Историческое землеведение. Палеогеография

Образование гидросферы Земли

Гидросфера есть такой же продукт дегазации мантии, как и атмосфера, их происхождение протекало одновременно. Водяной пар, поступающий на поверхность древней Земли при извержениях множества вулканов и метеоритных бомбардировках, после того, как приземная температура установилась на уровне около +15°, стал существовать преимущественно в жидком виде.

Некоторая часть воды, конденсирующейся из водяного пара вместе с растворенными в ней элементами, стала поглощаться породами земной коры, но основное ее количество стало накапливаться в понижениях поверхности в виде первичных "океанов", скорее напоминающих большие лужи — изолированные неглубокие водоемы.

Важнейшим доказательством существования жидкой воды на Земле по крайней мере на овоидном этапе развития Земли является наличие в комплексе Исуа в Гренландии — древнейших открытых на сегодняшний день слоях Земли, имеющих возраст 3,81-3,96 млрд. лет, осадочных пород (бурого железняка), и кварцитов, также имеющих водное происхождение.

Каждое извержение, каждое излияние базальтовой лавы приносило на поверхность определенное количество ювенильной воды — 3-8% от массы излившихся пород. Этот процесс продолжается и по сей день. Так, при извержении вулкана Толбачик на Камчатке в 1975-1976 гг. было извергнуто 60 млн. т газов, из них — 54 млн. т воды (в виде водяного пара). Сейчас приток ювенильной воды обеспечивает повышение уровня Мирового океана на 1 мм в тысячу лет. Но раньше, на начальных стадиях формирования Земли при более интенсивном вулканизме поступление ювенильной воды происходило в значительно больших масштабах.

Изначально первые воды были минерализованы, причем, непосредственно при дегазации мантии ювенильная вода содержала только анионы (хлор, бром, фтор) и представляла собой растворы галоидных кислот (соляной, плавиковой и т.д.) . Все катионы (натрий, кальций, магний, стронций, литий и т.д.) попадали в воду уже потом — при выветривании горных пород на океаническом дне и на суше, и при этом нейтрализовали кислую среду. Пресные воды суши, обеспечивающие поверхностный, в том числе и ионный сток, образовались при круговороте воды в процессе ее испарения с поверхности океанов.

Общая соленость первичного океана, скорее всего, мало отличалась от современной; химический состав океанской воды в процессе эволюции океана изменился, но не так кардинально, как состав атмосферы. Изначально и вплоть до наших дней воду насыщают 8 главных ионов и изменения в составе воды касались, в основном, содержания катионов: воды первичного океана по составу катионов были магниево- кальциево-натриевыми (сейчас они полностью натриевые); хлоридная основа морской воды с Лунного этапа нашей истории практически не менялась ( 3.3).

Таким образом, к концу Лунного этапа, с появлением атмосферы и гидросферы, на Земле появляется среда для протекания экзогенных процессов — в чашах океанов начали образовываться первичные осадочные породы (бурый железняк, железистые кварциты).

Но процессы выветривания, переноса и аккумуляции первичного базальтового материала были еще очень слабы, поэтому материал для осаждения и накопления поступал из жерл вулканов, в меньшей степени с суши, переносимый реками.