Почему море соленое?

Ученые давно предпринимали попытки объяснить соленость вод Мирового океана. В соответствии с одной из первых гипотез первичный океан был пресным, а его постепенное осолонение связано с привносом солей реками, временными потоками, вымывающими растворимые соли при выработке русла из коренных горных пород. Поскольку рано или поздно все растворимые продукты разрушения с речным стоком достигают Мирового океана, это и определяет современную соленость его вод.

Детальный анализ и сравнение состава солей речной и морской воды показали несостоятельность этой гипотезы. Уровень солености и состав содержащихся в речной воде солей резко отличаются от морских. Если в морской воде преобладают хлориды, то в речной - карбонаты. При этом последние сразу выпадают в осадок либо усваиваются морскими организмами, использующими карбонаты для постройки раковин.

По подсчетам, для достижения современной солености в 1 л морской воды необходимо растворить 600 г горных пород. Учитывая средние содержания элементов в породах, можно объяснить присутствие в морской воде наиболее распространенных в ней катионов натрия, магния, калия, кальция. Однако содержание в воде большинства анионов значительно выше возможного содержания соответствующих химических элементов в породах. В морской воде хлора содержится в 200 раз больше, чем в соответствующем количестве пород, брома - в 50 раз больше и т. д.

Объяснение этого несоответствия содержится во второй гипотезе о природе солености Мирового океана. В соответствии с этой гипотезой образование основного объема вод Мирового океана связано с дегазацией мантии Земли. При этом выделяющиеся газы содержат значительное количество воды, при движении которой сквозь мантию она растворяет и выносит в океан анионы наиболее распространенных солей.

Подтверждением этой гипотезы может служить высокое содержание водяного пара в вулканических газах (до 90%), а также высокое содержание анионов хлора и брома в ювенильных источниках.

Таким образом, вероятнее всего, уже первичный океан был соленым, причем его соленость в основном определялась содержанием хлоридов. Впоследствии в океанской воде стали появляться и другие компоненты в связи с растворением в ней газов из атмосферы, а также сносом в океан и частичным растворением продуктов эрозии континентов, переносимых реками и ветрами.

В химическом отношении в первичном океане была восстановительная обстановка. Растворенные аммиак и свободная сера вулканического происхождения создавали благоприятные условия для зарождения жизни в океане. В результате фотосинтеза в первичном океане и атмосфере появился кислород. Так в океане восстановительная обстановка сменилась окислительной, а в атмосфере был создан мощный озоновый экран, препятствующий губительному излучению Солнца в ультрафиолетовом диапазоне. Все это способствовало развитию и эволюции форм органической жизни, появлению наземных, а затем и летающих организмов, подлинному расцвету растительного и животного мира.

Таким образом, не менее чем 1,5 млрд. лет тому назад Мировой океан превратился в сложную систему, взаимодействующую с литосферой и атмосферой. В составе растворенных в океане солей анионы являются продуктами дегазации мантии, а катионы - продуктами эрозии континентов. Для равновесной системы океана характерны две необратимые реакции, имеющие большое геологическое значение. Во-первых, высокое содержание углекислоты обеспечивает непрерывное захоронение углерода в виде толщ карбонатных осадков. Во-вторых, в океане происходит одновременное захоронение органического вещества в результате жизнедеятельности и гибели растительных и животных организмов - исходного вещества для последующего образования нефти и газа.