Первичный состав атмосферы

Первичная атмосфера.

 Эволюция  атмосферы имеет довольно длительную  и сложную историю. В общих  чертах путь, пройденный атмосферой  с момента ее зарождения до  наших дней, таков. Первоначально,  по механическому составу атмосфера  существенно отличалась от современной  атмосферы. Главное ее отличие  заключалось в почти полном  отсутствии кислорода (не более  0,1% нынешнего количества) и, по-видимому, в отсутствии значительного количества углекислого газа (СО₂), о чем свидетельствуют следы больших оледенений в древнейших слоях Земли. 
 
Первичная атмосфера представляла собой смесь водорода (Н₂), метана (СН₄), аммиака (NH₃), паров воды и некоторых сильных кислот. Все эти газы выделялись из глубин Земли постепенно, в течение значительной части геологической истории нашей планеты или были преобразованы в самой атмосфере в результате химических процессов. Газы поступали в атмосферу при вулканических процессах по крупным разломам земной коры, просачивались через рыхлые и пористые породы. Гравитационное поле Земли удерживало эти газы, и постепенно плотность первичной атмосферы повышалась за счет их непрерывного поступления из земных недр. Лишь очень легкие газы (Н₂, Не) рассеивались в космосе. Некоторая часть газов (Не, Аг) образовалась ядерным путем при распаде радиоактивных элементов. Позднее, примерно 3,5 млрд лет назад, атмосфера стала азотно-аммиачно-углекислой с содержанием углекислого газа до 50—60%. 
 
Еще позже, в раннем протерозое (2,6—1,9 млрд лет назад), состав первичной атмосферы стал изменяться в результате процессов гидратации океанической коры океаническими водами. С этого времени начал действовать мощный механизм связывания углекислого газа в карбонатах, поступающих из рифтовых зон срединно-океанических хребтов. Они связали в себе весь тот углекислый газ, который перед этим накопился в первичной атмосфере. Произошло это примерно 3,5—2,6 млрд лет назад. Одновременно с карбонатами из рифтовых зон выносилось двухвалентное железо. На мелководье оно постепенно окислялось до трехвалентного за счет усиленного поглощения кислорода, вырабатываемого микроводорослями. Лишь после полного исчезновения свободного железа в мантии (570 млн лет назад), кислород начал накапливаться в атмосфере. Свободный кислород, выделяемый из земных недр, практически весь затрачивался на окисление металлов верхней толщи Земли и на окисление атмосферных газов: метана, аммиака и сероводорода (Н2S). Процесс распада молекул водяного пара на кислород и водород под воздействием ультрафиолетовых лучей Солнца и космических лучей в верхних слоях атмосферы не давал достаточного количества кислорода.

 Современная  (вторичная) атмосфера. С появлением  кислорода состав первичной атмосферы  резко изменился: метан и аммиак  окислились до СО₂ и N2. Но углекислый газ в атмосфере не накапливался, так как поглощался океаном, растворяясь в его водах. Связываясь в живых организмах морей и осаждаясь в виде угольной кислоты Н₂СО₃, угле-кислый газ способствовал образованию известняковых толщ. постепенно в атмосфере Земли стали преобладать азот и кислород. Так, около 200 млн лет назад сформировалась современная (вторичная) атмосфера.