原始大气的组成

原始大气的量很大。单是氢一项，就相当于现在构成固态地球的四个基本要素，即镁、硅、铁和氧的总量的 400 倍之多。然而，有趣的是，原始大气在地球形成后，不久就消失殆尽了。这是因为那时地球内部的铁核心尚未形成，地球还没有磁场，强劲的太阳风把没有地球磁场保护的原始大气“吹”

跑了。因此，在地球历史的早期，一度没有大气。

以后，在漫长的岁月里，大气经过复杂的生消过程，又进一步演化。演化中的造气过程包括：

①火山活动，以及通过造岩物质融化后的结晶和凝固时释出的气体；

②水汽的光致离解产生氧；

③光合作用产生氧；

④放射性元素铀和钍的衰变产生氦；

⑤在太阳风中，主要由质子和电子组成的高温电离气体，有极小一部分冲破地球磁场的屏障，进入次生大气的高层。演化中有一系列的除气过程， 如：高层大气的氢和氦挣脱地球引力进入宇宙空间，煤和石油的生成吸收二

氧化碳，碳酸盐类（CaCO3和MgCO 3 ）生成时吸收二氧化碳，氢、铁、 硫

等元素氧化时消耗氧，通过空气中氧化物的形成，以及在土壤中变成消化细菌而消耗氮。

次生大气的形成，又为水的分解和动植物的产生创造了条件。

原始绿色植物参与了改造大气的复杂过程。植物在光合作用中放出游离氧。水的离解也产生氧。氧的化学性质非常活泼，能和次生大气中的所有其他分子发生缓慢氧化。如它能与 CO 生成 CO2，与甲烷反

应生成CO2 和H 2 O。于是，CO2 渐渐多起来。光合作用又使有生命 的细菌和藻类，利用太阳辐射能从周围环境中摄取有机物，进行简单的新陈代谢作用， 吸收大气中的 CO2，释放出大量的氧。

另一方面，当动植物繁茂以后，它们的排泄物和腐烂遗体中的蛋白质，

一部分直接分解为氮，另一些则成为氨和铵盐，通过消化细菌和脱氧细菌等作用，变成了气体氮。氮在常温下的化学性质很不活泼、不易与其他元素化合，所以能在大气中积累，成为含量最丰富的成分。就这样，次生大气就演变为以氮、氧为主的现代大气。

大气中，除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体称为干洁空气。 干洁的大气是无色、无嗅、无味的混和气体。它看不见，摸不着，却有

惊人的重量。据计算，地球大气的总质量超过 5×1015 吨，约为水圈总质量

1.5×10¹⁸ 吨的1 / 300，或相当于地球总质量的6×10²¹吨的120 万分之一。干

洁空气的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，此外还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等稀有气体（见下表）。其中氮和氧两者就体积和质量来说，约占空气的 99％。大气中，最轻的是氢气，最重的是氙气。