Ис­то­рии гео­сфер­ных обо­ло­чек Зем­ли

Страница 2

ИС­ТО­РИЯ ГИД­РО­СФЕ­РЫ

Мо­ло­дая Зем­ля бы­ла ли­ше­на гид­ро­сфе­ры. По­след­няя поя­ви­лась бла­го­да­ря де­га­за­ции Зем­ли, ини­ции­руе­мой из­ли­вав­ши­ми­ся на ее из­на­чаль­ную по­верх­ность ман­тий­ны­ми рас­пла­ва­ми, ко­то­рые, по­пав в ус­ло­вия с ми­ни­маль­ным дав­ле­ни­ем, вски­па­ли (как из­вест­но, тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния тем ни­же, чем мень­ше дав­ле­ние) и вы­де­ля­ли ле­ту­чие ве­ще­ст­ва, в том чис­ле па­ры во­ды. Чем силь­нее на­рас­та­ли кон­век­тив­ные яв­ле­ния в ман­тии, тем ча­ще и в боль­шей мас­се из­вер­га­лись на по­верх­ность Зем­ли по­то­ки маг­мы, тем боль­ше ста­но­вил­ся объ­ем пер­во­на­чаль­но не­глу­бо­ко­го океа­на. Из-за по­гло­ще­ния час­ти во­ды океа­ни­че­ской, а так­же кон­ти­нен­таль­ной ко­рой глу­би­на океа­на уве­ли­чи­ва­лась мед­лен­но. И лишь по­сле пол­но­го на­сы­ще­ния во­дой сер­пан­ти­но­во­го слоя океа­ни­че­ской ко­ры, а про­изош­ло это око­ло 2,2 млрд лет на­зад, дно океа­на ста­ло бы­ст­ро опус­кать­ся (до сред­ней глу­би­ны со­вре­мен­но­го океа­на).

Наи­боль­ший при­ток во­ды про­ис­хо­дил в пе­ри­од ох­ва­та кон­век­тив­ны­ми дви­же­ния­ми всей ман­тии Зем­ли, т.е. око­ло 2,6 млрд лет на­зад. При­ток во­ды в Ми­ро­вой оке­ан име­ет ме­сто и в на­ши дни, он бу­дет про­дол­жать­ся в даль­ней­шем. Ос­лаб­ле­ние тек­то­ни­че­ской ак­тив­но­сти Зем­ли, ос­ты­ва­ние ее ман­тии, об­ра­зо­ва­ние в этой свя­зи осо­бо глу­бо­ких океа­ни­че­ских впа­дин и по­гло­ще­ние час­ти во­ды глу­бо­ко за­ле­гаю­щи­ми оса­доч­ны­ми по­ро­да­ми океа­ни­че­ской ли­то­сфе­ры при­ве­дет к то­му, что бу­дут вновь вид­ны сре­дин­но-океа­ни­че­ские хреб­ты. Пре­вра­ще­ние Солн­ца в бе­лый кар­лик при­ве­дет че­рез 5 млрд лет к та­ко­му мо­гу­че­му по­то­ку из­лу­че­ния, что он ис­па­рит весь Ми­ро­вой оке­ан. Воз­ник­ше­му од­на­ж­ды, ему не су­ж­де­но су­ще­ст­во­вать веч­но.

