- •Министерство науки и образования Украины
- •Часть 1. Евразия и Мировой океан 1
- •2. Понятие о географической оболочке. Ее свойства и этапы развития
- •3. Понятие о физико-географическом комплексе и его компонентах, факторы формирования физико-географического комплекса
- •4. Таксономическая система природно-территориальных комплексов (зональный и азональный ряды)
- •5. Закон географической зональности и понятие «географическая зона»
- •6. Характеристика эндогенных режимов материков
- •7. Главные тектонические подразделения материков
- •8. Этапы развития материков
- •9. Тектоническая история Евразии
- •10. Основные черты тектоники Евразии
- •11. Тектоническое строение и полезные ископаемые Зарубежной Европы
- •12. Тектоническое строение и полезные ископаемые Зарубежной Азии
- •13. Плейстоценовые оледенения
- •14. Общие черты рельефа Зарубежной Европы
- •15. Общие черты рельефа Зарубежной Азии
- •16. Понятия «геотектура», «морфоструктура» и морфоскульптура»
- •17. Основные геотектуры и морфоструктуры материков
- •18. Морфоструктуры подконтинента Западная Европа, их географические примеры
- •19. Морфоструктуры подконтинентов Западная и Юго-Западная Азия, их географические примеры
- •20. Морфоструктуры подконтинентов Центральная и Восточная Азия, их географические примеры
- •21. Морфоструктуры подконтинентов Южная Азия и Юго-Восточная Азия, их географические примеры
- •22. Тепловые пояса Земли
- •23. Баланс энергии и фотосинтетически активная радиация
- •24. Квазистационарные и сезонно-действующие барические центры Земли, основные барические центры Евразии
- •25. Характеристика климата Зарубежной Европы
- •26. Климатические пояса и типы климата Зарубежной Европы
- •27. Характеристика климата Зарубежной Азии
- •28. Климатические пояса и типы климата Зарубежной Азии
- •29. Внутренние воды Зарубежной Евразии
- •30. Внутренние воды Зарубежной Европы
- •31. Внутренние воды Зарубежной Азии
- •32. Центры происхождения культурных растений
- •33. Почвенно-растительный покров Евразии
- •34. Животный мир Евразии
- •35. Географические пояса и природные зоны Зарубежной Европы
- •36. Географические пояса и природные зоны Зарубежной Азии
- •37. Общая физико-географическая характеристика Евразии
- •38. Общая физико-географическая характеристика Европы
- •39. Общая физико-географическая характеристика Азии
- •40. История исследования Европы
- •41. История исследования Азии
- •42. Исследования Центральной Азии
- •43. Русское Географическое общество
- •44. Марко Поло
- •45. Пётр Петрович Семёнов-Тян-Шанский
- •46. Николай Михайлович Пржевальский
- •47. Петр Кузьмич Козлов
- •48. План физико-географической характеристики страны или области
- •49. Легенда к физико-географическому районированию Зарубежной Евразии Зарубежная Европа
- •Зарубежная Азия
- •50. Архипелаг Шпицберген
- •51. Исландия
- •52. Фенноскандия
- •53. Горная Фенноскандия
- •54. Равнинная Фенноскандия
- •55. Среднеевропейская равнина
- •56. Британские острова и Герцинская Европа
- •57. Британские острова
- •58. Приатлантическая область
- •59. Центральноевропейская область
- •60. Альпийско-Карпатская Европа
- •61. Альпийская область
- •62. Карпатская область
- •63. Европейское Средиземноморье
- •64. Пиренейская область
- •65. Апеннинская область
- •66. Балканская область
- •67. Подконтинент Западная Азия
- •68. Малоазиатское нагорье
- •69. Армянское нагорье
- •70. Иранское нагорье
- •71. Подконтинент Юго-Западная Азия
- •72. Месопотамия
- •73. Сирийско-Палестинские горы (Левант)
- •74. Аравия
- •75. Подконтинент Центральная Азия
- •76. Собственно Центральная Азия
- •77. Северная Монголия
- •78. Гоби, Ордос, Алашань, Бэйшань
- •79. Джунгария и Восточный Тянь-Шань
- •80. Кашгария, Наньшань, Алтынтаг, Цайдам
- •81. Горы Каракорум и Куньлунь
- •82. Тибет
- •83. Подконтинент Восточная Азия
- •84. Северо-Восточный Китай и Корейский полуостров
- •85. Восточный Китай
- •86. Северо-Китайская равнина, Лессовое плато, Шаньдун, Циньлин, Сычуаньская котловина (Красный бассейн)
- •87. Низменность среднего и нижнего течения Янцзы, Наньлин, бассейн реки Сицзян, Юньнань-Гуйчжоуское плато, Тайвань и Хайнань
- •88. Японские острова
- •89. Подконтинент Южная Азия
- •90. Гималаи
- •91. Восточные, Центральные и Западные Гималаи
- •92. Индо-Гангская равнина
- •93. Полуостров Индостан и остров Шри-Ланка
- •94. Подконтинент Юго-Восточная Азия
- •95. Мировой океан на планете Земля
- •96. Мировой океан как единый природный объект
- •97. История изучения Мирового океана (период древних плаваний (до 1492 года)
