Hbs-travel.ru

География

Территориальная организация

Происхождение и основные свойства воды и атмосферы

Атмосфера Земли эволюционировала в масштабах геологического времени, и развитие жизни на Земле было тесно связано с составом атмосферы. Полагают, что первичная атмосфера, окружавшая нашу планету в период ее образования около 4600 млн. лет назад, рассеялась при нагревании Земли. Современная атмосфера вторична и состоит из газов, выделившихся из земных недр. В состав этих газов входили водород, водяной пар (Н20), окись углерода (СО), двуокись углерода (СО2), азот (N2), сероводород (H2S) и хлористый водород (НО). Соотношения газов в процессе их выделения изменялись по мере изменения внутренней структуры Земли, в особенности в то время, когда ее ядро отделилось от мантии. По одним теориям, дегазация земных недр в основном произошла в тот относительно короткий период, когда формировалась наша планета. По другим теориям, этот процесс продолжался в течение более длительного отрезка геологического времени. Газы подвергались процессам химического распада под действием солнечного света и взаимодействовали между собой. Так образовались метан (СН4) и аммиак (NH4); водяной пар конденсировался, и в нем растворялись двуокись углерода, хлористый водород и аммиак.

По геологическим данным, около 1500 млн. лет назад в атмосфере впервые появился в заметном количестве свободный кислород. До этого времени кислород образовывался при фотодиссоциации водяных паров и полностью вступал в реакции окисления с веществами на поверхности Земли. Эволюция жизни на Земле в значительной мере зависела от количества кислорода. Когда его накопилось достаточно для развития зеленых растений, то в атмосферу в результате фотосинтеза стало выделяться еще большее количество кислорода. Концентрация кислорода в наши дни, отражающая состояние динамического равновесия между выделяющимся и поглощаемым кислородом, вероятно, возникла около 100-200 млн. лет тому назад.

Из газов, входивших в состав атмосферы Земли на ранних этапах ее развития, углерод оказался связанным в карбонатных осадочных породах, таких, как известняки (СаСО3), а также в горючих ископаемых (уголь, нефть); вода заполнила впадины океанов, и в ней растворилось некоторое количество хлоридов. Остальная часть хлоридов накопилась в виде отложений солей (например, NaCl), а сера - в осадочных породах (например, в виде пирита FeS2). Азот концентрировался преимущественно в атмосфере, в то время как водород из-за своего низкого молекулярного веса был вынесен в космическое пространство. Этому же способствовало и то обстоятельство, что высокая температура верхних частей атмосферы придавала молекулам водорода скорость, достаточную для преодоления гравитационного поля Земли. Аргон и гелий попали в атмосферу в процессе радиоактивного распада калия, урана и тория, но, в то время как аргон накапливался в атмосфере, гелий, как и водород, будучи газом с низким молекулярным весом, был рассеян в космическое пространство.

Таким образом, вода существовала на поверхности Земли уже на самых ранних этапах геологической истории планеты. Она являлась растворителем для веществ, выносимых из земной коры в результате вулканических извержений или же выпавших из атмосферы. Последние попали туда, видимо, при дегазации земных недр, а не из первозданной туманности, существовавшей в момент образования планеты. Они получили название «избыточных летучих веществ» и помимо углерода, азота и, конечно, воды включали хлор, бром, серу и бор. Геологические данные также свидетельствуют о том, что вода присутствовала на поверхности Земли в достаточном количестве уже около 3000 млн. лет тому назад.

Однако современные океанские котловины образовались на земной поверхности сравнительно недавно. Почти все они имеют возраст менее 250 млн. лет (то есть только 5% геологического времени). Ниже поверхности океана выделяются области с океанической корой, лежащие на глубинах 2-6 км, и области с более древней континентальной корой, к которым относятся континентальные шельфы, лежащие на глубине около 200 м. Эти две области разделяются материковым склоном, имеющим сравнительно крутой наклон поверхности, обычно в пределах 1/10 и 1/20. Береговая линия, которая разделяет сушу и море, является весьма непостоянной границей, положение которой меняется в зависимости от того, уменьшается ли количество воды в океане, когда происходит рост материковых ледниковых щитов, или же, наоборот, увеличивается, когда происходит таяние ледников. В ледниковые эпохи плейстоцена такие эвстатические колебания приводили к понижению уровня моря примерно на 100 м по сравнению с его современным уровнем. Подсчитано, что если все льды, покрывающие Антарктиду и Гренландию, растают, то это приведет к повышению уровня Мирового океана примерно на 60 м. В настоящее время около 70% поверхности Земли покрыто водой; из них 60-65% подстилается океанической корой. Перейти на страницу: 1 2

Другие полезные материалы

Остров Крит и его характерные особенности Крит (греч. Κρήτη) — самый большой греческий остров и пятый по величине в Средиземном море, находится в 110 км от Европы, в 175 км от Азии и в 300 км от Африки. Крит омывается тремя морями — Ионическим, Ливийским и Эгейским. Кри ...