2.1　地球中水的分布

地球是一个富水的行星。地球各个层圈，从地球浅部层圈（大气圈至地下数千米范围）直到地球深部层圈（地壳下部、地幔和地核），都存在水。

地球浅部层圈的水大多以集合体的形式存在，例如，大气中的水汽，地表的河流、湖泊、海洋、沼泽、冰川和地下水。这种水的集合体称为水体。地球浅部层圈各种水体组成的具有相互联系的统一整体，称为地球水圈。

关于地球中水的起源曾有多种假说，目前普遍接受的观点是：地球形成时便有大量的水，地球浅部层圈的水（包括大气、海洋、河湖中水以及地下水）是原始地壳形成以后，在整个地质时期从地球内部不断逸出而形成的[1，2，5]。

2.1.1　地球浅部层圈中水的分布

地球浅部层圈中赋存有大气水、地表水、地下水、生物体及矿物中的水。这些水均以自由态H2O分子形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。地球浅部层圈中水量总计为138.6×1016m3。其中，咸水占97%以上，淡水不到3%。淡水中，固态水（冰川、永久积雪等）约占70%，其余30%是液态水。液态淡水中，地下水量约占99%。具体见表2.1～表2.3。

表2.1　地球浅部层圈中水的数量及分布（一）

续表

注　表中未包括岩石圈矿物结合水。

表2.2　地球浅部层圈中水的数量及分布（二）

注　表中未包括岩石圈矿物结合水。

表2.3　地球浅部层圈中淡水的数量及分布

注　表中未包括岩石圈矿物结合水。

2.1.2　地球深部层圈中水的分布

地球深部层圈中，水的存在形式与地壳浅表不同，水量也远远超过浅表。地球深部层圈中的水主要以两种形式存在：矿物中的水（以H2O形式存在的结晶水，以H+、OH-及O2-形式存在的结构水）以及超临界状态水。高温和高压使水达到超临界状态时（tc=374℃，pe=22.1MPa），氢键裂解，水以H+、OH-及O2-形式存在。超临界状态水，热容高，溶解能力强，与超临界状态CO2共同构成超临界流体，对深部地质作用（成岩、成矿、地质构造演化、地震与火山喷发等）有重要影响，是当代水文地质学的研究前沿[19-21]。当软流层的岩浆沿通道上升，温压降低时，氢、氧离子将结合为自由态的水而析出[21]。

不同学者对地幔中的水量估计差别很大：有的得出，下地幔水量为海水的50倍[22]；有的估算，地幔水量约为海水的15倍[20，23]，根据实验结果判断，地幔所含水量远较一般估计的少。