- •98. История изучения Мирового океана (период Великих географических открытий (1492 - 1522 годы)
- •99. История изучения Мирового океана (период географического изучения Мирового океана (1522 - 1872 годы)
- •100. История изучения Мирового океана (период океанографического изучения океана в рамках национальных программ (1872 - 1957 годы)
- •101. История изучения Мирового океана (период международного сотрудничества в изучении и освоении океана (с 1957 года)
- •102. Строение океанической коры и ее типы, перходные зоны
- •103. Основные элементы рельефа дна
- •104. Поступление осадочного материала в океане
- •105. Распространение осадков в Мировом океане
- •106. Классификация морских берегов
- •107. Основные гипотезы образования океана
- •108. Образование океанических бассейнов (гипотеза в.Хаина)
- •109. Образование водной массы океана
- •110. Формирование солевой массы океана
- •111. Химический состав и соленость морской воды
- •112. Примеси и загрязнения в океане
- •113. Общие сведения о циркуляции вод Мирового океана
- •114. Циркуляция поверхностных вод
- •115. Циркуляция глубинных вод
- •116. Распределение температуры в Мировом океане
- •117. Распределение солености в Мировом океане
- •118. Водные массы Мирового океана
- •119. Фронтальные зоны и фронты в Мировом океане
- •120. Физико-географическое районирование Мирового океана
- •121. Биологические процессы в океане и их взаимодействие с гидрологическими условиями
- •122. Водоросли
- •123. Морские беспозвоночные
- •124. Рыбы
- •125. Морские рептилии, птицы и млекопитающие
- •126. Опасные обитатели океана и организмы-вредители
- •127. Промысел морских животных
- •128. Проблемы глобального устойчивого развития мира
- •129. Опустынивание
- •130. Глобальное потепление: его возможные проявления в Евразии
- •Литература
110. Формирование солевой массы океана
Современный химический состав океанической воды - результат длительного процесса, начавшегося одновременно с образованием гидросферы.
Эволюция состава вод связана с приспособлением первичного ювенильного раствора к изменяющимся условиям Земли.
Воды ювенильного раствора, образовавшего гидросферу, содержали основные элементы, присущие водам современного океана. Оказавшись на поверхности, ювенильный раствор изменял свой состав в процессе приспособления к новым условиям, стремясь прийти в равновесие с ними.
Сущность процесса приспособления заключалась в том, что в растворе сохранялись компоненты, образующих в данных условиях более растворимые соединения, и в выпадении в осадок компонентов, образующих трудно растворимые соединения. Вода океана в любой период истории и есть этот первичный ювенильный раствор после его приспособления к поверхностным условиям.
Сравнение составов современной морской воды и первичного ювенильного раствора показывает, что содержание хлора и брома осталось неизменным, а содержание остальных элементов заметно уменьшилось. В растворе остались неизменными те элементы, для которых не было достаточно активных осадителей. Элементы, содержание которых уменьшилось, участвовали в процессах, выводящих их из раствора. Больше всего снизилось содержание углерода. Основная реакция, которая происходила от момента возникновения океана до настоящего времени, связывание СО2 в угольную кислоту с последующим переходом в карбонат кальция, выпадающего в осадок. Вторая реакция, вызывающая уменьшение содержания углерода, связана с реакцией фотосинтеза и возникла одновременно с появлением биосферы. С появлением и развитием жизни на Земле связаны потеря азота, уменьшение содержания йода. Фтор и бром образовывали трудно растворимые соединения с кальцием, магнием и выпадали в осадок. На протяжении всей геологической истории Земли между океаническим раствором, горными породами дна, берегов и атмосферой происходили процессы, ведшие к равновесию.
Выделяют три основные стадии формирования солевой массы океана: раннюю стадию при отсутствии биосферы (глубокий архей); стадию возникновения и становления биосферы (конец архея - протерозой); современный период, начиная с палеозоя.
На первой стадии развития океана воды имели кислую реакцию, так как фтор, хлор и бром выделялись в виде сильных кислот НF, НСI, НВr. При выходе на поверхность первичный ювенильный раствор попадал в условия пониженных температур и давления, что резко снижало растворимость углекислоты. Вероятно, на первом этапе своего существования воды архейского океана были насыщены углеродом и кремнием.
