В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын - Общая и экологическая геофизика (1119248), страница 20
Текст из файла (страница 20)
В больших количествах вода содержится в земных недрах. Все водные об"ьекты иа поверхности Земли связаны между собой и образуют гидросферу. Каждый водный объект, будь то океан, море, озеро, искусственное водохранилище, река или болото можно уподобить сложному организму, в котором одновременно протекают многочисленные физические, химические и биологические процессы. Изучением физических процессов в гидросфере Земли иа физическом факультете МГУ занимается кафедра физики моря и вод суши ]155, 101]. Следуя [7, 132, 44], рассмотрим физические процессы в гидросфере. 'Что мы знаем о возникновении Мирового океана Об образовании Мирового океана мы знаем пока что очень мало.
Дело в том, что химический состав морской воды, который мог бы служить индикатором изменений, которые происходили в процессе возникновения и эволюции Мирового океана, впервые был исследован только в 1872. 1876 гг. во время экспедиции британского парового корвета «Челленджер», совершившего первую океанографическую кругосветиую экспедицию. Именно во время этой экспедиции были исследованы физические и химические свойства морской воды на различных горизонтах.
До этого времени никаких систематических измерений в океане ие проводилось. Поэтому все существующие предположения об истории Гл. 6. Води ни Земле 112 .и 10 — - —— О 0,8 м 0,6 о 0,4 я к 02 о 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 1,0 2,0 3.,0 4,0 ~ 5,0 время, млрд лет Рис. 6.1. Одна из моделей эволюции состава атмосферы Земли происхождения морской воды целиком исходят из летописи геологических событий и расчета равновесия химических реакций. Скорее всего, первоначальная гидросфера образовалась частично из первоначальной атмосферы и поэтому предположения о ранней истории морской воды сосредоточивались вокруг истории первоначальной атмосферы.
Рис. 6.1 иллюстрирует одну из существующих моделей эволюции состава атмосферы Земли. Современное состояние атмосферы Земли обозначено стрелкой на временной шкале рисунка. Первоначальная же атмосфера Земли в период образования нашей планеты ( 4,6 млрд лет тому назад) скорее всего состояла из паров воды Н20, углекислого газа СО2, метана СН1 и соединений азота в виде аммиака МНз и гораздо больше напоминала тогда атмосферу Венеры. Кислород начал поступать в атмосферу на сравнительно позднем этапе развития планеты. Источником кислорода являлось расщепление молекул Н20 под действием УФ радиации Солнца и процесс фотосинтеза растительного покрова Земли. В настоящее время растения производят 10~~ кг 02 в год или 3 10 кг/с, что значительно больше, чем дает диссоциация молекул Н20.
Однако содержание кислорода в атмосфере не увеличивается .. весь он расходуется на дыхание животных и человека, на окисление газов, выделяющихся из вулканов, на горение, на гниение мертвых растений. Поэтому такая деятельность человека,. как интенсивная рубка лесов, может привести к уменьшению содержания 02 в атмосфере, т.е. к экологической катастрофе. Отсюда понятен глубокий смысл выражения «леса это легкие планеты о. Вл.
6. Вода на Земле Но вернемся к первичному океану. Образование первичного океана началось тогда, когда в первичной атмосфере создались условия для конденсации водяного пара. Возникавший конденсат скапливался в замкнутых углублениях земной коры, и эти скопления положили начало образованию протоокеанов. Так как в это время в атмосфере Земли было велико содержание СОо, этот газ вступал в реакцию со скондепсировавшейся водой и образовывал кислоту, которая поступала в первоначальный океан.
Так что протоокеаны., скорее всего, были очень кислыми. Поскольку выделение паров НзО продолжалось, продолжался и процесс их конденсации, и в результате протоокеаны, имевшие вначале, может быть, и небольшие размеры, слились в океаны. Геологические данные свидетельствуют, что уже 3 млрд лет тому назад воды на Земле было достаточно. По мере развития жизни на Земле (органические соединения появились 2,5-3,0 млрд лет тому назад, зарождение жизни на Земле датируется 2,5 1,0 млрд лет тому назад) менялся и состав морской воды (уменьшалась ее кислотность).
