"Кислые дымы", растворяясь в воде, давали галогеновые кислоты, которые тут же реагировали с силикатами - основным компонентом горных пород, и извлекали из них эквивалентное количество металлов (прежде всего, щелочных и щелочноземельных - Na, Mg, Ca, Sr, K, Li). При этом, во-первых, вода из кислой становилась практически нейтральной, а во-вторых, соли извлеченных из силикатов элементов переходили в раствор; таким образом, вода океана с самого начала была соленой. Концентрация катионов в морской воде совпадает с распространенностью этих металлов в породах земной коры, а вот содержание основных анионов (Cl-, Br-, SO4-, HCO3-) в морской воде намного выше того их количества, которое может быть извлечено из горных пород. Поэтому геохимики полагают, что все анионы морской воды возникли из продуктов дегазации мантии, а все катионы - из разрушенных горных пород.
В архее из так называемых “кислых дымов” без потерь мог дегазироваться только углекислый газ, теплота образования которого (94,05 ккал/моль) выше, чем у окиси железа (63,6 ккал/моль), тогда как, например, соляная кислота (теплота образования которой равна 22,1 ккал/моль), если таковая и присутствовала в первичном планетном веществе, должна была полностью разлагаться в расплавах железа, образуя в них хлориды железа FeCl2 и FeCl3 (теплóты образования которых соответственно равны 81,7 и 95,5 ккал/моль). При высоких температурах оба хлорида железа летучи. Поэтому образование HCl, но уже на земной поверхности могло происходить только благодаря гидролизу хлоридов железа с привносом тепла (т.е. в горячих источниках). Хлориды же щелочных металлов могли образовываться, например, путем реакций попавших на поверхность ювенильных галоидов со щелочными силикатами типа нефелина (или альбита):
FeCl2 + 2NaAlSiO4 → 2NaCl + FeO + AlAlO[SiO4] + SiO2 + 15,8 ккал/моль нефелин андалузит 2FeCl3 + 6NaAlSiO4 → 6NaCl + Fe2O3 + 3AlAlO[SiO4] + 3SiO2 + 107,7 ккал/моль
Наиболее распространенные в горных породах окислы щелочноземельных металлов (MgO, CaO, FeO) при растворении в воде (после выветривания самих пород) становятся химическими основаниями, активно вступающими в реакции с дегазированным из мантии углекислым газом, образуя тем самым карбонаты этих металлов. Однако в архее существовала достаточно плотная углекислотная атмосфера, а карбонатов еще возникало мало, поэтому воды архейских морей и океанов, находившиеся и тогда в равновесии с земной атмосферой, должны были характеризоваться кислой реакцией, с pH ≈ 3–5.
Главным фактором, определяющим кислотность морской воды служит содержание в ней углекислоты (CO2 - водорастворимый газ, и в океанах его сейчас растворено 140 трлн т против 2,6 трлн т, содержащихся в атмосфере). В океанах существует динамическое равновесие между нерастворимым карбонатом кальция CaCO3 и растворимым бикарбонатом Ca(HCO3)2: при недостатке CO2 "лишний" бикарбонат превращается в карбонат и выпадает в осадок, а при избытке CO2 карбонат превращается в бикарбонат и переходит в раствор. Карбонатно-бикарбонатный буфер возник в океане на самом начальном этапе его существования, и с тех пор он поддерживает кислотность океанской воды на стабильном уровне.
ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ МИРОВОГО ОКЕНАНА
Земной шар обычно делят на северное и южное, западное и восточное полушария, Его можно так же разделить на океаническое и материковое полушария по преобладанию на них суши или вод океанов. Полюс океанического полушария расположиться у берегов Новой Зеландии, а полюс материкового – во Франции, возле устья Луары.
Мировой океан огромен (361,254,000 км2) и непрерывен. Расчленение водной оболочки океана, обусловленное размещением материков, дает основание для подразделения Мирового океана на отдельные части: океаны; в океанах в свою очередь выделяются моря. При выделении частей океана учитываются такие признаки, как рельеф дна, наличие островных архипелагов, системы самостоятельных течений, циркуляция атмосферы, распределение температуры и солености вод, биологические условия и др.
Следует учесть, что в разные годы применялись разные подходы деления и районирования океана:
1) Первый этап (1650-1917 гг.):
Характеризовался применением в основном морфометрических и формальных признаков при делении вод океанов, проведением абстрактных границ, не связанных с реальными зонами раздела в водной среде, что объяснялось недостатком фактических сведений о Мировом океане.
Варениус Б. положил в основу районирования расположение вод относительно суши и провёл деление Мирового океана с учётом главнейшей азональной закономерности дифференциации географической оболочки Земли - существования материков и океанов. При этом Варениусом Б. были выделены в составе Мирового океана 5 океанов (Тихий, Атлантический, Индийский, Северный полярный и Южный полярный) и моря, как некоторые самостоятельные его части, а также подчинённые им заливы и проливы.
С тех пор районирование Мирового океана строилось большинством авторов преимущественно на азональной основе, что объяснялось недостаточностью знаний о природе океанических пространств с одной стороны и неразвитостью представлений о географической зональности с другой. Предлагавшиеся в XIX и начале XX века деления Мирового океана исходили главным образом из морфометрических, морфологических или формальных соображений. Границы часто проводились по меридианам, параллелям, тропическим, полярным кругам и другим условным линиям, что не соответствовало реальной физико-географической структуре вод океанов. Таковы схемы Королевского географического общества Великобритании (1845 г.), Крюммеля О. (1878 и 1907 гг.), Воейкова А. И. (1895 г.), Мёррея Дж. (1895 г.), Зупана А. (1899 и 1911 гг.).
