海洋的形成和海水化学组成的演化省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

海洋形成海洋形成和和海水化学组成演化海水化学组成演化 制作人：地化1002胡昌平 邮箱： 第1页海洋形成 地球形成早期，火山活动连续不停，地下熔融原始海洋，海水不是咸，而是带酸性、又是缺氧。水分不停蒸发，重复地形云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中盐分溶解，不停地聚集于海水中。经过亿万年积累融合，才变成了大致匀咸水。同时，因为大气中当初没有氧气，也没有臭氧层，紫外线能够直达地面，靠海水保护，生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等单细胞生物。在6亿年前古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。第2页 位于地表一层地壳，在冷却凝结过程中，不停地受到地球内部猛烈运动冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山暴发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，以后渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组过程，大约是在45亿年前完成了。地壳经过冷却定形之后，地球就像个久放而风干了苹果，表面皱纹密布，凹凸不平。高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全了。在很长一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，伴随地壳逐步冷却，大气温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。因为冷却不均，空气对流猛烈，形成雷电狂风，暴雨浊流，雨越下越大，一直下了很久很久。滔滔洪水，经过千川万壑，聚集成巨大水体，这就是原始海洋。总之，经过水量和盐分逐步增加，及地质历史上沧桑，海洋逐步演变成今天海洋。第3页 六十年代初，建立在当初地球物理科学基础上“海底扩张说”应运而生，它科学地解释了大洋地壳形成问题，在此基础上发展起来“板块结构学说”深入用地球板块产生、消亡和相互作用来解释地球结构运动。这两个学说给“大陆漂移学说”注入了更科学新鲜血液，以“板块理论”形式出现，更加好地解释了海洋形成和发展问题，板块理论认为，大洋诞生始于大陆地壳破裂。地壳因为内部物质上涌产生隆起，在张力作用下向两边拉伸，从而造成局部破裂，形成一系列裂谷与湖泊。当代东非大裂谷便是例子。以后大陆地壳终于被拉断，岩浆沿裂隙上涌，凝结而成大陆地壳，一个新大洋便从此诞生。1、洋盆形成第4页2 2 2 2、海水形成、海水形成、海水形成、海水形成 现在研究证实，大约在50亿年前，从太阳星云中分离出一些大大小小星云团块。它们一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，相互碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐步成为原始地球。星云团块碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不停受到加热增温；当内部温度到达足够高时，地内物质包含铁、镍等开始熔解。在重力作用下，重下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部水分汽化与气体一起冲出来，飞升入空中。不过因为地心引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一圈层。位于地表一层地壳，在冷却凝结过程中，不停地受到地球内部猛烈运动冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山暴发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，以后渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组过程，大约是在45亿年前完成了。第5页 地壳经过冷却定形之后，地球就像个久放而风干了苹果，表面皱纹密布，凹凸不平。高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全了。在很长一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，伴随地壳逐步冷却，大气温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。因为冷却不均，空气对流猛烈，形成雷电狂风，暴雨浊流，雨越下越大，一直下了很久很久。