地化11102_林志成_讨论课1.ppt

制作人：地化11102班林志成 邮箱：1486228742@ 海洋的形成 地球刚诞生时，在它的表面既没有水柔浪细的河流，更没有烟波浩淼的海洋。和宇宙万物一样，海洋也有一个形成、发展和消亡的过程。那么，海洋最初是怎么形成的呢？ 洋盆的形成 科学家在解释古老的大洋、年轻的洋盆时，告诉我们：大洋的盆底从中间裂开，在裂开处炙热的岩浆从地壳下涌出，遇到海水就立刻被立即降温形成岩石。裂口处不断涌出岩浆，将新的地层把先前生成的岩石地层向周围挤压推移，经过上亿年的演变就形成了现在这种海底年龄周边岩石的年龄最大，而洋底岩石的年龄最小的情况。其实，这个地壳演变过程从地球诞生起就从未停息过。在漫长的地质年代里，那些塌陷的部分，就形成了大大小小的海盆。 有了洋盆，没海水还是成不了海洋。海水又是从何而来呢？“黄河之水天上来”，地球上的水主要是从天上（大气中）来的。地球在诞生之初，内部物质在高温下分化产生气体形成原始大气，其中包括大量水汽。火山喷出的水蒸汽，是地球上水的重要来源。当熔岩冷却结晶时也能释放出大量的水。归根结底，水与大气都是地球内部来的。这些水在地壳的低洼处汇合后，形成了湖泊与海洋。? ? 海水化学组成的演化 1.原始海水的化学组成 ? 自地球上海洋形成起，就进行着蒸发—冷凝构成的水循 环。水对其接触的岩石进行风化，岩石变成了碎屑，元素溶于水中，由此形成了海水。 ? 海水中的大多数阳离子组分由此而来。通过海洋中发生的各种过程，海水生成沉淀物和成岩作用1.等。 ? 原始海水组成可视为由0.3 M HCl溶液与岩石接触，溶解Ca、Mg、K、Na、Fe、Al等元素，中和后，Fe、Al等以氢氧化物沉淀，把无机物和有机物沉积到海底. 30亿年前的海水，其K浓度比现代海水来得高，而Na浓度比现代海水来得低。原因在于：玄武岩与HCl作用生成黏土矿物，它们与海水发生Na+和K+、H+的交换反应，结果是不仅使海水的pH~8，而且K+被黏土矿物吸附，而水中Na+浓度升高。 30亿年前的海水，其Mg、Ca浓度比现代海水来得高。原因在于：海水变成中性后，大气CO2进入海水并开始有CaCO3沉淀形成，Mg同时也发生共沉淀，结果海水中的Mg、Ca浓度逐渐降低。 海水中的许多阴离子，如F、Cl、Br、I、S、As等，它们在海水中的含量远比从岩石溶出的要多，可能是火山、海底热液等输入的缘故。 2.现代海水的化学组成 实际工作中，一般以孔径为0.4 μm的滤膜过滤海水，被滤膜截留的称为颗粒物，通过滤膜的称为溶解物质，其中包含了胶体物质（操作性定义）。 海水的元素组成 （1）常量元素：大于0.05 mmol/kg，有11种 阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+ 阴离子：Cl-、SO42-、Br-、HCO3-(CO32-)、F-（Si例外） 分子：HBO3 以上占海水总盐分的99% （2）微量元素：0.05~50 μmol/kg （3）痕量元素：0.05~50 nmol/kg和50 pmol/kg （4）营养盐：N、P、Si（主要营养盐）、Mn、Fe、Cu、 Zn（微量营养盐）等,它们与海洋生物生长密切相关 （5）溶解气体：O2、CO2、N2、惰性气体等。 （6）有机物质 海水化学组成（以浓度高低排序）  一、水圈的化学演化 水圈是地球表层各种水体的总称，它包括海洋、河流、湖泊、冰川、积雪等地表水，地下水和大气中的水。水圈中的水在太阳辐射和重力作用下，以蒸发、降水和径流方式不断循环。在这一过程中水对岩石矿物进行着改造，使原来不稳定的矿物溶解，使元素重新活化，迁移、分异和沉淀，形成新的地表条件下稳定的矿物组合，在有利条件下形成各种矿产。另一方面，在循环过程中水不断地与岩石发生各种复杂的化学反应，改变着自己的化学组成和性质。 二.原始海水是如何向现代海水演化的？ 1、酸碱作用（结合溶解－沉淀、络合作用） 通过蒸发－降水过程，0.5 mol dm-3HCl溶解岩石成分，阳离子Na、K、Ca、Mg、Fe、Al等进入海洋（30亿年前海水Ca、Mg、K浓度大于现代海水） 2、氧化－还原作用：Sillén模型 Sillén（1965）在Goldschmidt（1933）Horn（1964）基础上提出 还考虑：①存在着与各种沉积物相接触的间隙水 ②光解离作用 ③氢损耗到外部空间 ④光合反应 ⑤有机物腐烂和O2的消耗 还考虑：①存在着与各种沉积物相接触的间隙水 ②光解离作用 ③氢损耗到外部空间 ④光合反应 ⑤有机物腐烂和O2的消耗 * * 元素