2) Второй этап (1917-1942 гг.):
Начался после определения Шокальским Ю. М. в 1917 году основного принципа разработки научно-обоснованного районирования Мирового океана, применение которого позволяло сделать районирование в полной мере природно-географическим в отличие от проводившегося ранее зачастую субъективного деления. На этом этапе исследователи пытались положить в основу районирования объективные показатели и разграничивать акватории на регионы, реально отличающиеся спецификой природных условий.
Главным основанием для выделения самостоятельных регионов в океане по Шокальскому Ю. М. должны служить: "Самостоятельные системы течений, океанических и воздушных, самостоятельная система приливов, самостоятельное распределение солёности и температуры по поверхности, правильное вертикальное распределение температуры и солёности".
Однако для проведения в соответствии с этим принципом детального районирования Мирового океана в то время ещё не было накоплено достаточного объёма данных .
Издававшиеся в 1923, 1928 и 1937 гг. Международным гидрографическим бюро в Монако схемы границ океанов и морей предназначались для удовлетворения практических нужд флота и основывались на исторически сложившемся в мореплавании разграничении Мирового океана на части, мало считаясь с особенностями его природы.
Только в 1933 году французским океанографом Камиллом Валло была разработана схема районирования на основе особенностей циркуляции воды и атмосферы. Поэтому районирование Валло К. имеет преимущественно зональный характер и выделенные им в составе 4-х океанов (Атлантического, Индийского, Тихого и Южного) 10 океанических регионов являются по существу зонами (поясами). Опыт Валло К. показал, что попытка построения районирования на основе объективных гидрометеорологических показателей ведёт к проявлению в схеме районирования основных зональных закономерностей дифференциации природы океанов. Тем не менее, схема Валло К. носила всё ещё слишком общий и упрощённый характер.
В системе немецкого океанолога Шотта Г. (1936) было обособлено 3 отдельных океана (Атлантический, Индийский, Тихий) и в их составе - 39 "естественных районов" в соответствии с особенностями циркуляции атмосферы и вод с учётом биологических данных. Шотт Г. пытался сочетать океанографические соображения с климатическими и биологическими, поэтому границы на его схеме зачастую имеют различный характер. Часть их соответствует пограничным зонам основных течений, часть - границам биологических ареалов, часть - границам климатических областей [7]. При этом Шоттом Г. на одном уровне районирования выделялись и зональные, и азональные единицы [3].
Советская схема районирования Зубова Н. Н. и Эверлинга А. В., разработанная в 1937-1940 гг. в связи с созданием Большого советского атласа мира, была построена преимущественно на азональной основе: океанические регионы выделялись по геоморфологическим особенностям рельефа дна. Руководствуясь этим признаком, Зубов Н. Н. и Эверлинг А. В. разделили 4 океана (Атлантический, Индийский, Тихий, Северный Ледовитый) в соответствии с котловинами дна на 29 океанических бассейнов, каждый из которых имеет свои собственные, отличные от других, особенности динамического и гидрологического режима, определяемые его морфологическим строением. Однако недостаточный учёт при районировании гидрометеорологических показателей и ряд других пробелов не позволяют, по мнению многих специалистов, считать систему Зубова Н. Н. и Эверлинга А. В. достаточно полной системой физико-географического районирования Мирового океана.
3) Третий этап (1942 -1949 гг.):
Начался в связи с совершенствованием учения о водных массах как однородных комплексах компонентов, что позволило разрабатывать схемы районирования Мирового океана на основе важнейшего принципа физико-географического районирования - принципа физико-географической однородности .
В 1942 году американскими учёными Свердрупом Х., Джонсоном М. и Флемингом Р. была составлена первая схема районирования Мирового океана, основанная на учёте расположения водных масс и представлявшая собой, по мнению многих исследователей, первую попытку разработать объективное деление вод океанов. Данная схема показала, что распределение водных масс в Мировом океане чётко подчиняется закону широтной зональности, в связи с чем воды океанов были разделены авторами на 4 широтно-зональных типа. В соответствии с этой типизацией в 3-х океанах (Атлантическом, Индийском и Тихом) по расположению водных масс выделялись 15 океанических районов, каждый из которых характеризуется однородностью на всём своём протяжении и обособленностью от других . Тем не менее и это районирование не было лишено недостатков, так как в нём не нашли отражения провинциальные различия природы океанов, совсем не учитывались азональные факторы, что вело к однобокой дифференциации.
Обоснование Хромовым С. П. в 1949 году существования ландшафтных зон в Мировом океане ознаменовало собой начало нового периода в развитии физико-географического районирования океанических акваторий, позволив осуществлять широкое применение учения о ландшафтно-географической зональности к решению задач районирования океанов и строить схемы районирования на зонально-азональной основе. Этот принцип открыл путь к достижению главной цели районирования - разграничению объективных физико-географических комплексов Мирового океана, складывающихся в результате взаимодействия зональных и азональных факторов.
Страницы: 1, 2, 3, 4
