海洋的形成和海水化学组成的演化

会计学1海洋的形成和海水化学组成的演化位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，后来渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组的过程，大概是在45亿年前完成了。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。

在很长的一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。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。总之，经过水量和盐分的逐渐增加，及地质历史上的沧桑，海洋逐渐演变成今天的海洋。第1页/共11页六十年代初，建立在当时的地球物理科学基础上的“海底扩张说”应运而生，它科学地解释了大洋地壳的形成问题，在此基础上发展起来的“板块构造学说”进一步用地球板块的产生、消亡和相互作用来解释地球的构造运动。这两个学说给“大陆漂移学说”注入了更科学的新鲜的血液，以“板块理论”的形式出现，更好地解释了海洋的形成和发展的问题，板块理论认为，大洋的诞生始于大陆地壳的破裂。地壳由于内部物质上涌产生隆起，在张力作用下向两边拉伸，从而导致局部破裂，形成一系列的裂谷与湖泊。现代东非大裂谷便是例子。后来大陆地壳终于被拉断，岩浆沿裂隙上涌，凝结而成大陆地壳，一个新的大洋便从此诞生。

1、洋盆的形成第2页/共11页2、海水的形成

现在的研究证明，大约在50亿年前，从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，互相碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不断受到加热增温；当内部温度达到足够高时，地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下，重的下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部的水分汽化与气体一起冲出来，飞升入空中。但是由于地心的引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一的圈层。位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，后来渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组的过程，大概是在45亿年前完成了。第3页/共11页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。在很长的一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。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。

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，反复地形云致雨，重又落回地面，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。大约在38亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。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。第4页/共11页海水化学组成的演化（一）、海水的化学组成

发现海水含有80种元素，其化合物的种类更多，这些化合物以离子态（阴离子、阳离子、结合离子）、悬浮态、胶体以及气泡等形式存在于海水中，海水总的含盐量35%左右，但在河口可低至1~2%。个别水蒸发量大的海域含盐量偏高。如红海为40%，按组分含量的不同，可把海水中的化学成分分为五类1、常量元素：钠、镁、钙、钾、氯、硫、碳、溴、氟、硼等，，占海水中溶解盐类的99.8~99.9%，它们在海水中的含量基本不变2、营养元素：包括氮（以硝酸盐和亚硝酸盐和铵等形式存在）、硅、磷、铁、锰、铜等，这些元素与生物的生长很密切3、微量元素：种类很多，但总量却非常少，仅占总盐的0.1%左右，如锂、铯、锌等第5页/共11页4、溶解气体：主要来自海气交换，如氮、氧、氩、二氧化碳、氖、氦等，在缺氧情况下还会出现硫化氢和甲烷等5、有机物：包括碳水化合物、脂肪、蛋白质和元素有机物等等，部分来源于大陆河流输入，大部分来自海洋生物的分泌、排泄和生物死体的分解

海水的盐度、PH值、含氧量、二氧化碳含量、营养盐和有机物以及一些微量元素的含量，对海洋生物都有直接的影响。第6页/共11页（二）、海水的演化

地史早期，距今约46～40亿年间，地球物质的熔融分异作用进行得很剧烈，去气作用强烈频繁，地表气温高于水沸点，所有的挥发性气体都积聚在大气中形成稠密的火山气圈。总大气压约在100个大气压左右，其中水蒸气分压最高,二氧化碳分压居第二位，含大量强酸性气体和还原性气体，炽热潮湿，没有水圈和水的循环。大约距今40亿年，火山去气作用开始减弱，气温下降导致火山气圈冷凝，生成了水圈。原始海水具有强酸性和强还原性，其pH值约为0.3，Eh值也低至足以使大量铁、锰、铜、硫等元素呈低价离子形式(Fe2+、Mn2+、Cu+、S2-)运移，并汇聚于海盆形成沉积矿床。水圈由地史早期的强酸性和强还原性向地史晚期的弱碱性和强氧化条件的演化贯穿在整个地质历史中,并伴随着火山-沉积旋回而频繁波动。在火山去气作用期间，大量强酸性气体（HCl、HF、SO2、H2S等）和还原性组分（CO、CH4、H2、NH3、H2S等）喷到地表,使大气和水圈迅速变为相应的强酸性和还原性；随后在火山间歇期，风化淋滤作用和海解作用又使海水pH值升高，向碱性发展；水的光解反应和绿色植物的光合作用不断生成游离氧，对还原组分氧化消耗，又使水圈向氧化环境转化。火山去气作用期间形成强酸性和还原性雨水的风化淋滤条件，使大量铁、铝、锰、铜、铅、锌离子(Fe2+、Al3+、Mn2+、Cu+、Pb2+、Zn2+)和硅酸、磷、钒、钼、钨等活化迁移;火山间歇期又形成pH值较高和偏氧化的饱含二氧化碳气雨水的风化淋滤条件，使铀酰络合离子、铜离子(Cu2+)、硫酸根离子(SO42-)等活化迁移。它们到达海盆以后,将伴随海水pH、Eh值的波动分异沉淀，形成沉积矿床和矿源层。第7页/共11页距今26亿年的太古宙，海水pH值一直很低,CO2在海水中溶解度低，且不能通过海水形成碳酸盐沉淀。火山作用释放出的CO2都富集在大气中，形成稠密的CO2大气圈。这个阶段多为强酸性和还原性雨水的风化淋滤条件，各种元素大量活化迁移，海底热液也为海水成矿作用提供了大量矿质来源。这个时期风化壳矿床不发育，主要形成铁、铝、钛、锆、金和硅石等惰性元素的沉积矿床。距今26～6亿年间的元古宙,地球去气作用进一步减弱，火山间歇期增长，海水化学环境的演化随火山－沉积旋回具有强烈波动的特点，且在火山间歇期海水pH值、Eh值升高，变为弱酸性和弱还原至弱氧化性海水，导致碳酸盐等一系列弱酸盐的沉淀。这个阶段形成的主要沉积矿床有鞍山式条带状铁硅建造，铁、镁、锰的碳酸盐矿床,白云岩、灰岩，铁铜铅锌等多金属硫化物矿床,硼酸盐、稀土和磷酸盐等矿床。第8页/共11页不同地质时期，海底不同成因的热液是海水成矿的重要物质来源。特别是伴随内生岩浆分异、岩石变质和混合岩化等作用形成的,与地球去气作用有关的热液,因具酸性和还原性而溶解着大量成矿物质,进入海水后,一方面影响海水化学环境，同时