原始地球形成与演化大气圈和太阳相比，氢、氮与惰性气体（如氩、氖和氙等）已大部分耗尽

当代的地球，氖对硅的比率仅是太阳的1/1010

因此地球的大气显然并不完全是来自太阳星云中的气体部分

地球早期大气常被假定由甲烷所组成，并含有少量氢、氨和水

这个假定主要是以木星和其他大行星大气的推断组成为依据的

然而，这些行星增大时的温度可能比地球低得多，因此不能作为地球早期大气圈的模式

如果地球约在600K时从微星增大，则可设想到大气圈的出现是在增大之后

普遍认为，大气圈和水圈（大洋）是由火山活动所释放的物质形成的

然而，地球也可能在增大时含有少量的水，这是由于水在约350K的温度下从太阳星云凝缩，地球的水和大气的来源可能是小行星带

碳质球粒陨石含有大量的水和存在于地球大气中的其他挥发物就是一个明显的证据

小行星带原来所含有的物质大大超过现代，而且很多这类物质已因与其他行星的碰憧而丢失

水星、月球、火星和金星上无数陨石坑说明，它们都受到可能主要来自小行星带的陨石的强烈轰击

地球早期阶段也一定曾受到过这样强烈的轰击

碳质球粒陨石中含有10%的水分，而地球上可能有0.5%的物质是由来自小行星带的碳质球粒陨石组成的

大气圈和水圈中有一部分可能是这些陨石冲击时释放的物质所组成

巨大碳质球粒陨石冲击时能够释放大量水蒸气

其中一部分保存在大气中，但大部分凝缩为水而形成小溪、河流和湖泊，并终于形成原始海洋

氮也可因冲击时的加热而被释放

陨石中的复杂碳氢化合物可以分解而产生甲烷、乙烷之类的简单碳氢化合物

它们还可以与水反应而形成一氧化碳、氢、乙醇和氨之类的气体

由于紫外线辐射能和大气中的放电而发生的水的分解，还会引起氢和氧的增多

一些氨和甲烷也可以在冻结状态下从陨石或彗星残屑（彗星在地球历史的早期阶段可能也是很多的），或是从形成于木星或土星附近的微星上来到地球

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