Геохимия природных вод - Перельман А.И.
Скачать (прямая ссылка):
В. М. Гольдшмидт подсчитал, что за время геологической истории на каждый килограмм океанической воды пришлось 600 г изверженной породы, подвергшейся выветриванию. Ученый рассчитал количество химических элементов, привнесенных в океан за счет выветривания изверженных пород, и сопоставил его с находящимися в настоящее время (табл. 8).
Таблица 8
Баланс элементов в океане
Привнос а уда Катноногенные элементы Анионогенные
ление элементов элементы
из океана Na Mg к Са Rb Cs С) s' в
Привнесено в 16,8 12,6 Ч 21,6 0,2 0,006 0,29 0,3 1,8
океан, г (на
1 кг воды)
Находится в 10,7 1,3 0,37 0,42 0,0002 0,000002 19,3 0,88 4,6
океане, г
Отношение, % 66 10 2,5 1,9 0,1 0,03 6650 293 250
Согласно А. А. Саукову, в морской воде сохранилось менее 0,1% ртути, которая поступила из изверженных по-!род. Большая часть атомов этого металла была сорбирована морскими илами, в связи с чем содержание ртути >в глинах и сланцах оказалось почти в 2 раза выше, чем ’в изверженных породах. По А. А. Саукову, избыток рту-;ти в осадочных породах почти точно отвечает ее дефици-у в гидросфере.
Иные соотношения для элементов, образующих анио-:ы. Как видно из таблицы, содержание бора в воде выше а 250%, серы —на 293%, а хлора даже — на 6650%. то привело В. М. Гольдшмидта к выводу, что основным сточником катионов для океанической воды было выветривание пород материков, а анионы или входили в со-пав первичного океана, или поступили в него позднее в зультате вулканизма. Этот вывод поддержали А. П. Ви-градов и другие геохимики. А. П. Виноградов писал: «Можно определенно утверждать, что вся анионная часть лей океана возникла из продуктов дегазации вулканов, катионная — за счет разрушения горных пород»41.
Виноградов А. П. Введение в геохимию океана. М.: Наука, 1967,
с. 20.
Первичный океан, по йшотезе А. П. Виноградова, образовался в результате дегазации мантии в глубоком ар-хее, свыше 4 млрд. лет навад, когда возникла и. твердая земная кора — продукт выплавления из мантии основных изверженных пород. Биосферы в это время еще не было, кислые вулканические дымы (НС1, HF и др.), растворяясь, определяли сильнокислую реакцию океанических вод. Таким образом, первичный океан был кислым, хлорид-ным, восстановительным. Существуют гипотезы и о щелочной реакции вод первичного океана. Появление в ар-хее биосферы коренным образом изменило геохимию океана. Второй этап истории океана продолжался несколько миллиардов лет — до начала палеозоя. Океан постепенно ^гал окислительным, щелочным, в нем появился сульфат-ион. «Современный», по Виноградову, этап начался в палеозое, для него характерна ведущая роль живого вещества в геохимии океана. Аналогичную картину рисует; и Н. М. Страхов. Первичный «азойский» океан он также считает продуктом дегазации мантии. «Гидросфера была, несомненно, очень кислой, с pH, близким к i—2»42. Второй этап — археозойский — продолжался приблизительно 2 млрд. лет — до начала фотосинтеза (2,5— 3,0 млрд. лет назад). Океаническая вода в археозое стала хлоридно-карбонатной, менее кислой. Она еще была восстановительной, так как свободного кислорода в атмосфере не было. Третий этап — протерозойско-рифейский — продолжался до начала палеозоя. Океан стал содержать свободный кислород, в нем появились сульфаты, содержание углекислого газа понизилось, реакция вод приблизилась к нейтральной, воды стали хлоридно-карбонатно-сульфатными. Четвертый этап — исторический — охватывает весь фанерозой, характеризуется еще большим влиянием живого вещества на геохимию океана. В океане понизилось содержание углекислого газа за счет извлечения его организмами (фотосинтез, осаждение карбонатов), вода стала щелочной, хлоридно-сульфатной. Соленость океана, по мнению Н. М. Страхова, уменьшалась в эпохи галогенеза (нижний кембрий, средний девон, пермь) и возрастала в эпохи ослабления галогенеза (нижний карбон, нижняя и средняя юра). Однако зоологи считают, что соленость в фанерозоз менялась незначитель-
42 Страхов П. М. Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли. М.: Госгеолтехнздат, 1963, с. 509.
В во, о чем говорят особенности фаупы. На геохимию оке-I а на в. фанерозое должны были влиять' изменение интен-I сивности вулканизма и оледенения, извлекавшие огром-I ные массы воды (в ледниковые эпохи четвертичного f периода уровень Мирового океана понижался на 100 м).
I- Влияло на геохимию океана и понижение содержания угле- . ' кислого газа в атмосфере и изменение температуры вод.
Историческая геохимия океана особенно интересует ’г геологов в связи с проблемой эволюции океанского рудо-образования, так как накопление морских железпых руд, фосфоритов, углеродистых сланцев наиболее энергично происходило в определенные эпохи геологической истории.
