Историческое землеведение. Палеогеография

Развитие гидросферы Земли в Архей-протерозойское время

При рассмотрении эволюции гидросферы сейчас и дальше основное внимание будет уделяться океаносфере, т.е. океаническим бассейнам, воде в них, ее циркуляции и т.д. Как уже говорилось, химическая эволюция океанической воды была не столь заметна, как эволюция атмосферы. Согласно Р.К.Книге и др., океан пережил три стадии эволюции солевого состава, из них — две в архее-протерозое. Первая — безжизненная (3-4 млрд. л. н.) — она существовала в период становления гидросферы, т.е. до начала активной деятельности биосферы с ее связыванием углекислоты и производством кислорода. Эту стадию еще можно назвать ювенильной, так как основной химический состав воды определялся здесь дегазацией мантии.

Вторая стадия — это изменения химического состава океанической воды под влиянием эволюции литосферы и атмосферы, а также появлением в самой гидросфере живых организмов. Кислотная среда океана постепенно нейтрализовалась, главным образом, карбонатами К, Na, Са, Mg, которые образовывались при выветривании вулканических и осадочных пород и попадали в океан при стоке воды и наносов с суши в процессе большого круговорота воды. Реакции с ювенильной соляной кислотой обеспечивали поступление в воду хлоридов.

В атмосферу из морской воды перемещался азот; стало сокращаться количество бора и фтора, которые осаждались, почти полностью выпал в осадок кремнезем. Кроме того, в воде также растворялся свободный кислород, поступаемый в процессе фотосинтеза. Во второй половине протерозоя хлоридная вода из-за усиления выветривания и переноса карбонатов с суши преобразуется в хлоридно-карбонатную, а затем, когда увеличившееся количество кислорода стало связывать серу и сероводород, в хлоридно-карбонатно-суль- фатную. Вторая стадия длилась до конца протерозоя.

Третья стадия относится уже к палеозою — в это время состав морской воды становится постоянным, близким к современному.

Сначала, на первой стадии, воды было мало, и она заполняла первичные впадины в базальтовой коре, образовывая протоокеаны. На второй стадии, при продолжающейся дегазации и поступлении ювенильных вод, объем гидросферы постепенно нарастал. Это выражается не только в приросте объема океанской воды, но и в постепенном увеличении средней глубины единого к тому времени океанического бассейна — Мирового океана ( 4.2). Очевидно, что максимальный прирост объема океанических вод происходил в период 2,5-1,5 млрд. л. н., т.е. в раннем протерозое — раннем рифее, после того, как большая часть пород земной коры гидра- тировалась и ювенильная вода перестала переходить в связанное состояние.

 Нарастанию глубины способствовало также возникновение прогибов авлакогенов (рифтов), благодаря которым в океанах на Земле возникли глубоководные зоны.