История планетарной воды

Масса современной гидросферы равна 1,6×1024 г, значит, всего было выработано планетой (1,6 + 2,5)×1024 г = 4,1×1024 г воды. Следовательно, недостающая часть воды (2,0×1024 г) поступила на земную поверхность невулканическим путем. Вода может транспортироваться также по глубинным разломам, сбрасываться магмой на глубине при падении давления. Иными словами, вулканизм дал лишь половину наземной воды. Другая половина поступила невулканическим путем.

Но далеко не вся масса воды вышла на поверхность. Значительная ее часть осталась захороненной в недрах Земли, пошла на увлажнение морских осадков. Сколько же из всей этой массы глубинной воды достигло поверхности?

Для ответа на этот вопрос нам придется еще раз заглянуть в глубокие недра Земли.

В центре планеты, как мы видели, находится металлическое ядро, выше (до глубин 2900 км) – обширная зона жидкого расплава, так называемое внешнее ядро, которое облекается твердой мантией – оболочкой (см. рис. 8, с. 28). В этой мантии и сосредоточено первичное планетное вещество, из которого была сформирована наша Земля. Считается, что преобразование этого протовещества происходит в результате физико-химических реакций в зоне внешнего ядра. Продукты этого преобразования – тяжелые металлы – опускаются вниз и формируют плотное внутреннее ядро, а легкие газы и силикаты поднимаются в верхние горизонты планеты. Оценивая массу ядра, земной коры и внешнего ядра, можно примерно найти, сколько протовещества уже подверглось переработке в течение всей истории Земли. Эта величина составляет 361×1025 г. Непрошедшее через горнило физико-химических реакций вещество (240×1025 г) сосредоточено в мантии Земли. Считается, что состав протовещества близок составу выпадающих на Землю метеоритов. Но метеориты содержат в среднем около 0,5% воды. Это позволит оценить, сколько воды было выработано при распаде 361×1025 г протовещества; получается 1,8×1025 г. Из этой огромной массы лишь 4,2×1024 г поступило на поверхность в жидкой фазе, что составляет 23%. Значит, 77% воды навсегда осталось в недрах верхних этажей планеты. Непрошедшая через горнило физико-химических реакций часть протовещества оболочки (240×1025 г) способна дать еще 1,2×1025 г воды и, следовательно, 2,76×1024 г в свободной фазе. Иными словами, земные недра еще должны выработать полтора объема современного Мирового океана!

Приведенные расчеты позволяют сделать ряд важных выводов относительно прошлой истории свободной воды и будущей эволюции Мирового океана.

За всю жизнь Земля уже выработала 2/3 воды, содержавшейся в протопланетном веществе. В будущем она еще выработает примерно полтора объема Мирового океана, после чего поступление воды на земную поверхность прекратится.

Из 4,2×1024 г вынесенной на поверхность воды за период океанизации, т.е. за последние 70 млн. лет, была выработана почти половина – 2,2×1024 г. Оставшаяся часть поступила на поверхность в течение всей предыдущей истории Земли, т.е. за 4 млрд. лет. Естественно, этой воды было недостаточно, чтобы сформировать Мировой океан, подобный современному. Ее было слишком мало. Этой массы воды должно было хватить лишь на образование небольших мелководных водоемов. Поскольку пышная наземная растительность появилась лишь в середине палеозоя – в каменноугольном периоде, то мы должны признать, что только к этому времени мелководные водоемы более или менее равномерно покрыли земную поверхность.

Полезные статьи

Обсуждение результатов
Изложенный материал позволяет заключить, что размещение месторождений кирпичных глин, песков и песчано-гравийных смесей контролировалось главным обр ...

Огненная Земля
Дикие и унылые земли протянулись на юг к точке, где борются два могучих океана. Зимой жестокие штормы, нагоняемые леденящими, снежными ветрами антар ...

Роль океанического природопользования в развитии современной цивилизации
В последние годы в отечественной литературе ученые-гуманитарии все больше переходят в своих анализах от формационного подхода (господствовавшего в с ...