早期的海洋

挥发性物质释放过剩的估计地球的内部表中给出。

地球上最初的吸积固体颗粒的聚集发生在大约45.6亿年前。加热的最初酷无序集团放射性元素的衰变和转换动能和势能来热导致液态铁的发展核心和地球的内部生产总值(gdp)分带。已经得出结论:地球上形成的核心花了约5亿年。核心的形成很可能导致一个原始的逃避原始的大气和替换一个来自亏损来自地球内部的挥发性物质。是否大部分的脱气发生在核心形成或不久之后是否有明显的脱气的地球内部地质时期是不确定的。最近地球形成的模型,然而,表明地球的早期分化为三个主要区域(地核、地幔和地壳)和服务员的早期损失从室内挥发性物质。地球也可能在最初冷凝聚之后,达到温度,这样整个地球走到熔融状态。作为地球的初始地壳凝固,易挥发有毒气体将被释放,形成一种氛围,包含水,后来成为了水圈;碳气体,如二氧化碳,甲烷,一氧化碳;硫气体,主要是硫化氢;和卤素化合物,如盐酸。氮也可能是现在,还有少量的其他气体。气体的低原子序数,如氢和氦逃离地球的引力场。从行星内部被称为物质脱气多余的挥发物因为它们的质量不能仅仅通过占岩石风化。

在一个初始地壳温度约为600°C (1100°F),几乎所有这些化合物,包括水(H₂O),会的大气。这一系列不幸事件的发生在地壳冷却很难构造。低于100°C (212°F) H₂O会凝聚,酸气体反应与原来的吗火成岩地壳的矿物组成沉积物和一个初始海洋。至少有两种可能的途径,这些初始步骤可以完成。

一个包含路径假设600°C氛围,加上其他化合物,水(蒸汽)、二氧化碳,和盐酸20:3:1比例的,酷水的临界温度。的水蒸气因此会凝聚成一个早期海洋热。在此阶段,盐酸溶解海水的时期(约1摩尔每升),但大多数仍将大气中的二氧化碳大约有0.5 mol /升在海水。早期酸性海洋和地壳矿物质反应积极,溶解二氧化硅和阳离子和创建一个渣主要由铝粘土矿物组成,形成早期的沉积物海洋盆地。这个途径的反应假设反应速率相对缓慢冷却。

第二个反应途径,假定冷却缓慢,也是可能的。在这种情况下,温度约为400°C (750°F)的大部分将移除大气中的水蒸气与辉石和橄榄石水化反应。在这种情况下,水蒸气不会凝结,直到一些未知的温度,和地球历史上在早期可能有一种氛围富含二氧化碳和没有海洋:表面就像今天的金星。

几个可能的路径描述两个早期的表面环境的星球。在这两种情况下,在地球表面冷却到100°C,它只需要很短的时间内地质的酸性气体在反应涉及使用矿物质火成岩。的存在细菌并有可能藻类在化石记录的岩石年龄比三十亿年证明了一个事实,地球表面温度冷却到低于100°C的这个时候,原文的中和酸性气体。如果大多数主要的脱气挥发性从地球内部物质发生早期,盐酸的发布的氯化反应与岩石矿物在海洋或被发现蒸发岩存款,和海洋盐度和体积与那些他们今天。

这个结论是基于假设没有剧烈变化挥发物释放通过地质时间的比率。整体广义指示性的化学反应导致形成早期的海洋可以书面形式:主要火成岩矿物+酸挥发物+ H₂O =海洋沉积岩+ +的气氛。注意从这个方程,如果所有的酸挥发物和H₂O被释放在地球早期的历史和今天发现比例,然后总原始沉积岩大规模生产的就等于当前时间,和海洋盐度和体积现在会靠近他们。另一方面,如果脱气随时间线性,然后沉积岩体累积速度线性,如同海洋体积。然而,海水的盐度仍将几乎相同的如果挥发物脱气的比率不随时间改变。最可能的情况是,就是,脱气主要发生在地球早期的历史,后少量的挥发物偶然被释放或连续的其余部分地质时间。的盐内容的海水在海洋中基于挥发物释放的比例常数将主要取决于食盐(氯化钠)的比例关在蒸发岩,溶解在海洋里。如果所有的海水蒸发岩的氯化钠添加到今天,盐度是大约翻了一番。这个值最大海洋盐度的感觉可以达到整个地质时期。

一个组件从早期的地面失踪的是免费的氧气,因为它不会有组成从地壳冷却。如前所述,早期生产的氧气光离解水在大气中吸收的结果紫外线。反应是2 h₂O +hν= O₂+ 2 h₂,在这hν代表一个光子的紫外线。氢气会逃离到太空,O₂与早期反应气体减少了反应如2 h₂S + 3 o₂= 2,₂+ 2 h₂o .氧气生产光离解给早期减少大气开始向现在的条件,但直到的外观光合生物大约33亿年前,它是可能的氧气在大气中积累的速度足够的导致今天的含氧环境。光合反应导致氧气生产可能会写6有限公司₂+ 6 h₂O +hν= C₆H₁₂O₆+ 6 o₂中,C₆H₁₂O₆代表了糖。