Глава 16 ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЭПОХИ

Смотрите также:

История атомов и география - Перельман

Геохимия - химия земли

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

Биология

Эволюция биосферы

Геоботаника

 Биографии геологов, почвоведов

Эволюция

Эволюция ландшафтно-геохимических условий отчетливо разделяется на 3 главнейших этапа: 1) условно абиогенный (катархей), 2) биогенный (архей- кайнозой), 3) техногенный (современный).

Каждый этап состоит из стадий, а они — из геохимических эпох. В данной главе охарактеризованы первые два этапа, а третьему — техногенному, в связи с его особой важностью, посвящена пятая часть книги.

Абиогенный этап

Этот этап характерен для Марса и других планет земной группы, но для Земли гипотетичен, так как возраст древнейших горных пород и находок древнейших организмов или продуктов их обмена веществ почти совпадает. Магматизм в катархее был примитивным базальтовым, который определял состав атмосферы и гидросферы. Восстановительная атмосфера содержала СО, СО2, N2, НС1, HF, Н2 и другие газы. Иным был и первичный океан. Предполагается, что метеоритная бомбардировка приводила к образованию астроблем, аналогичных кратерам Луны, Меркурия и Марса. При ударной дегазации земной поверхности, как показали эксперименты М.В. Герасимова и Л.М. Мухина, из пород могли выделяться Н2О,CC>2, SC>2, N2, О2, Н2, СО, H2S, COS, CS2, HCN. По мнению этих авторов, данные газы участвовали в создании ранней атмосферы и гидросферы планеты. Свободный кислород в ней не накапливался из-за его участия в окислительных реакциях, а водород — из-за диссипирования в космос. Таким образом, в гипотетических катархейских абиогенных ландшафтах преобладала восстановительная среда, в них, вероятно, формировались коры выветривания и континентальные отложения, но почв еще не было. Геохимические различия между ландшафтами были невелики, и поверхность материков представляла монотонную безжизненную пустыню.

Биогенный этап

Возникновение биогенных ландшафтов тесно связано с проблемой происхождения жизни, которая решается неоднозначно. Полагают, что органические соединения в углистых хондритах и лунных породах возникли в космических условиях. Эти соединения могли синтезироваться и в первичной земной коре: из СН4, NH3, СО2 иод влиянием нейтронов и протонов космических лучей, электрических разрядов, коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца, радиоактивного излучения и других источников энергии могли создаваться сложные органические соединения. В 50-х годах С. Миллер (США), пропуская электрический разряд в системе СН4 — NH3 — Н2О, синтезировал мочевину, муравьиную кислоту и формальдегид. Позднее были синтезированы аминокислоты — основа жизни.

Следовательно, ранее 4 млрд. лет назад гидросфера вполне могла содержать РОВ (растворенные органические вещества). В этом "первичном бульоне", по гипотезе А.И. Опарина—Д. Холдейна, и зародилась жизнь. Абиогенный синтез аминокислот и других органических соединений мог происходить и в гидротермах вулканических ландшафтов. Согласно этой гипотезе, первые организмы питались готовыми органическими соединениями "бульона", органического фотосинтеза в то время не было. Небольшое количество О2 в атмосфере, возможно, возникало за счет фотодиссоциации воды. Однако этот сильный окислитель все время должен был расходоваться на окисление минералов. Наряду с приведенными построениями предполагался занос жизни из космоса в виде спор бактерий, высказаны и другие гипотезы.

Все природные аминокислоты относятся к левым оптически активным зеркальным стереоизомерам, а природные сахара — к правым. На данную важную особенность жизни — нарушение зеркальной симметрии обращали внимание еще J1. Пастер и В.И. Вернадский. В.И. Гольданский полагает, что возникновение жизни во Вселенной было связано с "Биологическим большим взрывом" — разделением оптических антиподов (левых и правых изомеров).

К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов