今天的海洋科普,让我们通过以下问题,来系统了解一下海洋的起源吧!
01
地球是怎么来的?
大约在50亿年前,银河系里弥漫着大量的星云物质。它们因自身引力作用而收缩,在收缩过程中产生的旋涡使星云破裂成许多“碎片”。其中,形成太阳系的那些碎片,就称为“太阳星云”。
太阳星云中含有不易挥发的固体尘粒。这些尘粒相互结合,形成越来越大的颗粒环状物,并开始吸附周围一些较小的尘粒,从而使体积日益增大,逐渐形成了地球星胚。
地球星胚在一定的空间范围内运动着,并且不断地壮大自己。于是,原始地球就形成了。原始地球经过不断的运动与壮大,最终形成了今天的模样。
02
地球的年龄?
地球的年龄被认为是46亿年左右。太阳系行星也都是这个年龄。另外,在地球上发现的最古老的岩石是38亿年前的,这些测定有赖于岩石中微量铀、铷、钾等元素的放射性。铀、铷、钾等放射元素具有10 亿年以上的半衰期,为测定地球的年龄提供了线索。
03
海洋的诞生
原始地球形成之后,地表温度慢慢升高。因此,地球从表面开始变暖。这个时期的地球,越靠外侧温度越高。随着温度继续上升,表面物质开始熔化。
这些熔融物质类似火山岩浆,覆盖在地球表面。随着岩浆覆盖面积增大,其中的挥发性物质逸出,形成原始大气。这种大气以水和碳酸气为主要成分,气压是现在的100 多倍。
后来,大气温度下降,大气中的水蒸气变成了水,降到地面形成了原始海洋。
地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。
由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。
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原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发,反复形云致雨,又落回地面,把陆地和海底岩石中的盐分溶解,不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合,才变成了大体匀的咸水。同时,由于大气中当时没有氧气,也没有臭氧层,紫外线可以直达地面,靠海水的保护,生物首先在海洋里诞生。
总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
04
早期大洋水
地球水圈形成后,距今35到20亿年,也许延续到距今15亿年。当时大气中的含氧量大大低于现在,大洋水中的氧分则更低。
早期大洋水的pH值比现代海水低。那时的火成岩偏于基性,当它们与酸,如HCl作用时,会产生中性或偏碱性的溶液,原始的酸性大洋便逐步改变其性质。
早期大洋水中的负离子可能主要是碳酸根和碳酸氢根离子,而不是氯离子,但随着 HCl对岩石的淋滤作用,造成硅的释放与沉淀,并不断产生氯化物,早期大洋便逐渐向含氯离子的现代大洋过渡。
05
现代大洋水
大洋水可能在距今15亿~20亿年时开始具有它现代的特点。这时海洋中具真核细胞的绿色植物出现,生物造氧能力大大增强,量游离氧生成,氧不仅可以满足海洋中的各种氧化反应,而且可以从水中外逸至大气中,逐步形成具有现代特点的大洋水和大气,以及高度氧化的地面条件。
海洋差不多经历了50亿年的演变,才形成了今天我们看到的承载万物的生态圈。至今为止,人类已探索的海底只有5%,还有95%大海的海底是未知的。对于大海的探索是人类不会停止的功课。