一方面，如將地幔巖石中鈾和釷的含量，分別取作2×10^-8克／克及6×10^－8克／克（Wakita等，1967）；而取其中子發(fā)生率為2×10^-8個(gè)／克·秒；中子的熱中子化功率為0.8；以及中子被⁶Li（n，a）³H消耗的比例為0．05（Mor-rison等，1955），那么，地幔性巖石中的³H（半衰期約12年，變成³He）的發(fā)生率，則為8×10^－10原子／克·秒。成為中子源的巖石如果于現(xiàn)在上地幔200公里處濃縮，那么根據(jù)現(xiàn)
在的核反應(yīng)情況來(lái)看，³He的通量則為3×10^－2原子／厘米²·秒。即僅相當(dāng)于觀(guān)測(cè)的³He通量的1％。因而，³He是屬于被封閉在原始地球中而尚未進(jìn)行脫氣的。但是，如果鈾和釷存在于200公里以深的地方，或夸張地說(shuō)，存在于整個(gè)地幔的話(huà)，那么由核反應(yīng)生成的³He通量，則為0．6^原子／厘米²·秒，該值與觀(guān)測(cè)值相同。雖然如此，正如克拉克等所說(shuō)，也許不能否定³He被封閉在原始地球內(nèi)而尚未出來(lái)的事實(shí)。這個(gè)結(jié)論好象是與有關(guān)Xe的知識(shí)相矛盾。
    關(guān)于氮的情況如何？如后所述，因?yàn)榈越Y(jié)合的狀態(tài)保存在巖石中的可能性是很強(qiáng)的，所以不能與純粹氣體的動(dòng)態(tài)相提并論。因此，在這一點(diǎn)上也許氮比起稀有氣體來(lái)更接接近于水的情況。按梅恩（K．I．Mayne，1957）的意見(jiàn)，純橄欖巖中N₂的含量為2×10^-3厘米³（標(biāo)準(zhǔn)溫度，壓力）／克。如果把它看作是上地幔含N₂量的下限^3），那么200公里以淺的地幔中N₂的總量則為6．5×10²³毫升。另一方面，大氣中氮的總量是3．1×10²⁴毫升，加上地地殼中N₂的總量2．4×10²³毫升，就是3．3×10²⁴毫升，如如該值作為曾一度來(lái)到地表的氮量，那就等于說(shuō)還有20％以上的氮被保持在地球內(nèi)部。
    按穆?tīng)柕龋–．B．Moore等，1969）資料，隕石中的氮以結(jié)合狀態(tài)存在的比氣體狀態(tài)的還多。尚知存在Sionite（Si₂N₂O）這樣特殊的含氮礦物。碳質(zhì)球粒隕石I型中的總氮量為0.3％（重量），普通球粒隕石的總氮量為0.004％。據(jù)此，如由于前者還原作用而生成后者，則總氮的保持率約為1％。該值與前述兩者中水之情況大致相同，但是，若考慮地球比普通球粒隕石更富于還原性這一事實(shí)，則原原始地球氮的保持率大概將降到1％以下，若假定是0．1％，則原始地球保持過(guò)的氮為1．4×10²⁵毫升，而現(xiàn)在到達(dá)地表的N₂量是3．3×10²⁴毫升，約為其23％。由以上兩種推測(cè)結(jié)果，很難說(shuō)保持在原始地球中的氮大部分已來(lái)到了地表。

1）現(xiàn)在一般認(rèn)為它起源于地殼下部。
2）認(rèn)為Xe集中在直到200公里的深度，是由于假定200公里以?xún)?nèi)地震波上升的速度緩慢，在地幔的這段范圍，溫度隨深度激烈上升，在地球的歷史時(shí)期內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)幾乎全部到達(dá)了這個(gè)部位的緣故。
3）純檄欖巖可看作是由橄欖巖部分熔融構(gòu)成玄武巖時(shí)剩下的部分，因此可以認(rèn)為純橄欖巖中的N2有相當(dāng)部分被排擠出來(lái)了。