地球的化學(xué)演化ppt課件-文庫吧資料
2025-01-20 13:00本頁面
【正文】 0～ 300Ma。 CO2+H2O → （ CH2O）＋ O2 氧對(duì)生命演化的效應(yīng) 厭氧生物的絕滅 真核生物的出現(xiàn) 寒武紀(jì)生命大爆發(fā) ～ 42 四、生物圈的演化與生物地球化學(xué)循環(huán) 生物地球化學(xué)作用的演化 生物登陸后的地球化學(xué)作用 前提條件： 臭氧層的出現(xiàn) 對(duì)全球生物地球化學(xué)循環(huán)有影響的幾個(gè)關(guān)鍵新陳代謝方式： （ 1） 有氧化學(xué)自養(yǎng)作用影響硫地球化學(xué)循環(huán)； 2S＋ 2H2O＋ 3O2→ 2SO42－ ＋ 4H＋ （ 2） 有氧化學(xué)自養(yǎng)作用影響氮地球化學(xué)循環(huán) （ 硝化作用 ） ； 2NH4＋ ＋ 3O2→ 2NO2－ ＋ 2H2O＋ 4H＋ 和 2NO2－ ＋ O2 → 2NO3－ （ 3） 缺氧異養(yǎng)作用影響氮地球化學(xué)循環(huán) （ 脫銷細(xì)菌引發(fā)脫硝反應(yīng) ） 5CH2O＋ 4H＋ ＋ 4NO3－ → 2N2＋ 5CO2＋ 7H2O （ 4） 大陸吸附地球化學(xué)障的出現(xiàn) 43 五、全球性變化 海相碳酸鹽巖鍶同位素組成變化 影響因素： （ 1） 陸源物質(zhì) （ 2） 火山活動(dòng) （ 3） 海底擴(kuò)張速率 （ 4） 大陸面積 （ 5） 氣候 陸殼出現(xiàn) 聯(lián)合古陸的聚散 44 五、全球性變化 海相沉積硫化物和硫酸鹽的硫同位素組成變化 45 自 前至今 ， 硫酸鹽的增大 ，而硫化物的相應(yīng)減小 。 40 四、生物圈的演化與生物地球化學(xué)循環(huán) 生物地球化學(xué)作用的演化 早期的光合作用 （ 1）產(chǎn)生甲烷的光合作用 一般反分兩步進(jìn)行：真菌將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿猁}、 H2和 CO2，然后原始細(xì)菌再將它們轉(zhuǎn)化為甲烷。 再下一個(gè)階段：出現(xiàn)能夠提供能量供應(yīng)和新陳代謝作用的細(xì)胞膜 。 氨基酸＋簡單有機(jī)分子 How？ RNA （ 1） 一種反應(yīng)機(jī)制 （ 2） 一個(gè)能留住 RNA的分離部分的場所 （ 容器 ） （ 3） 一種能使 RNA免受其它種群混合的機(jī)制 （ 4） 存在包圍原始細(xì)胞壁的模 。 生命出現(xiàn)的第一步：非生物方式產(chǎn)生生命系統(tǒng)基礎(chǔ)的含碳有機(jī)化合物 。 ?人類活動(dòng)破壞了 O2與 CO2之間的循環(huán)平衡 。 ?Walker（ 1980） 研究認(rèn)為：氧的質(zhì)量平衡取決于 O2與沉積巖中有機(jī)物長期凈掩埋量之間的消長關(guān)系 。 ?當(dāng)光合作用產(chǎn)生的氧氣超過還原作用消耗的氧氣 ， 大氣中的氧氣逐漸積累 。 （ 5） ， 花崗巖中的鐵完全被氧化 ， 而鎂鐵質(zhì)巖中的鐵淋濾流失 （ 不完全氧化 ， 二價(jià)鐵流失 ） 。 （ 3） 紅層是三價(jià)鐵氧化物膠結(jié)的碎屑巖 ， 。 33 三、大氣圈和水圈的演化 大氣圈－海洋系統(tǒng)的演化 碳酸鹽－硅酸巖循環(huán) 34 三、大氣圈和水圈的演化 大氣圈 CO2的演化歷史 35 三、大氣圈和水圈的演化 大氣圈自由氧（ O2）的演化歷史 ： （ 1） 新太古代 、 古元古代曾有大量化學(xué)沉積成因的條帶狀鐵建造 ， w（ Fe3＋ ） ／ ［ w（ Fe3＋ ） ＋ w（ Fe2＋ ） 比值介于 ～ 。 