Образовавшийся озоновый экран защищал живые организмы от действия жесткого ультрафиолетового излучения. Окисление серы, аммиака до свободного азота обусловили образование современного типа азотно-кислородной атмосферы. Появление кислорода в результате фотосинтеза привело к интенсивному изменению химического состава воды океанов. Восстановительная форма существования элементов сменилась на окислительную.
Стабилизация химического состава атмосферы обусловливала стабилизацию нового химического состава океанов. Примерно около 1 млрд лет тому назад морская вода достигла, вероятно, такого состава, который очень близок к составу современной морской воды. Как упоминалось выше, об истории развития Мирового океана мы знаем очень мало. Существует ряд легенд о возникновении Атлантической впадины и впадины Тихого океана.
Первые гипотезы истории развития Атлантической впадины восходят, по крайней мере, к Платону. Известное единственное указание на местоположение и обстоятельства гибели Атлантиды было найдено в его архивах в 347 г, до н. э. Из них следовало, что само предание было завезено в Элладу далеким предком Платона, известным мудрецом Солопом, из Египта, где оп путешествовал около десяти лет за 6 веков до н.
э. Там-то служители богини Нейт и поведали Солону это странное сказание о погибшей за 9000 лет до этого працивилизации, частью которой и была Атлантида -- остров, располагавшийся в Атлантическом океане «... перед проливом, который ... называется Геракловыми столбамиа. Гл. 6. Води ки Земле Одно время считали, что Атлантида находилась и была затоплена в Средиземном море вблизи Мессинского пролива, разделяющего юг Италии и остров Сицилию. Однако наиболее признанной все еще является гипотеза Платона. Если придерживаться этой гипотезы, то Атлантида была болыпим, расположенным к западу от Гибралтара, архипелагом, который затонул в 9600 г. до н.э. Эта дата является весьма важной в геологическом масштабе, так как она совпадает с периодом, когда племена, жившие на островах и побережье., были вынуждены искать другие земли, что может свидетельствовать об опасности затопления.
Одна из концепций возникновения Атлантической впадины связана с гипотезой дрейфа материков. Именно Джордж Дарвин сын Чарльза Дарвина выдвинул эту теорию, хотя она более известна как теория Вегенера. Дж. Дарвин разработал методы предвычисления приливов, основанные на применении гармонического анализа, исследовал влияние приливов в качестве космогонических факторов, т. е. факторов, сказывающихся на эволюции небесных тел.
Дж. Дарвиным была выдвинута теория приливного резонанса, согласно которой утверждалось, что Луна отделилась от Земли и в результате этого на Земле остался «шрам» в виде ложа Тихого океана. Отделение от Земли такой большой массы вызвало напряжение в коре земного шара. Следствием этих напряжений и явился дрейф материков. При этом Атлантический океан - - результат растяжения, и дно его обнаженный шрам базальтовой коры, от которого двигались материки, а Тихий океан зона сжатия. Веским доводом в пользу гипотезы дрейфа является сходство побережий, особенно в южной части Атлантического океана.
Если Южную Америку придвинуть к западному побережью Африки, Аравийский полуостров и Индия> -- к восточному (туда же и Мадагаскар), а Австралию и Новую Зеландию к новой береговой черте, то видно, что они хорошо подходят друг к другу. Если Дж. Дарвин считал, что Луна откололась от Земли в силу приливного резонанса.
то другая гипотеза предполагает, что откол Луны от Земли произошел в результате столкновения Земли с некоторым космическим телом, что и привело к отделению Луны в самостоятельный небесный объект. Американский космический аппарат «Клементина» сделал глобальную съемку обеих сторон Луны и исследовал лунный грунт. Исследования показали, что грунт Луны по своему химическому составу сильно отличается от земного.
Этот факт опровергает сразу две гипотезы: 1) о том, что Земля и Луна одновременно возникли из газо- пылевого облака и 2) о том, что Лупа возникла из мантии Земли, Гл. 6. Вода на Земле Пв Рис. 6.2. Так выглядела наша планета в далеком прошлом отколовшись от Земли во время ее столкновения с болыпим метеоритом размером с Марс. Вместе с тем, спектральный анализ 93Уо лунной поверхности подтверждает гипотезу гигантского столкновения, но произошло это столкновение между Землей и Луной, которая была самостоятельным небесным телом. Потеряв при столкновении часть энергии, Луна отскочила от Земли, но преодолеть ее притяжение не смогла и осталась спутником Земли.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
