2.1　地球中水的分布

地球是一個富水的行星。地球各個層圈，從地球淺部層圈（大氣圈至地下數千米范圍）直到地球深部層圈（地殼下部、地幔和地核），都存在水。

地球淺部層圈的水大多以集合體的形式存在，例如，大氣中的水汽，地表的河流、湖泊、海洋、沼澤、冰川和地下水。這種水的集合體稱為水體。地球淺部層圈各種水體組成的具有相互聯系的統一整體，稱為地球水圈。

關于地球中水的起源曾有多種假說，目前普遍接受的觀點是：地球形成時便有大量的水，地球淺部層圈的水（包括大氣、海洋、河湖中水以及地下水）是原始地殼形成以后，在整個地質時期從地球內部不斷逸出而形成的[1，2，5]。

2.1.1　地球淺部層圈中水的分布

地球淺部層圈中賦存有大氣水、地表水、地下水、生物體及礦物中的水。這些水均以自由態H2O分子形式存在，以液態為主，也呈氣態與固態存在。地球淺部層圈中水量總計為138.6×1016m3。其中，咸水占97%以上，淡水不到3%。淡水中，固態水（冰川、永久積雪等）約占70%，其余30%是液態水。液態淡水中，地下水量約占99%。具體見表2.1～表2.3。

2.1.2　地球深部層圈中水的分布

地球深部層圈中，水的存在形式與地殼淺表不同，水量也遠遠超過淺表。地球深部層圈中的水主要以兩種形式存在：礦物中的水（以H2O形式存在的結晶水，以H+、OH-及O2-形式存在的結構水）以及超臨界狀態水。高溫和高壓使水達到超臨界狀態時（tc=374℃，pe=22.1MPa），氫鍵裂解，水以H+、OH-及O2-形式存在。超臨界狀態水，熱容高，溶解能力強，與超臨界狀態CO2共同構成超臨界流體，對深部地質作用（成巖、成礦、地質構造演化、地震與火山噴發等）有重要影響，是當代水文地質學的研究前沿[19-21]。當軟流層的巖漿沿通道上升，溫壓降低時，氫、氧離子將結合為自由態的水而析出[21]。

不同學者對地幔中的水量估計差別很大：有的得出，下地幔水量為海水的50倍[22]；有的估算，地幔水量約為海水的15倍[20，23]，根據實驗結果判斷，地幔所含水量遠較一般估計的少。