實(shí)際上 ， 水存在 。 早期大洋演化歷史的證據(jù) （ 1） 太古宙早期綠巖系主要由鎂鐵質(zhì)火山巖和火山碎屑巖組成； （ 2） 太古宙化學(xué)沉積巖和礦石在類型和組合上可同現(xiàn)代海底熱液成巖成礦相對(duì)比； （ 3） 太古宙海相碳酸鹽 （ 方解石 ） 與新生代海相方解石相比 ， 顯示出富Mn2＋ 和 Fe2＋ ， 貧 w（ 18O） ／ w（ 16O） ， 以及低的 w（ 87Sr） ／ w（ 86Sr）比值 （ 接近地幔 ） 的特征 。 證據(jù)： 當(dāng)時(shí)存在流動(dòng)的水和導(dǎo)致溫室效應(yīng)的 CO2， 以及金星和火星大氣圈主要由 CO2組成等等 。 撞擊誘發(fā)成因者認(rèn)為：最初大氣圈主要由 H CO、 N2組成 ， 與金星現(xiàn)代大氣成分相似 。 （ 2） 如果不存在金屬鐵 ， 則大量放出 CO H2O和 N2及少量 H HCl和SO2。 過剩揮發(fā)分 ： 通過質(zhì)量平衡計(jì)算，將大氣圈、水圈、生物圈和沉積物中揮發(fā)分的總和中超過地殼風(fēng)化作用所能提供的部分稱之為“過剩揮發(fā)分”。 積吸過程結(jié)束時(shí) ， 由于溫度降低 ， 這種 “ 蒸汽 ” 大氣圈凝聚形成原始大洋 ， 其規(guī)模接近現(xiàn)代大洋 。 39Ar代表了原始宇宙氣體的殘留部分 ， 40Ar代表了地球脫氣產(chǎn)生的部分 。 26 二、地殼的形成和演化 地殼的化學(xué)演化 （ 2）全球沉積巖總體成分的變化 太古宙富 Ni和 Gr， 低 W（ K） /（ Na)和 W(87Sr)/ W(86Sr） 27 三、大氣圈和水圈的演化 大氣圈和大洋的成因 大氣圈成因的三種假說： （ 1） 積吸形成后的地球留住了殘留宇宙氣體； （ 2） 地球外來氣體，如彗星帶入； （ 3） 地球脫氣形成 。 第二種方法：利用克拉通區(qū)的泥巖樣品代表各時(shí)代地殼平均成分。 這標(biāo)志著首批克拉通的形成 ， 克拉通化的實(shí)質(zhì)是：下地殼和巖石圈的脫揮發(fā)分作用及殼內(nèi)的熔融作用 。 大約于 ， 巖漿弧通過碰撞拼合成幾個(gè)較大的陸塊 。 23 二、地殼的形成和演化 陸殼的形成與早期發(fā)展 （ 2 ） 大 約 于 ， 洋殼和巖石圈由一系列洋脊和沉降消減帶構(gòu)成 ， 并且板塊被科馬提巖向地幔沉降所驅(qū)動(dòng) ，這就是早期的地殼快速與地幔發(fā)生的物質(zhì)再循環(huán) 。 （ 2） 在地質(zhì)記錄中真正意義的花崗巖在 ， 在 ； （ 3） 太古宙英云閃長巖和花崗閃長巖在多數(shù)不相容元素分配上 ，尤其在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素的組成模式圖中現(xiàn)實(shí)負(fù) TaNb異常 ， 這與太古宙形成與板塊會(huì)聚帶的同類巖石十分相似； 21 二、地殼的形成和演化 陸殼的形成與早期發(fā)展 主要證據(jù)： （ 4） 太古宙英云閃長巖是在富水條件下通過沉降板塊中角閃巖或榴輝巖的部分熔融形成的 ， 而后太古宙長英質(zhì)巖是在相對(duì)干的條件下玄武巖巖漿經(jīng)分異結(jié)晶的產(chǎn)物； （ 5） 地溫梯度在 ， 地球產(chǎn)熱量隨時(shí)間減少； （ 6） 地幔對(duì)流大概在行星吸積過程的晚期階段就開始了； （ 7） 大陸地殼于 ～ ， 此后克拉通化成為重要地質(zhì)事件； （
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