Состав протогейской гидросферы.

Отсутствие среди протогейских образований солей, фосфоритов, незначительное присутствие карбонатов и их доломитовый состав указывают на существенные отличия гидросферы от современной.

Состав воды: растворенные кислоты (HCl, HF), сероводород H2S,углекислота CO2, углеводороды CH4. Вода имела кислый состав.

Эволюция состава гидросферы в протогее: снос с суши силикатов и главным образом карбонатов K2CO3, Na2C03, CaCO3, MgCO3, которые образовались при выветривании магматических пород за счет CO2 бескислородной атмосферы. Эти карбонаты нейтрализовали сильные кислоты ( например HCl), образуя хлориды. Кислотность воды падала, она становилась хлоридной ( растворимые NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2).

При дальнейшем поступлении карбонатов вода становилась хлоридно - карбонатной и в PR1 карбонаты уже начали выпадать в осадок, но главным образом в виде магнезита и доломита и в еще очень незначительном количестве. Магнезит - MgCO3, доломит - CaMg(CO3)2.

Состав протогейской атмосферы.

Основная часть - пары воды, CO2, а также аммиак NH3, метан CH4, сероводород H2S, CD, H2, N2. Атмосфера бескислородная, восстановительная, аммиачно - метаново - углекислая.

Эволюция протогейской атмосферы: поступление O2 за счет жизнедеятельности прокариотных организмов. Они жили ( и могли возникнуть) только в бескислородной восстановительной среде, но продуцировали кислород. Сначала за счет окисления аммиака NH3 с появлением больших масс азота N2, а затем приобрели способность к фотосинтезу.

CO2+H2O=CH2O+O2 - фиксации каждого атома C в органическом веществе сопутствует переход во внешнюю среду одной молекулы O2. В протогее эта реакция осуществлялась некоторыми сине-зелеными водорослями.

Об эволюции состава атмосферы в протогее можно судить по смене типов отложений.

В AR и начале PR1 - коры выветривания с закисным геохимическим профилем. Выветривание за счет воды, CO2, но без кислорода. Конгломераты с неокисленными обломочными зернами ураниита и пирита - бескислородная атмосфера.

В PR1 в интервале 2000 - 1800 м.л. - массовое образование джеспилитов. Источник Fe - выветривание магматических пород основного состава в бескислородной атмосфере с выносом растворимых закисных соединений. Причина массового осаждения - переход растворимых закисных в нерастворимые окисные соединения Fe в период перехода от бескислородной к кислородной атмосфере. Образование джеспилитов происходило и ранее за счет окисления Fe(2) кислородом, образовавшимся в море деятельностью прокариот.

Только после полной "очистке" морской воды от Fe(2) свободные O2 стал поступать в атмосферу и процессы окисления Fe(2) в Fe(3) переместились на сушу.

В конце PR1(1800 - 1650 м.л.) впервые появление значительных количеств континентальных обломочных красноцветных отложений. Окисные соединения Fe. Атмосфера кислородная.

К концу PR1 - точка Пастера - 1% от современного содержания O2.