ТЕРМОДИНАМІЧНА РИФЕЙ-ФАНЕРОЗОЙСЬКА ЕВОЛЮЦІЯ ВЕРХНІХ ГЕОСФЕР: АТМОСФЕРИ, ЗЕМНОЇ КОРИ, ГІДРОСФЕРИ ТА БІОСФЕРИ

Анотація

Представлена нова концепція термодинамічної рифей-фанерозойської еволюції верхніх геосфер (атмосфери, земної кори, гідросфери та біосфери), яка від рифею до фанерозою визначається послідовним охолодженням поверхні Землі. Для гідросфери (з 2,0 млрд років) це проявляється в появі суцільного кислого океану з рідкою водою, в якому з часом зменшувалася ступінь кислотності. Первинна атмосфера у ранньому протерозої близько 2 млрд років тому складалася переважно з водяної пари та хлору з тиском водяної пари при 375 °С близько 230 бар і тиском хлорного газу близько 5 бар, з утворенням кислої гідросфери (рН 0,15) та з тиском близько 1 бар вільного кисню в атмосфері. Сучасний склад атмосфери Землі склався, зокрема, завдяки реакціям окислення в геосферах, що призвело до зменшення кисню з венду в атмосфері до 0,2 бар, а також до переважання в ній азоту, який в атмосфері має значну стійкість. У фанерозої збільшувалася площа суші та висота материків, які денуду валися поверхневими водотоками та морями з відкладанням осадів, а також зростав об’єм накопичення вул канітів, що було пов’язано з початком активної тектоніки плит. Архейські смугасті залізисті кварцити деякими геологами відносяться до осадових порід. Однак цьому суперечать оцінки температури у поверхневих шарах Землі в археї (близько 600—700 °С), коли проходили активні процеси регіонального метаморфізму та гранітоутворення за участю водяної пари. Сприятливі умови для життя у воді виникли у верхньому рифеї (з ≈1000 млн років тому), коли в океанічній воді знизилася кислотність. Однак на поверхні суші перше життя з’явилося тільки у девоні за температури атмосфери нижче 60 °С.