Атмосфера утворена Землею в догеологічну епоху під час зон ної плавки у процесі дегазації магми. У своєму становленні атмо сфера прийшла тривалий і складний еволюційний процес. Первісна атмосфера за своїм складом кардинально відрізнялася від нинішньої, азотно-кисневої. Вона складалась з Н2, СН4, ЫН3 , Н,0 з домішками С02, 802, N0, Н^, С12 та інших агресивних спо лук. За своїм складом первісна атмосфера нагадувала вулканічні гази. Значна частина газів земної кори і мантії вступала в реакцію з водою і мінералами кори, певна частина молекул цих газів розпа далась під дією сонячної радіації. Гази виходили на земну поверх ню при вулканічних процесах через великі розломи земної кори, повільно просочувались у зовнішній простір через крихкі, пористі породи. Поле тяжіння Землі утримувало ці гази, які у подальшому
з’єднувались між собою при різних хімічних реакціях. Поступово щільність первинної атмосфери зростала за рахунок безперервної дегазації земних надр. Переважна частина водяної пари конденсу валась і випадала на Землю, деяка кількість води залишалась у га зоподібному стані над земною поверхнею. Формування атмосфери відбувалось паралельно з утворенням гідросфери, що суттєво вплинуло на хімічний склад цих обох гео сфер. Після завершення в археї інтенсивної вулканічної діяльності, внаслідок конденсації величезної кількості водяної пари й утворення первісного океану, атмосфера стала значно прозорішою, пряме сонячне проміння почало досягати земної поверхні, вкритої пере важно водою. Легкі гази (гідроген, гелій) майже всі вивітрились у Космос внас лідок теплового руху (дисипації), аргон же накопичувався в атмо сфері. Певна частина газів (гелій, аргон) утворювалась ядерним шляхом при розпаді радіоактивних елементів. Біля 3,5Т09 років назад атмосфера стала азотно-аміачно-вуглекислою, вміст СОг в ній досягав вже 50...60 %. У подальшому, в ранньому протерозої (2,6... 1,9 млрд років тому), зміни складу первинної атмосфери відбувались у результаті процесів гідратації океанічної кори водами океану. Особливо важливою подією в еволюції атмосфери стала поява в ній оксиґену. Час появи в атмосфері вільного 0 2залишається дис кусійним. У первинній атмосфері його не було або ж було дуже мало, хоча деяка кількість оксигену могла утворитись внаслідок фотохімічного розкладу (фотолізу) води або СОг Є думка, що оксиґен в атмосфері почав нагромаджуватись тільки з раннього про терозою, приблизно 2,5 млрд років тому. Появу його пов’язують переважно з фотосинтезуючою дією бактерій та водоростей, ос кільки 0 2, що виділявся із земних надр, практично повністю витра чався як на окиснення деяких металів верхньої товщі Землі, так і СН4, ИН3, Н28. Вже в архейську епоху почався фотосинтез, протікан ня якого призводило до збільшення вмісту 0 2, особливо за раху нок морського планктону. Інакше кажучи, утворення 02пов’язане з появою життя на Землі, з утворенням спочатку мікроскопічних, а згодом і великих рослин. На думку багатьох учених, біосфера і маса органічної речовини в ній поступово збільшувались. Це відбува лось, очевидно, в сила акумуляції живими організмами продуктів еволюції первинної вулканічної води і газів (Чечкин, 1990). Поява оксиґену в первинній земній атмосфері різко змінила її склад: СН4 і 1М окиснювались до С02 і И2. Проте накопичення Н3 С02в атмосфері не відбувалось, оскільки він поглинався океаном,
розчиняючись в його водах, зв’язувався живими організмами морів, входив до складу карбонатної кислоти Н2С03, сприяючи утворен ню вапнякових товщ. Поступово в атмосфері Землі стали перева жати ІЧ2і 0 2 останній постійно витрачався та відтворювався. Так ; біля 200 млн років тому сформувалась сучасна вторинна атмосфе ра, в якій переважає ІЧ2. З часу появи в атмосфері значної кількості 0 2кардинально змі нюється весь хід процесів у тодішній географічній оболонці плане ти, а найперше у самій атмосфері. В ній з’являється озоновий шар, з виникненням якого співпадає різке збільшення форм життя на Землі. З того періоду головною геологічною силою на планеті стає жива речовина. Особливістю цієї нової субстанції було те, що з’явившись на межі атмо-, гідро- і літосфери, вона у процесі своєї життєдіяльності не лише пристосовується до навколишнього середовища, але й актив но його змінює стосовно своїх вимог, зокрема й атмосферу. Нині шня атмосфера - продукт біосфери. Життя за мільйони років кар динально переробило первісну атмосферу. Атмосферний оксиґен і вода стали найдійовішими чинниками впливу на гірські породи, значно прискоривши їх вивітрювання, перенесення і перевідкладення. Великий вплив на процеси гіпергенезу і подальше перевідкладення продуктів вивітрювання гірських порід та мінералів мали такі суто атмосферні явища, як перепад температури, опади та вітер. Є підстави стверджувати, що завдяки атмосфері значно прискорився колообіг речовин та енергії у біо сфері загалом. Варто зауважити, що збільшення 0 2 в атмосфері від часу її ви никнення і до нинішнього періоду, не було поступовим та рівно мірним. Понад 500 млн років тому, в первинній атмосфері Землі маса оксиґену становила біля 33 % його нинішньої маси і поступо во збільшувалась. У девоні-карбоні (350.. .300 млн років тому) мало місце перше різке підвищення вмісту оксиґену - в цей час його в атмосфері було стільки ж, скільки і у вторинній атмосфері. Надалі нміст 0 2поступово зменшувався, а в тріасі (біля 200 млн років тому) кількість його стала такою, як і на початку фанерозою. Дуже різке підвищення маси 0 2в атмосфері відбулось в середині мезозойської ери (приблизно 150 млн років тому). Вчені вважають, що в результаті певних геологічних процесів, антропогенного впливу можливе формування третинноїатмосфе ри. Вона може виникнути поступово шляхом еволюції вторинної атмосфери. Протягом тривалого часу в ній будуть накопичуватись
М2, Аг, зменшуватись вміст 02, в основному через охолодження Землі. Третинна-атмосфера, очевидно, буде складатись з М2 Аг та, , можливо, С02.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Походження атмосфери» з дисципліни «Геофізична екологія»
