Файл: Войткевич, Г. В. Происхождение и химическая эволюция Земли.pdf

непрерывно конденсационный рост. Только масса железоникелевого сплава, независимо конденсировавшаяся из протопланетного облака, могла образовать ядра планет земного типа.

планет. Если сгущение происходило при температурах ниже 1000° К , то условия роста первичных планет были существенно иными. При а к к у м у л я ц и и первичных планет из твердых частиц действовали еще некоторые дополни­ тельные факторы, способствующие избирательному на­ коплению вещества разного свойства и разного состава. К таким факторам можно отнести магнитные силы. Вы­ сокая активность первичного Солнца создавала в окру­ жающем пространстве магнитное поле, способствовавшее намагничиванию ферромагнитных веществ. К числу их

магнитные силы д л я мелких частиц на много порядков

щейся солнечной туманности могла начаться при темпе­

ниже 580° К т а к ж е могло аккумулироваться под влия ­ нием магнитных сил вслед за железом, кобальтом и ни­ келем. Поэтому можно выдвинуть гипотезу: основной мотив зонарного строения нашей планеты был связан

силикатных и других частиц, накопление которых дикто­ валось у ж е преимущественно силами гравитации вырос­

106

В О З Н И К Н О В Е Н И Е И Э В О Л Ю Ц И Я М И Р О В О Г О О К Е А Н А И АТМОСФЕРЫ

Все главные составные части атмосферы Земли и Миро­ вого океана относятся к летучим веществам. Они посту­ пили на поверхность Земли в результате ее химической дифференциации. По всем имеющимся данным, пары воды и газы атмосферы возникли в недрах нашей планеты и поступили на ее поверхность в результате внутреннего разогрева совместно с наиболее легкоплавкими вещест­ вами мантии в процессе вулканической деятельности.

Следует отметить, что в науке долго господствовали представления о первичной расплавленной Земле и о том, что на ранних этапах ее развития она была окутана мощ­ ной атмосферой с парами воды, а при последующем ох­ лаждении произошла конденсация этих паров в жидкую воду. Выпали дожди, образовав массу воды Мирового океана, которая первоначально при таком способе обра­ зования была пресной. Соленой и минерализованной океаническая вода стала позже в результате сноса раство­ ренных веществ с поверхности суши в течение длитель­ ного геологического времени. Однако подобные пред­ ставления, получившие в свое время большую популяр ­ ность, противоречат современным данным.

В случае если бы вся масса воды современного океана была бы в свое время в атмосфере, то она создала бы вы­ сокое парциальное давление, вызвавшее химические реак­ ции воды с силикатными минералами верхних частей Земли. В результате возникла бы огромная масса гидратированных силикатов, аналогичных тем, которые встре­

ральных ассоциаций мы не находим в доступных древ­ нейших участках земной коры как в пределах конти­ нентальной, так и океанической ее частей. Наиболее убедительные доводы против наличия в прошлом тяже -

108

лой атмосферы были приведены А. П. Виноградовым (1959): «Дымы, подобные HCl, H F и особенно С 0 2 , соз­ дали бы парциальное давление в десятки атмосфер. . .

Породы Земли, находящиеся в равновесии с этими коли ­

Различные минералы горных пород должны были бы

дочных пород всех геологических периодов, вместе взя ­ тых. В частности, среди осадочных пород этого началь ­ ного периода жизни Земли должны были бы отложиться в огромном количестве карбонаты и т. д. Наконец, в со­ ставе современной атмосферы должны были сохраниться

поступавшие в современную атмосферу, в большинстве случаев подвергаются резкому изменению и переходят в другие химические соединения. Основной вулканиче ­ ский газ Н 2 0 конденсируется в виде жидкой воды, по­ п о л н я я гидросферу. Следующий по распространению

бинные летучие вещества Земли, поступая на ее поверх­ ность, подвергаются существенной переработке и остаются не только в атмосфере и гидросфере, но в значительной степени и в осадочных породах.

В современную эпоху все воды на Земле образуют единое целое и создают водную оболочку — гидросферу. Значение воды к а к мощного фактора, веками преобразую­ щего лик планеты и совершающего огромную химиче-

109

скую и геологическую работу, хорошо изучено. Дейст­ вие воды в условиях поверхности и глубин Земли свя­ зано с ее свойствами. При этом решающее значение имеет способность воды находиться в трех агрегатных состоя­ ниях: твердом, жидком и парообразном. Немаловажное значение имеет способность жидкой воды растворять в себе многие вещества. Поэтому любые воды гидросферы содержат в разном количестве растворенные вещества. Природные воды всегда в той или иной степени минерали­ зованы, и их можно рассматривать как природные рас­ творы разных ступеней концентрации. Так, даже наибо­

находятся в атмосфере в виде паров, создают океаны, моря и континентальные воды, проникают в толщи оса­

и значительно меньшая часть связана с сушей, куда от­ носятся воды озер, болот, рек, подземных вод осадочной

вого океана. Средняя глубина 3,8 км. Общая масса воды оценивается в 1420-101 6 т.

Океаническая вода представляет собой уникальный раствор, содержащий в среднем 3,5% растворенных веществ. Сумму этих растворенных веществ принято называть в океанологии соленостью Мирового океана. В количественном отношении соленость определяется общим весом в граммах растворенного вещества в 1000 г морской воды. Среди основных компонентов, определяю­ щих соленость, следует различать наиболее распростра­ ненные ионы, которых относительно немного, и рассеян­ ные ионы многих химических элементов. Главные ионы океанической воды с указанием их содержания в грам­ мах на 1 л воды представлены в табл. 12. Кроме ука-

110