Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
6
Добавлен:
15.03.2019
Размер:
57.13 Mб
Скачать

История изменения химического состава

Геологическая шкала фанерозоя

атмосферы

 

Докембрийский этап (архейская и протерозойская

 

эры, от 570 млн. до 4.5 млрд. лет)

 

Как только Земля остыла, вокруг неё, из выделенных газов,

 

сформировалась атмосфера.

 

Вулканические газы в виде перегретых паров воды, углекислого газа,

 

азота, водорода, аммиака, кислых дымов, благородных газов и кислорода

 

формировали праатмосферу.

 

В это время накопление кислорода в атмосфере не происходило,

 

поскольку он расходовался на окисление кислых дымов (HCl, SiO2, H2S).

 

аммиака, закиси углерода, метана и сероводорода.

 

Состав первичной атмосферы - CO2, H2S, NH4, CH4, HCl.

 

Температура ~65-80о, давление высокое

 

Две гипотезы происхождения кислорода в атмосфере

 

1. По мере охлаждения Земли температура упала до 1000C, большая

 

часть водяного пара сконденсировалась и выпала на земную повер-

 

хность, вследствие, чего образовались реки, моря и океаны -

 

гидросфера. Водяная оболочка на Земле обеспечила возможность

 

накопления эндогенного кислорода, став его аккумулятором и (при

 

насыщении) поставщиком в атмосферу, к этому времени уже

 

очищенную от воды, углекислоты, кислых дымов, и других газов в

 

результате прошедших ливней фотодиссоциацией (диссоциация

Формирование

водяного пара под действием ультрафиолетового излучения Солнца).

озоносферы

2. Кислород образовался при фотосинтезе в результате

 

Точки Пастера

 

 

Возникновение

жизнедеятельности примитивных клеточных организмов, когда

 

 

аэробной

жизни

 

растительные организмы расселились по всей Земле, количество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислорода в атмосфере стало быстро увеличиваться.

 

 

 

 

 

 

Эффект Юри

 

'Для природы время ничего не значит и никогда не представляет затруднений, она всегда его имеет в достаточном распоряже- нии, и для нее это средство не имеет границ, с помощью его она производит и самое великое, и самое малое''.(Ж.Б.Ламарк)

Геологические свидетельства изменений состава

Образование озонового слоя

земной атмосферы и условий среды на

 

протяжении докембрия и фанерозоя

 

(по Schopf, 1992)

 

 

 

 

 

 

 

Состав атмосферы в фанерозое

Исходные данные; осадочные и вулканические породы

 

 

 

 

 

 

 

Материалы об отложениях органического углерода на

континентов (А.Б.Ронов, 1979)

 

континентах отражают динамику глобального процесса

 

образования О2 (в отложениях океана значительно меньше).

 

Современная атмосфера содержит 1.2*1021 г.О2 и 90% О2 в фане-розое

израсходовано на окисление минеральных соединений

 

 

Изменение массы кислорода во времени:

 

 

M

A B

А , В – скорость прихода и

 

 

расхода О2 и В=αМ,

 

 

 

 

 

t

α=3.1*10-8 лет-1.

 

Считая, что при t=t0 М=М0 в начале фанерозоя и интегрирую

 

получим:

 

A

 

 

 

 

M

A

(M 0

)e t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эволюция химического состава атмосферы (М.И.Будыко)

Палеозой

Мезозой

Кайнозой

 

 

М’ – масса О2,

вычисленная пропорционально к глобальной величине

1/3

υ – скорость образования вулканических пород

Т=100 млн.

Суммарное накопление: 7.3*1023 г СО2, 19*1021 г О2.

Рост О2 в девоне – карбоне – макс. развитие растительного покрова,

Уменьшение в пермский период – аридизация континентов, Рост в юрский период – увеличение продуктивности автотрофных растений.

Некоторое уменьшение с мелового периода – снижение концентрации СО2.

За фанерозой концентрация О2 изменялась в 4 раза, СО2 - в 10 раз.

Изменение СО2 и температуры.

Современная концентрация CO2 в атмосфере - одна

из самых низких за всю историю Земли. На всём протяжении триасового, юрского и мелового периодов концентрация CO2 в атмосфере была в

десять раз выше (2000 ppmv), с пиками до 7000 ppmv (в 25 раз больше сегодняшней),

Современная концентрация 360-370 ppm

Соседние файлы в папке Климатология лабы