Козырев, А. А. Введение в геофизику : [учебное пособие для геофизических и горно-геологических специальностей вузов] / А. А. Козырев, Я. А. Сахаров, Н. В. Шаров ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Петрозав. гос. ун-т, Кол. фил.

первичная атмосфера почти полностью потеряна. Существующая атмосфера является вторичной. Современное относительное содержание инертных газов - неона, аргона, криптона, ксенона - меньше чем 10-6их содержания в космосе (или их содержания в атмосфере Солнца и других звезд). С другой стороны, большое число соединений и элементов с примерно одинаковыми молекулярными весами, например Н20 , N2, СОг и 0 2 имеет на Земле достаточно большое содержание. Если бы эти вещества находились в газообразном состоянии в первичной атмосфере Земли, они также были бы потеряны. Их современное количество в атмосфере и океанах может быть объяснено в предположении, что некоторые из этих соединений постепенно аккумулировались в атмосфере за счет выделения из твердой Земли при вулканических и других процессах. Наиболее обильная компонента атмосферы, азот, рассматривается как продукт выделения из земных пород в результате взаимодействия элементов литосферы, гидросферы и биосферы, в соответствии с нынешними представлениями об азотном цикле. Большая часть углекислого газа С02 после выделения постепенно была химически связана в виде карбонатов и органического углерода в,осадочных породах путем взаимодействия с Н20 ; этот процесс переводит С02в НС02, а затем в СаСОз и другие соединения. Уже давно было замечено, что большая часть свободного кислорода в атмосфере не является продуктом обезгаживания горных пород; кислород должен был бы выделяться из них в виде Р20 , С02, S02 и т.д., но не в свободном состоянии. Отсюда можно было предполагать, что свободный кислород в атмосфере является продуктом фотодиссоциации водяного пара Н20 + hv—>2Н+ О; О + 0 -> 0 2. Отметим, однако, что этот процесс является саморегулируемым, поскольку образовавшийся в ходе его 0 2поглощает часть солнечного излучения, необходимого для указанной диссоциации. Кроме того, часть 0 2 быстро расходуется в ходе различных окислительных реакций. Поэтому можно полагать, что первичная атмосфера содержала самое большее 0.1% нынешнего количества кислорода и что последующее возрастание содержания кислорода в обозримое геологическое время обусловлено процессами фотосинтеза. Беркнет и Маршалл заключили, что эволюция жизни на Земле не может рассматриваться без учета роста содержания кислорода в атмосфере. Ни одна форма жизни на суше невозможна, пока в атмосфере не накопилось достаточно кислорода, создающего экран для защиты от губительного для жизни солнечного излучения. Они также предположительно заключили, что наивысшая скорость фотосинтеза имела место в каменноугольный период, благодаря чему была израсходована значительная часть С02, существовавшего ранее в земной атмосфере. Эти изменения привели к охлаждению атмосферы Земли и ослаблению фотосинтеза. Рис. 1.8 показывает, как в соответствии с изложенными представлениями менялось содержание кислорода в атмосфере на протяжении геологического времени; за единицу принято современное содержание кислорода в атмосфере. 19