地球的海水起源自哪里？海水如何形成?

海洋是覆蓋在固體地球圈層之上的水圈一部分，而且作為地球最大的水體———海洋也是地球區別于其他行星的顯著標志。現今地球上的水作為重要的介質或地質流體，影響著深俯沖地殼的脫水、礦物相變、板片熔融、地幔交代與熔融、巖漿分離與結晶、火山噴發或溢流、巖石變形、深源地震等(李三忠等，2015b)。

海水的起源自哪里？

海水是火山噴發釋放的水長期積累的結果？

迄今，地球擁有13.7108ｋｍ３的液態海水。科學家早期認為海水是火山噴發釋放的水長期積累的結果，但火山巖中含水量不到5％，即使地殼中火山巖中的水全部釋放也不到目前海水量的50％，而且海水中含有火山巖中很少有的元素，如Cl、Na、K、Br、S、B、I、Bi、Ra等。

海水是大氣中冷凝出來的？

有學者提出海水是大氣中冷凝出來的，但目前大氣中含水蒸氣僅為海水量的十萬分之一。

海水來自冰彗星雨?

第三種觀點由美國物理學家弗蘭克(1968)提出，認為海水來自冰彗星雨，但冰彗星體積小，與地球接觸機會少，這種解釋也存在很多的不合理性(呂炳全和余漢拋，1990)。

地球水圈的形成是由星云物質中的水在地球形成過程中直接聚集而來？

目前科學家已經證實，通過對太陽系和宇宙分析，水并不是地球特有的物質。在宇宙空間，存在形成水的化學反應。星云物質中主要由H2(77％)和He(22％)組成，在高能宇宙射線的作用下，根據離子－分子反應法則，它們將發生一系列化學－核反應，形成包括水在內的許多元素和化合物(呂炳全和余漢拋，1990)。因而，水以多種形式大量存在于星際物質和太陽系中。在地球形成初期，原始宇宙物質通過渦流和凝聚作用聚集起來，地球在不斷運轉中使得以Fe、Ni為主的重元素向地心下沉，形成原始地核，另一些輕元素上浮形成硅酸鹽原始地幔，并最終演化出原始地殼。水屬于輕物質，自然聚集到地球表層。地球表層存在液態水，是因為地球正好處于太陽系中的宜居帶，正好是水以液態存在的溫度范圍，因而通過不斷的水聚集事件，形成水圈。

如果地球遠離太陽一點，則地球上液態水可能凍結，相反，如果靠近太陽一點，則地球上的液態水可能蒸發殆盡或以離子態、氣態形式存在。可見，地球水圈的形成是由星云物質中的水在地球形成過程中直接聚集而來，這也得到以下事實的佐證：

①海水和宇宙中元素的化學狀態基本一致，如海水中主要成分H、O、Na、Mg、Cl、K、Ca等元素以H2O、Na＋、Mg２＋、Cl－、K＋、Ca２＋等狀態存在，這些元素的化學狀態同樣存在于宇宙中，共同點是重元素少、輕元素多，不同點是海水中He早已在早期大氣中逸散，而Na、Mg、Ca以極性分子大量存在；

②海水中含鹽量高，標準鹽度約3.5％，主要有Na、Mg、Cl、K、S和I等元素，這些元素在海水中豐度很高，它們并非是來自巖石風化的產物，而是與星際物質中的一致。所以，海水中鹽類以原始狀態存在至今，雖然經歷了漫長的由地史時期火山噴發導致的水、大氣電離層的離子水、彗星水的補充，但海水的基本性質沒有改變。

本文摘編自李三忠, 索艷慧, 郭玲莉編著《海底構造原理》第一章，內容有刪減。