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

занных в таблице элементов в океанической воде присут­ ствуют и другие химические элементы таблицы Д . И. Мен­ делеева, но их концентрации незначительны и подвер­ жены большим контрастам. Так, содержание большинства

которые усваиваются живыми организмами, и их кон­ центрация контролируется ростом и размножением мор­ ских растений и животных .

111

фических условий. Пределы их колебаний (в см3 ) в 1 л воды выражаются следующими величинами:

так называемую карбонатную систему динамического равновесия, которая представляется в следующем виде:

В морской воде устанавливается сложная система химических равновесий между звеньями этойцепи в за­ висимости от температуры. Общее количество углекис­ лоты во всем объеме Мирового океана оценивается вели­ чиной 1,4 - Ю 2 0 г, что в 60 раз больше углекислоты, на­ ходящейся в атмосфере Земли. С карбонатной системой связаны ионы к а л ь ц и я , а косвенным образом — и весь ионный комплекс морской воды. Выпадение из раствора осадка С а С 0 3 определяется главным образом концентра­ цией иона COj~.

Проблема происхождения океана связана не только с проблемой происхождения самой воды, но и растворенных в ней ионов разного типа.

Вначале мы отметили, что океан не мог образоваться за счет конденсации паров предполагаемой ранее первич­ ной атмосферы космического происхождения . Вода отно­ сится к летучим веществам нашей планеты, естественно, что ее судьба в истории Земли связана с судьбой других летучих. Так , ря д компонентов, ныне слагающих осадоч­ ные горные породы, атмосферу и гидросферу, представляют собой летучие вещества в широком смысле слова. Если сравнить количество этих летучих компонентов в составе

112

ставляют большой интерес с точки зрения проблемы проис­ хождения Мирового океана. Они свидетельствуют о том, что состав «избытка» летучих в главных чертах близок к составу вулканических газов, возникающих и выделяю­ щихся из мантии Земли . Следовательно, у нас есть серьез­ ное основание дл я одного из в а ж н е й ш и х геохимических выводов — о происхождении вод Мирового океана и га­ зов атмосферы за счет дегазации мантии, — прочно утвер­ дившееся сейчас в науке .

Таблица 14

Состав газов из вулканов, изверженных пород п «избытка» летучих элементов- (в вес. %)

Из приведенных данных вытекает, что история поверх­ ности Земли, связанная с вековой дегазацией ее глубин ­ ных частей, была органически связана с историей подзем­ ных природных газов, океана и атмосферы. Иначе говоря, материал океана и вещество нашей атмосферы возникли из общего источника и поэтому происхождение гидро­ сферы, как таковой, и происхождение атмосферы Земли должны рассматриваться как совместная проблема. Од­ нако состав избытка летучих и состав вулканических газов резко отличаются от состава современной атмосферы Земли .

Современная атмосфера составляет по массе ничтожную часть нашей планеты — около 0,00009% ее массы. Вся масса земной атмосферы оценивается величиной 5,15 -101 5 т и по сравнению с другими внутренними планетами усту­ пает только Венере.

В е р х н я я граница атмосферы не может быть установлена точно. Плотность воздуха с высотой постепенно пони-

114

ж а е т с я . Атмосфера традиционно подразделяется на тро­ посферу, стратосферу и ионосферу. Тропосфера представ­ ляет собой зону интенсивного перемешивания воздушных масс. Высота ее находится в пределах 10—17 км и меняется в зависимости от географической широты и времени года. Температура воздуха в тропосфере уменьшается с высо­ той. Выше тропосферы располагается стратосфера, где перемешивание воздушных масс уменьшается. Выше 80 км начинается обширная р а з р е ж е н н а я газовая оболочка, значительная часть атомов которой находится в ионизи­ рованном состоянии. Она называется ионосферой и непо­ средственно граничит с космическим пространством.

Химический состав сухого атмосферного воздуха на уровне моря может быть охарактеризован данными, поме­

в а н и я в атмосфере тех или других компонентов. Такое под­ разделение носит относительный характер, так ка к в разрезе огромных интервалов геологического времени по существу все компоненты атмосферы выступают ка к пере­ менные.

8* 115