滔滔洪水，经过千川万壑，聚集成巨大水体，这就是原始海洋。原始海洋，海水不是咸，而是带酸性、又是缺氧。水分不停蒸发，重复地形云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中盐分溶解，不停地聚集于海水中。经过亿万年积累融合，才变成了大致匀咸水。同时，因为大气中当初没有氧气，也没有臭氧层，紫外线能够直达地面，靠海水保护，生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等单细胞生物。在6亿年前古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。总之，经过水量和盐分逐步增加，及地质历史上沧桑巨变，原始海洋逐步演变成今天海洋。第6页海水化学组成演化（一）、海水化学组成 发觉海水含有80种元素，其化合物种类更多，这些化合物以离子态（阴离子、阳离子、结合离子）、悬浮态、胶体以及气泡等形式存在于海水中，海水总含盐量35%左右，但在河口可低至12%。个别水蒸发量大海域含盐量偏高。如红海为40%，按组分含量不一样，可把海水中化学成份分为五类1、常量元素 ：钠、镁、钙、钾、氯、硫、碳、溴、氟、硼等，占海水中溶解盐类99.899.9%，它们在海水中含量基本不变2、营养元素 ：包含氮（以硝酸盐和亚硝酸盐和铵等形式存在）、硅、磷、铁、锰、铜等，这些元素与生物生长很亲密3、微量元素：种类很多，但总量却非常少，仅占总盐0.1%左右，如锂、铯、锌等第7页4、溶解气体：主要来自海气交换，如氮、氧、氩、二氧化碳、氖、氦等，在缺氧情况下还会出现硫化氢和甲烷等5、有机物 ：包含碳水化合物、脂肪、蛋白质和元素有机物等等，部分起源于大陆河流输入，大部分来自海洋生物分泌、排泄和生物死体分解 海水盐度、PH值、含氧量、二氧化碳含量、营养盐和有机物以及一些微量元素含量，对海洋生物都有直接影响。第8页（二）、海水演化 地史早期，距今约4640亿年间，地球物质熔融分异作用进行得很猛烈，去气作用强烈频繁，地表气温高于水沸点，全部挥发性气体都积聚在大气中形成稠密火山气圈。总大气压约在100个大气压左右，其中水蒸气分压最高,二氧化碳分压居第二位，含大量强酸性气体和还原性气体，炽热潮湿，没有水圈和水循环。大约距今40亿年，火山去气作用开始减弱，气温下降造成火山气圈冷凝，生成了水圈。原始海水含有强酸性和强还原性，其pH值约为 0.3，Eh值也低至足以使大量铁、锰、铜、硫等元素呈低价离子形式(Fe2+、Mn2+、Cu+、S2-)运移，并汇聚于海盆形成沉积矿床。水圈由地史早期强酸性和强还原性向地史晚期弱碱性和强氧化条件演化贯通在整个地质历史中,并伴伴随火山-沉积旋回而频繁波动。在火山去气作用期间，大量强酸性气体（HCl、HF、SO2、H2S等）和还原性组分（CO、CH4、H2、NH3、H2S等）喷到地表,使大气和水圈快速变为对应强酸性和还原性；随即在火山间歇期，风化淋滤作用和海解作用又使海水pH值升高，向碱性发展；水光解反应和绿色植物光合作用不停生成游离氧，对还原组分氧化消耗，又使水圈向氧化环境转化。火山去气作用期间形成强酸性和还原性雨水风化淋滤条件，使大量铁、铝、锰、铜、铅、锌离子(Fe2+、Al3+、Mn2+、Cu+、Pb2+、Zn2+)和硅酸、磷、钒、钼、钨等活化迁移;火山间歇期又形成pH值较高和偏氧化饱含二氧化碳气雨水风化淋滤条件，使铀酰络合离子、铜离子(Cu2+)、硫酸根离子(SO42-)等活化迁移。它们抵达海盆以后,将伴随海水pH、Eh值波动分异沉淀，形成沉积矿床和矿源层。第9页 距今26亿年太古宙，海水pH值一直很低,CO2在海水中溶解度低，且不能经过海水形成碳酸盐沉淀。火山作用释放出CO2都富集在大气中，形成稠密 CO2大气圈。这个阶段多为强酸性和还原性雨水风化淋滤条件，各种元素大量活化迁移，海底热液也为海水成矿作用提供了大量矿质起源。这个时期风化壳矿床不发育，主要形成铁、铝、钛、锆、金和硅石等惰性元素沉积矿床。距今266亿年间元古宙,地球去气作用深入减弱，火山间歇期增加，海水化学环境演化随火山沉积旋回含有强烈波动特点，且在火山间歇期海水pH值、Eh值升高，变为弱酸性和弱还原至弱氧化性海水，造成碳酸盐等一系列弱酸盐沉淀。这个阶段形成主要沉积矿床有鞍山式条带状铁硅建造，铁、镁、锰碳酸盐矿床,白云岩、灰岩，铁铜铅锌等多金属硫化物矿床,硼酸盐、稀土和磷酸盐等矿床。第10页 不一样地质时期，海底不一样成因热液是海水成矿主要物质起源。尤其是伴随内生岩浆分异、岩石变质和混合岩化等作用形成,与地球去气作用相关热液,因具酸性和还原性而溶解着大量成矿物质,进入海水后,首先影响海水化学环境，同时带入成矿物质又受海水化学环境制约分异沉淀。地史早期海水pH值、Eh值低，热液与海水化学性质差异较小，热液带入成矿物质在海水中运移较远，常与海水溶解成矿物质一起分异沉淀而多显沉积特征；地史晚期海水pH值、Eh值相对较高，热液进入海水后快速被中和和被氧化，带入成矿物质运移不远甚至就地沉淀，多显热液成矿特征。第11页第12页