第三章地球的去氣作用和地球演化第1頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)地球的去氣作用

1地球的起源及早期演化2、巖石圈形成前的去氣作用3、巖石圈形成后的去氣作用第2頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月1地球的起源及早期演化1.1概述1.2吸積作用及其演化1.3放射能和重力勢(shì)能對(duì)地球熔融的作用1.4宇宙大氣的形成及演化

第3頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1概述（1）地球的圓球形狀，說明其肯定熔融過。（2）造成熔融的能量只能是動(dòng)能、重力勢(shì)能、放射能三者之一。（3）通過能量分析，造成地球熔融的能量，只能是動(dòng)能。第4頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2吸積作用及其演化由于萬有引力的作用，太陽系起源的早期，相互吸積，逐漸形成地球等九大行星和其它星體。由于吸積作用，造成地球等吸積星體的表面的熔融。第5頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3放射能和重力勢(shì)能對(duì)地球熔融的作用當(dāng)吸積作用完成后，由于放射能和重力勢(shì)能的繼續(xù)作用，地球內(nèi)部逐漸完成熔融，并在重力勢(shì)能的作用下，完成地球內(nèi)部的分層。第6頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4宇宙大氣的形成及演化宇宙大氣，是由宇宙物質(zhì)吸積形成星體時(shí)，由宇宙物質(zhì)帶來的以氫、氦等為主的大氣。宇宙大氣較輕，由于受太陽風(fēng)的影響而散失。由于大量宇宙大氣的太陽風(fēng)散失，逐漸被地球等星體吸積熔融而生成的原始大氣所代替。

第7頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月2、巖石圈形成前的去氣作用巖石圈形成前，宇宙大氣濃度較高，大氣壓相當(dāng)大，地球熔融產(chǎn)生的原始大氣能否從地球內(nèi)部排出，決定于熔融地球的熔融深度，原始大氣的量，宇宙大氣的量。這種宇宙大氣和原始大氣的混合物質(zhì)的組成，受以上因素的制約，從而達(dá)到一定的平衡?？傮w來說是，宇宙大氣受太陽風(fēng)的作用，越來越少，而原始大氣，因地球熔融深度的增加，越來越多。最終，宇宙大氣被原始大氣所代替。第8頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月3、巖石圈形成后的去氣作用3.1概述3.2后期去氣作用的階段性3.3影響后期去氣作用的因素第9頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2后期去氣作用的階段性由于地球的破裂具有階段性，地球內(nèi)部氣體排出也一定具有階段性。地球的破裂是由于冰川形成和消融造成的，所以，地球去氣的階段性，是由冰川形成和消融的階段性決定的。第10頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3影響后期去氣作用的因素由于地球巖石圈形成后，地球的去氣作用，主要受冰川的形成和消融的影響，所以，能影響冰川形成的因素，也應(yīng)是影響地球去氣作用的因素。如冰川形成的周期、植物量、植物的進(jìn)化程度、兩極是陸地或是海洋等。第11頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)地球演化過程中的pH平衡1地球的去氣作用及其對(duì)地球的作用2碳系統(tǒng)的平衡原理3碳平衡系統(tǒng)對(duì)地球的作用4硅系統(tǒng)的平衡原理5硅平衡系統(tǒng)對(duì)地球的作用6pH值的演化過程7有機(jī)碳沉積的作用第12頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月1地球的去氣作用及其對(duì)地球的作用（1）地球的海洋、大氣由地球去氣作用形成。（2）地球的去氣氣體，除水外，主要是二氧化碳，二氧化碳是溫室氣體，維持地球不會(huì)成為大冰球。（3）太陽的發(fā)光能力是越來越強(qiáng)的。（4）地球去氣作用，解決了地球降溫的問題，可同時(shí)帶來一個(gè)不斷增溫的過程。第13頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月2碳系統(tǒng)的平衡原理

第14頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月3碳平衡系統(tǒng)對(duì)地球的作用（1）地球的CO2平衡系統(tǒng)，將大氣中大量的CO2通過轉(zhuǎn)化為碳酸鈣或碳酸鎂等碳酸鹽巖，重新埋入地殼。這樣，使大氣中的CO2濃度不太高，不至于產(chǎn)生水氣化點(diǎn)以上的地球表面溫度。是碳平衡系統(tǒng)對(duì)地球的最大貢獻(xiàn)。（2）每1摩爾CO2最后變成1摩爾埋入地殼的碳酸鹽，同時(shí)產(chǎn)生2摩爾H+。所以，要將大量的CO2轉(zhuǎn)化為碳酸鹽巖埋入地殼，必然會(huì)產(chǎn)生大量的H+。（3）地球地去氣作用時(shí)，不僅排出大量的CO2，還會(huì)排出大量的HCl、HF、H2S和SO2等酸性氣體，原始海洋形成時(shí)，其pH值應(yīng)很低，接近于0。（4）碳平衡系統(tǒng)解決了地球去氣作用使大氣CO2濃度繼續(xù)增高的問題，但同時(shí)又和地球去氣造成的其它酸性氣體一道，產(chǎn)生了一個(gè)H+增多，使水圈變酸的問題。第15頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月4硅系統(tǒng)的平衡原理

第16頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月5硅平衡系統(tǒng)對(duì)地球的作用（1）1摩爾大氣中的CO2最終轉(zhuǎn)化為1摩爾埋入地殼的碳酸鹽巖，消耗2摩爾H+，而1摩爾硅酸鹽巖風(fēng)化水解，最后形成1摩爾SiO2沉淀，埋入地殼，將消耗4摩爾H+。碳平衡系統(tǒng)，不斷產(chǎn)生H+，完成CO2向碳酸鹽巖的轉(zhuǎn)化；硅系統(tǒng)，不斷吸收H+，完成硅酸鹽巖向SiO2巖的轉(zhuǎn)化。（2）在地球演化過程中，海洋里H+濃度高時(shí)，也即pH值低時(shí)主要是硅酸鹽巖風(fēng)化和SiO2的沉淀；海洋里H+濃度低時(shí)，也即pH值較高時(shí)主要是CO2溶于海洋和碳酸鹽的沉淀。當(dāng)這兩者作用相等時(shí)，pH值不變，既不會(huì)有SiO2的沉淀，也不會(huì)有碳酸鹽的沉淀。（3）地球上如此大量的碳酸鹽巖和SiO2巖是怎樣形成的呢？也就是最后一個(gè)問題，碳酸鹽巖和SiO2巖形成的動(dòng)力學(xué)問題。第17頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月6pH值的演化過程（1）海洋剛形成時(shí)，pH值應(yīng)是比較低的，應(yīng)為0.3左右。（2）由于地殼形成的早期，pH值較低，硅酸鹽巖風(fēng)化迅速，SiO2不斷形成，從原始海洋形成至38億年前，經(jīng)近2億年，pH值不斷增高，達(dá)5.0以上，開始有二價(jià)鐵的氫氧化物沉積（因這時(shí)的大氣為強(qiáng)還原環(huán)境，不會(huì)有三價(jià)鐵的存在）（3）由于光合作用，約25億年前，pH值升至7.2以上，大量的碳酸鹽巖開始沉淀。（4）硅酸鹽風(fēng)化、碳酸鹽巖沉淀和光合作用，共同維持現(xiàn)有的海洋pH值。第18頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月7