В дальнейшем сильные кислоты вступали в реакцию с солями сильных оснований, т.е. происходила нейтрализация первичных кислых вод. Процесс нейтрализации возник почти одновременно с появлением гидросферы, т.к. анионная часть первичного океана, приносимая в ювенильном растворе, сразу же вступала во взаимодействие с катионами, образующимися в результате разрушения дна и берегов океана. Таким образом, "кислая" стадия существования океана была кратковременной.
Газовый обмен океана и атмосферы заключался в том, что из атмосферы извлекались те вещества, которые способны были взаимодействовать с водой и переходить в океанический раствор. Это прежде всего относится к углероду, который поступал в атмосферу в виде СН4, СО2 и СО.
При дегазации пород мантии азот выделялся в основном в виде NН3, который растворялся в воде. Кислород находился в атмосфере в небольших количествах, т.к. в высоких слоях атмосферы под действием ультрафиолетового облучения Н2О разлагалась с образованием свободного О2, но уровень содержания О2 не превышал 0,1 по отношению к современной атмосфере. Поэтому NН3 окислиться до N2 не мог, и азота в атмосфере тоже не было.
Таким образом, хорошая растворимость солей, образующихся в воде, привела к тому, что океан с момента возникновения становился соленым, а не пресноводным бассейном. При этом все анионы морской воды - это продукты дегазации мантии, а катионы - продукты выветривания горных пород земной коры. Общая концентрация солей архейского океана, вероятно, мало отличалась от современной. Но состав первичных атмосферы и океана имел существенные различия по сравнению с современным. Главное отличие состояло в восстановительных свойствах обеих сред.
Вторая стадия формирования химического состава Мирового океана началась с момента возникновения биосферы. Возникновение и развитие жизни существенно изменило прежнее химическое равновесие и произвело глубокий переворот в составе океана и атмосферы. Выделение свободного кислорода в процессе фотосинтеза привело к изменению восстановительных свойств атмосферы на окислительные, что привело к созданию современной азотно-кислородной атмосферы. В этот же период в океане под воздействием возникшей биосферы происходила перестройка его солевого состава. Соединения углерода, СО, СН4 и др. в результате окисления перешли в СО2, что увеличило содержание углекислого газа в атмосфере и в воде океана. Из атмосферы СО2 почти полностью был извлечен в процессе фотосинтеза. Все это привело к стабилизации карбонатной системы, образованию скелетных организмов и переходу СаСО3 в осадок.
Под влиянием кислорода изменили свою миграционную форму азот, железо, сера. Свободный азот перешел в атмосферу, железо потеряло свою подвижность, сера начала накапливаться в морской воде. Увеличилась подвижность кальция и магния, усилился их снос в океан.
С момента стабилизации состава атмосферы стабилизировался и солевой состав морской воды. Она стала хлоридно-сульфатной.
В процессе эволюционного формирования солевого состава вод Мирового океана наступил последний - современный период. Начался этот период, по-видимому, около 2,3-1,5 млрд. лет назад. Состав океанической воды тогда был таким же, как в настоящее время. Таким образом, стабилизация современного состава океанических вод произошла где-то между 1,5 и 0,5 млрд. лет назад.
Все существующие в настоящее время типы органического мира сформировались уже в докембрийский период.
Таким образом, газовый состав атмосферы, основные формы жизни в океане, солевой состав океанических вод сложились в докемерийский период и с того времени не было таких сил и факторов, которые способны были бы значительно их изменить.
Несмотря на то, что на Земле непрерывно происходят процессы, приводящие к поступлению солей в океан (дегазация мантии, материковый сток, приход из атмосферы, растворение пород берегов и дна) и их потеря ( выпадение в осадок, обособление морей и заливов), однако общая концентрация солей в морской воде остается постоянной и может служить, по словам В.И. Вернадского, своего рода планетарной константой. Подтверждением постоянства солевого состава служит многообразие жизни в океане. Понижение солености морских вод на 10‰ хотя бы временно привело бы к значительному изменению нынешней фауны. Такое же большое значение имели бы изменения палеотемпературы. Если бы соленость и температура Мирового океана испытывали на протяжении последнего периода большие, даже кратковременные изменения, то фауна океана была бы намного беднее. С начала кембрийского периода для Мирового океана характерна соленость около 35‰.
Таким образом, в результате глобального процесса дифференциации вещества Земли создана гидросфера с ее главным элементом - Мировым океаном с массой 1,3810 и содержанием в нем 5,610 г растворенных солей. Эта огромная масса природного раствора обладает колоссальной химической инертностью, и внести сколько-нибудь существенные изменения в нее могут только исключительно сильные, длительно действующие и направленные процессы.