Походження і формування природних вод.

Всі водні об'єкти на поверхні планети так чи інакше зв'язані між собою і утворять оболонку, звану гідросферою.

Тепер звернемо наш погляд від Землі до космосу. Там теж широко представлена вода: крижані шапки на полюсах Марсу, повністю покриті льодом супутники Юпітера, Сатурну і інших планет, крижані кільця навколо Сатурну, крижані ядра комет, існування яких підтверджене експериментально при дослідженні комети Галлея за проектом Вега, пари води в атмосфері Венери... Як видно, води досить багато в оточуючому нас космічному просторі, але ця вода відрізняється від земної тим, що на поверхні планет і інших небесних тіл вона існує тільки в твердому або пароподібному стані.

Велика поширеність води в космосі і особливо лід в таких первинних утвореннях, як комети і кометоподібні тіла, свідчить про те, що до складу первинної речовини нашої планети повинні були входити молекули, а можливо, і достатньо крупні крижані об'єкти і, звичайно, водоутворюючі компоненти — водень і кисень. Тому вже на найперших етапах еволюції Землі вода повинна була існувати на її поверхні і в надрах у вигляді крижаних включень.

За даними про швидкість радіоактивного розпаду атомів різних елементів зараз достатньо точно визначено час існування нашої планети, яке складає приблизно 4,65 млрд. років. Вік найдавніших порід, які знайдені на сьогодні, досягає 3,8 млрд. років. Ці породи зберегли відбитки стінок кліток найдавніших одноклітинних організмів. Це говорить про те, що ці породи спочатку відкладалися у водоймищах, в яких до моменту формування породи вже досить тривалий час повинне було існувати життя, причому таке життя, яке встигло активно включитися в біогеохімічні процеси. А це означає, що первинна гідросфера з рідкою водою повинна була з'явитися не пізніше, ніж 4 млрд. років тому.

Не викликає сумніву також факт (підтверджений і зразками знайдених стародавніх порід) внутрішнього розігрівання нашої планети і, отже, дегазація надр, тобто виділення з її глибин під впливом високої температури летючих речовин і флюїдів. Цей процес також виник на самих початкових стадіях формування Землі.

Процес дегазації в даний час звичайно спостерігають під час вулканічних вивержень на суші. Але порівняно недавно, у середині нашого століття, було з'ясовано, що виявлення лав і дегазація йдуть і на дні океану, в так званих рифтових долинах — розломах земної кори, які проходять по осі серединно - океанічних хребтів, що простягаються на величезні відстані. В цілому протяжність таких розломів на дні океанів складає не менше 70 тис. км. Рифтові долини — явище планетарне, вони утворюють межі літосферних плит, на які розбита вся поверхня планети. У рифтових зонах земна кора розсувається за рахунок підйому з глибин речовини надр, яка нарощує краї плит, формуючи тут так звані подушки базальти. Експериментально встановлено, що лави, з яких формуються базальти, містять по вазі до 7% води, значна частина якої виділяється при охолодженні. З лав виділяються також різні гази. Впродовж мільярдів років рифтові зони разом з вулканами були основним джерелом надходження на поверхню Землі глибинної речовини, зокрема газів і флюїдів. За допомогою глибоководних апаратів в районі рифтових долин виявлені численні викиди сильно мінералізованої води з температурою до 300-400 °С.

Рифтові зони і вулкани за всю історію існування нашої планети винесли стільки речовини, що її з надлишком вистачило б і на те, щоб сформувати земну кору, і на те, щоб створити атмосферу і гідросферу.

За час еволюції нашої планети великі зміни зазнавала льодовикова частина гідросфери. На Землі були такі тривалі періоди, коли цієї частини гідросфери взагалі не було. Ми живемо в один з льодовикових періодів, коли тверда частина гідросфери займає значну площу на земній кулі. У льодовикові періоди тверда частина гідросфери випробовує сильні коливання своїх розмірів в масштабах десятків і сотень тисяч років.

