Роль в эволюции изотопного состава

Определенную роль в эволюции изотопного состава океанических вод за геологическую историю Земли должны были играть процессы изотопного обмена в системе вода-кнслородсодержащие породы. Если предположить, что все океаны образовались в результате дегазации мантии, то первоначальная океаническая вода должна быть обогащена 180 относительно современного значения на 6-8 %о, а по дейтерию обеднена на 50-80 %о. Такое предположение вытекает из допущения о том, что дегазация воды происходила при высоких температурах, когда константа равновесия изотопного обмена в системе вода-порода стремится к единице. Гипотеза формирования Земли в результате холодной аккреции с последующим процессом разогрева и дегазации мантии заставляет некоторых исследователей искать механизмы, которые могли бы привести воды океана в процессе геологической эволюции к нулевым значениям б,80. Такими процессами могло быть связывание кислорода-18 кремнистыми сланцами, карбонатами и другими аутигенными минералами. При таком подходе к проблеме при постоянстве объема Мирового океана за геологическую историю Савин и Эпштейн , а ранее С. Сильверман показали, что за счет осадконакопления изотопный состав кислорода океанической воды может измениться примерно на 1 %о за 5 — 108 лет. Процессы выветривания и седиментации за всю историю Земли, по данным, могли привести к обогащению гидросферы дейтерием на 0,3 %о и к ее обеднению кислородом-18 на 3 %о.

Накопление дейтерия в океанических водах от средней величины порядка 6D — -65 %о, характерной для водорода минералов верхней мантии, до современного «нулевого» уровня можно объяснить, как указывалось выше, процессами диссипации протия. Однако фактами, свидетельствующими об эффективности этого процесса, мы не располагаем. Теоретические расчеты В. Н. Сойфера с соавторами показывают, что за последние 500 млн лет увеличение концентрации дейтерия за счет процесса диссипации водорода в космическое пространство практически не имело места.