Природа солености морских вод

История формирования солевого состава вод Мирового океана содержит множество интересных страниц. Наиболее простым и понятным объяснением этого явления казалось предположение о том, что соль в море приносят реки. Однако более детальные исследования опровергают эту гипотезу.

Дело в том, что в отличие от морской, речная вода содержит в основном карбонаты (60,1%), соединения азота, фосфора, кремния и органическое вещество (24,8%), выщелачиваемые потоком из горных пород и почвы. Главным катионом здесь является кальций, а анионами - бикарбонаты и карбонаты. За год в океан с речным стоком поступает до 558 млн.т кальция и 961 млн.т. анионов. Преобладающих же в морской воде хлоридов натрия и магния в речных водах очень мало. Поэтому рассматривать реки как источники запаса основных солей в Мировом океане нельзя - уж больно долго им пришлось бы трудиться для этой цели.

Значительно более убедительным выглядит предположение о том, что солевой состав океана сформировался в процессе возникновения нашей планеты много миллиардов лет назад. По одной из современных гипотез возникновения и эволюции Земли наша планета образовалась из твердого холодного космического вещества, которое разогревалось под влиянием сжатия и "бомбардировок" другими космическими телами. Это привело к дифференциации (перераспределению) вещества планеты на оболочки. Легкоплавкие вещества - базальтовая магма и пары воды, составлявшие основу растворенных в ней газов, оказались на поверхности. Далее, по мере охлаждения, пары воды и другие газы: аммиак, метан, окись и двуокись углерода - угарный, углекислый газ конденсировались, образуя кислый раствор, содержащий ионы хлора, серы, углерода и множества других элементов. Одновременно с постепенным растворением горных пород этот раствор нейтрализовался и обогащался ионами натрия, магния, кальция, калия, стронция. Получается, что уже на заре образования гидросферы праокеан был соленым и содержал почти все элементы современного солевого состава.

В соответствии со второй, не менее популярной, гипотезой горячего начала Земли, наша планета подобно другим планетам солнечной системы сформировалась из газообразного облака в процессе гравитационного сжатия. При этом выделялись раскаленные планетные газовые образования, которые затем дифференцировано конденсировались в порядке понижения температуры конденсации отдельных химических соединений: сначала соединений железа и никеля с кремнием имагнием, затемсульфитов и силикатов, в последнюю очередь конденсировалась вода.

Описанные события начались задолго до возникновения жизни на Земле в так называемую катархейскую эру (от 4,6-4,5 до 3,6-3,4 млрд. лет назад). В конце этого периода объем вод праокеана составлял 20% от современного. Кислород, оксиды серы, азота, углерода в нем отсутствовали. Вместо них воды океана были насыщены сероводородом, аммиаком, метаном. В последующие архейскую и протерозойскую эры (от 3,6-3,4 до 0,58-0,56 млрд. лет назад) на нашей планете стала зарождаться и развиваться жизнь. Объем океанских вод к тому времени возрос до 70% от современного, восстановительные условия сменились окислительными - появились оксиды серы, углерода и азота.

На протяжении «эры явной жизни», фанерозо я (570±15 млн. лет назад - до наших дней), в солевом составе океанических вод произошли наиболее значительные изменения. В нижнем палеозое (585-340 млн. лет назад), на нашей планете началось бурное развитие растений и в океане, и на суше, определившее резкое повышение почти до современного уровня содержания кислорода, сульфатов, карбонатов, а также натрия, магния, кальция, калия и других элементов.Последние 250 млн. лет соотношение между основными компонентами солевого состава морских вод практически не изменялось. Таким образом, солевой состав вод Мирового океана можно рассматривать как историческую память формирования нашей планеты. 

ЛИТЕРАТУРА

1. Белянин В.С., Романова Е. Жизнь, молекула воды и золотая пропорция. – 2004. Наука и жизнь. №10.

2. Белянин В.С., Романова Е. Золотая пропорция. Новый взгляд. – 2003. Наука и жизнь. №6.

3. БисвасАзис.К. Человек и вода. – 1975. Гидрометеоиздат. Л-д. 288 с.

4. Васютинский Н.А. Золотая пропорция. – М.: Мол. Гвардия, (Эврика).1990. – 238 с.

5. Вернадский В.И. История природных вод. – 1960. Избр. соч. Т.4. кн. 2. М.

6. Вода: структура, состояние, сольватизация. Достижения последних лет. – 2003. М.: «Наука».

7. География Мирового океана. Физическая география Мирового океана (ред.К.К.Марков) – 1980. Л-д.: Наука.. 362 с.

8. Дерпгольц В.Ф. Мир воды. – 1979. Л-д.: «Недра». 255 с.

9. Классен В.И. Вода и магнит. – 1973. М.

10. Клиге Р.К., Данилов И.Д., Конищев В.Н. История гидросферы. 1998. М.: Научный мир. 368 с.

11. Кульский Л.А. Серебряная вода. – 1968. Киев.

12. Львович М.И. Вода и жизнь – 1986. М.: Мысль. 255 с.

13. Львович М.И. Мировые водные ресурсы и их будущее. – 1974. М.: Мысль. 448 с.

14. Орленок В.В. История океанизации Земли. – 1998. Калининград.: Янтарный сказ. 243 с.

15. Орленок В.В., Курков А.А., Кучерявый П.П., Тупикин С.Н. Физическая география. – 1998. Калининград.: Янтарный сказ. с.478.

16. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. – 2002. М.: МГУ. 560 с.

17. Фащук Д.Я. Мировой океан: история, география, природа. – 2002. М.: Академкнига» 243 с.

18. Фрицман Э.Х. Природа воды. – 1935. Л-д.

19. Шевелев И.Ш., Марутаев М.А., Шмелев И.П. Золотое сечение: Три взгляда на природу гармонии. – М.: Стройиздат, 1990. – 343 с

Вопросы для закрепления материала

Что такое гидросфера.