Вопрос о происхождении кислорода в атмосфере Земли.

Атмосфера Земли, как и ее гидросфера, образовалась благодаря дегазации мантии – процесса, происходящего и сейчас, но, возможно, развивавшегося наиболее интенсивно на ранних этапах существования Земли. Обычно принимается, что первичная атмосфера состояла из паров
воды, углекислого газа и других газовых фракций (H2S, CO, H2, N2, CH4, NH3, HF, HCl,Ar), т. е. была восстановительной. Развитие атмосферы с освобождением газообразного кислорода происходило в основном благодаря фотохимическим реакциям в верхних слоях атмосферы и фотосинтеза появившихся еще в раннем докембрии сине-зеленых
водорослей.
Находящиеся же в Земле летучие соединения и элементы (Н2О, СО2, N2, HCl, HF,HI и др. ) могли попасть в нее только в связанном состоянии: вода с гидросиликатами, азот с нитридами и нитратами, углекислый газ с карбонатами, галогены с галоидами и т. д.
Поэтому в процессе роста Земли такие компоненты оказывались погребенными в недрах, а те остатки реакционно-активных летучих соединений, которые освобождались при ударных взрывах падавших на Землю планетезималей, должны были усиленно сорбироваться ультраосновным реголитом на поверхности растущей планеты и тоже
погребались под новыми слоями выпадавшего на Землю метеоритного вещества.
первичная атмосфера Земли действительно состояла из инертных и благородных газов. Так, из-за малого времени “убегания” гелия из земной атмосферы – порядка 106 лет – его парциальное давление в
первичной атмосфере Земли за время ее формирования, около 108 лет, успевало прийти в равновесие и поэтому было не выше современного. Не должно было существовать тогда в атмосфере и заметного количества 40Аr – продукта распада радиоактивного калия 40К.
Учитывая это, можно ожидать, что парциальное давление благородных газов в первичной атмосфере Земли не превышало 2·10–5 атм.
Определить парциальные давления остальных компонентов первичной атмосферы (N2, H2О, СО2 и СО) значительно сложнее, так как для этого необходимо знать сорбционную и реакционную способность газов на реголите ультраосновного состава, к тому же еще содержащего свободные металлы (Fe, Ni, Со, Cr и др.) . Однако можно
ожидать, что и их давление, кроме инертного азота, не превышало 10–4 атм. По нашимприблизительным оценкам, основанным на определении средней температуры Земли науровне океана во время развития Гуронского оледенения раннего протерозоя (1988), в
первичной атмосфере азота содержалось около 0,6–0,7 атм.
Основная же масса углекислого газа, сейчас почти полностью связанного в горных породах и органическом веществе, и азота, безусловно, были дегазированы из мантии. Но необратимая дегазация земного вещества могла начаться лишь после того, как температура в недрах Земли поднялась до уровня частичного плавления силикатов и в
мантии возникли первые конвективные течения, т. е. фактически только после возникновения у Земли астеносферы и подъема через образовавшиеся трещины на земную поверхность расплавов мантийного вещества. Как мы уже отмечали, судя по возрастам
самых древних пород земной коры и началу базальтового вулканизма на Луне, событие это произошло где-то около 4,0 млрд лет назад.