Найстародавніші перекази і уявлення про походження океану і суші в чомусь перекликаються з положеннями нової глобальної тектоніки про те, що первинними були океанічна кора і океан, а тільки потім виникла суша, яку слід ототожнювати з континентальною корою. Так, вавілоняни вважали, що суша підійнялася з вод океану і стала горою, оточеною з усіх боків водою. Індійський епос говорить про первинне існування водного простору, з якого підійнялася квітка лотоса, чиї пелюстки утворили різні частини світу.

Грецький філософ Фалес (початок VII ст. — кінець VI ст. до н. е.) вважав, що вода — першооснова всього, а Земля у вигляді плоского круга плаває на хвилях безмежного океану. Міфи Стародавньої Греції, розповідаючи про будову Землі і про підземне царство, не раз згадують, що Земля оточена з усіх боків річкою, званою Океан. Однак вже в античний час з'явилися уявлення про обмеженість океану, згідно яким океан вважався замкнутим басейном, оточеним з усіх боків сушею, що відповідало знанням про відоме тоді світу — оточення Середземного моря. В цей же час з'являються ідеї про мінливість океану і континентів, що знайшли відгук у переказах про загибель Атлантиди і про потопи.

Накопичення даних про будову поверхні планети почалося з часу Великих географічних відкриттів. Першу наукову гіпотезу про походження гідросфери висловлює французький енциклопедист Рене Декарт. Земля, стверджував він в своїй роботі, що вийшла в 1644 р., складається з декількох оболонок — вогненного ядра, потім зони уламків з великими порожнечами, в яких накопичується солона і прісна вода, далі водна оболонка, а над нею поверхнева оболонка з каменя, глини, піску і грязі. Там, де поверхнева оболонка обрушилася у водну, утворилися океани. Вже в цій гіпотезі походження і розвиток гідросфери зв'язувалося з походженням, розвитком і будовою нашої планети, і вона розглядалася як єдина оболонка Землі.

Голландський географ Б. Варреніус і німецький єзуїт А. Кирхер дотримувалися іншого погляду. Вони вважали, що спочатку океан покривав всю Землю, але поступово його рівень падав і з'явилася суша. Вода частково поступала в підземні порожнечі.

З початку XVIII ст. домінує ідея про первинність океану, що добре узгоджується з догматами Священного писання, згідно якому в третій день творіння світу всю Землю покривала вода.

Значно пізніше для пояснення появи суші стали притягуватися вулканічні виверження і землетруси. Цю ідею висував М. В. Ломоносов, який також дотримувався гіпотези первинності океану. З'являються і гіпотези, що затверджують первинність континентів. Паралельно висловлюється гіпотеза про розширення Землі, в результаті якого колись єдина суша розірвалася, а між ділянками кори, що розійшлися, виникли океанічні западини, що заповнилися водою.

Кінець XIX — перша половина XX ст. були періодом накопичення величезної кількості географічного і геологічного матеріалу про всі оболонки Землі, періодом спроб його узагальнення і осмислення. В результаті було висловлено багато нових ідей і гіпотез про походження і будову Землі, походження і еволюцію оболонок нашої планети. Висловлювалися різноманітні погляди на хід еволюції обличчя планети. Важливим кроком став перехід від уявлення про первинну гарячу Землю (що не підтверджувалося геологічними фактами) до первинно холодної Землі.

Особливу роль в становленні неомобілізму зіграв величезний геофізичний і геологічний матеріал, зібраний починаючи з середини нашого століття при дослідженні Світового океану. Особливо важливими виявилися вивчення рельєфу дна океану і виявлення системи серединно - океанічних хребтів і глибоководних жолобів, дані буріння морського дна і визначення віку земної кори, відомості про намагніченість гірських порід, що складають дно, спуски на підводних апаратах у рифові долини, вивчення глобального розподілу осередків землетрусів, гравіметричні профілі в районах глибоководних жолобів і визначення потоку тепла з надр Землі (геотермального потоку).

Узагальнення цих даних привело до висновку про те, що виникнення земної кори і її розділення на дві основні структури — океанічну і континентальну, виникнення гідросфери і атмосфери були одночасними або майже одночасними актами, що відбулися не пізніше 4 млрд. років тому. З тих пір еволюція оболонок нашої планети, у тому числі і гідросфери, йде приблизно по таких же законах, що і у наш час.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема 2. Походження і формування природних вод.	\|	Водні об’єкти.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.