书城科普读物探索神秘的大自然:变幻莫测的大自然
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第5章 地球水的来源

地球当打开世界地图时,当面对地球仪时,呈现在我们面前的大部分面积是鲜艳的蓝色。从太空中看地球,我们居住的地球是一个椭圆形的、极为秀丽的蔚蓝色球体。水是地球表面数量最多的天然物质,它覆盖了地球70%以上的表面。地球是一个名副其实的大水球。

也许有人会问:这么多的水是从哪儿来的?地球上本来就有水吗?

地球刚刚诞生的时候,没有河流,也没有海洋,更没有生命,它的表面是干燥的,大气层中也很少有水分。那么如今浩瀚的大海,奔腾不息的河流,烟波浩渺的湖泊,奇形怪状的万年冰雪,还有那地下涌动的清泉和天上的雨雪云雾,这些水是从哪儿来的呢?

地球形成水圈的时间,由于目前还没有直接的证据,所以尚无定论。不过可以肯定的是,38亿~40亿年前地球上还不会有水。

地球在最初形成时,并没有空气,所以,也并不会“下雨”。那么,最初的水只能从地下而来。由于当时地球还没有大气层,所以,频频遭到陨星的轰击,而当时刚刚形成的、薄薄的地壳被击穿,造成地球表面大量的岩浆喷出。正是这些炽热的岩浆,把内部的结晶水带到地面。而大量火山喷发所带来的气体,慢慢积聚,加上地球形成的最初5亿年里,放射性元素的丰度比较高,产生的热量很大,地球内部排气的速度也很快,久而久之,地球就形成了大气圈。

在空气积聚到一定程度后,就开始了长时间的降雨。由于地壳表面到处都起伏不平,在低洼处聚集积水,慢慢地海洋、湖泊、河流也由此诞生了。

最初的水圈里水量很少,可能只相当于现在水圈水量的1/10;而水量的迅速增加,也许要到距今20多亿年前,因为那时的沉积岩分布已比较普遍了。

最初水圈中无多盐分,味道是淡的。水中的盐分是随着时间的推进,岩石的侵蚀、风化作用的增多,使其中的Na、Cl溶于水起了化合作用,才使水中含有较多的Na、Cl,以致变咸。随着地壳地不断演化,海水的咸度也逐渐增加。

地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上水的起源在学术上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋;也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分。也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上的水还在不停增加。

风化作用

风化作用,是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。