ИС­ТО­РИЯ АТ­МО­СФЕ­РЫ

Со­глас­но не­клас­си­че­ской кон­цеп­ции гло­баль­ной эво­лю­ции Зем­ли, ис­тория ат­мо­сфе­ры свя­за­на с де­га­за­ци­ей пла­не­ты от­нюдь не мень­ше, чем ис­то­рия гид­ро­сфе­ры. По­ла­га­ют, од­на­ко, что уже на ран­них эта­пах сво­ей эво­лю­ции (4,7 - 4 млрд. лет на­зад) Зем­ля, еще не при­об­ре­тя гид­ро­сфе­ры, уже об­ла­да­ла ат­мо­сфе­рой, но край­не раз­ря­жен­ной. Она, ви­ди­мо, со­стоя­ла глав­ным об­ра­зом из ле­ту­чих со­еди­не­ний, ко­то­рые рас­про­стра­не­ны в кос­мо­се, т.е. H2, He, N2, CH4, NH3, H2O, CO2, CO. Ро­ж­де­ние плот­ной ат­мо­сфе­ры ока­за­лось свя­зан­ным с вы­де­ле­ни­ем тех ле­ту­чих со­еди­не­ний, ко­то­рые по­па­ли на Зем­лю в свя­зан­ном со­стоя­нии: во­да - с гид­ро­си­ли­ка­та­ми, азот - с нит­ри­да­ми и нит­ра­та­ми, уг­ле­кис­лый газ - с кар­бо­на­та­ми и т. д. Под­лин­ным ди­на­ми­че­ским ис­точ­ни­ком ат­мо­сфе­ры Зем­ли ока­за­лась ее на­чав­шая­ся ак­тив­ная де­га­за­ция (4 млрд лет на­зад). Око­ло 3 млрд лет на­зад зем­ля бы­ла оку­та­на плот­ной, со­стоя­щей в ос­нов­ном из азо­та (N2) и уг­ле­ки­сло­го га­за (CO2) ат­мо­сфе­рой с дав­ле­ни­ем до 4 атм. По­сле­дую­щая ис­то­рия Зем­ли свя­за­на в ос­нов­ном со свое­об­раз­ной «за­ме­ной» уг­ле­ки­сло­го га­за на ки­сло­род.

На­сы­ще­ние сер­пен­ти­но­во­го слоя океа­ни­че­ской ко­ры во­дой со­про­во­ж­да­лось свя­зы­ва­ни­ем CO2 в кар­бо­на­тах (до­ло­ми­тах). Мож­но по­ка­зать, что при из­быт­ке уг­ле­ки­сло­го га­за в ат­мо­сфе­ре ре­ак­ции гид­ро­та­ции со­про­во­ж­да­ют­ся его свя­зы­ва­ни­ем в кар­бо­на­тах. Ти­пич­ная в этом смыс­ле ре­ак­ция вы­гля­дит сле­дую­щим об­ра­зом:

Mg2SiO4 + 4H2O + 2CO2 → Mg6[Si4O10](OH)8 + 2MgCO3.

Оли­вин Сер­пен­тин Маг­не­зит Сер­пен­ти­нит

Сер­пен­ти­ни­за­ция океа­ни­че­ской ко­ры при­ве­ла к «из­вле­че­нию» уг­ле­ки­сло­го га­за из ат­мо­сфе­ры, его пар­ци­аль­ное дав­ле­ние сни­зи­лось поч­ти до со­вре­мен­но­го. Обед­не­ние ат­мо­сфе­ры CO2 - га­зом, ко­то­рый за­дер­жи­ва­ет ин­фра­крас­ное (те­п­ло­вое) из­лу­че­ние Зем­ли, при­ве­ло к рез­ко­му сни­же­нию при­зем­ной тем­пе­ра­ту­ры (с 90 до 6 ˚С). Со­про­во­ж­да­лось это (2,4 млн лет на­зад) гран­ди­оз­ным оле­де­не­ни­ем.

Ак­тив­ную роль в из­вле­че­нии уг­ле­ки­сло­го га­за из ат­мо­сфе­ры сыг­ра­ли так­же зе­ле­ные рас­те­ния и фо­то­син­те­зи­рую­щие мик­ро­ор­га­низ­мы. Речь идет о про­цес­се фо­то­син­те­за, сум­мар­ное вы­ра­же­ние ко­то­ро­го, как из­вест­но, вы­гля­дит сле­дую­щим об­ра­зом:

Популярные статьи:

Результаты и обсуждение
Для выяснения степени сформированности корневой системы 23 сентября было произведено повторное измерение длины черенков. При этом были обнаружены погибшие растения. Пришлось выбросить 3 черенка туи и 2 – можжевельника. У 8 черенков длина ...

Образование первичных органических соединений
Впервые получить органические молекулы - аминокислоты - в лабораторных условиях, моделирующих те, что были на первобытной Земле, удалось американскому учёному Стэнли Миллеру в 1952 году. Тогда эти эксперименты стали сенсацией, и их автор ...

Роль комбинативной изменчивости
Большинство организмов размножаются при посредстве гамет, разноименных по полу и индивидуальности. Так, например, хотя среди растений есть много самоопылителей, но, как оказывается, только немногие являются облигатно (обязательно) самоопы ...