關於地球上水的起源有各種各樣的假說，目前比較流行的觀點認為，水來自於地球內部。
大約46億年前，原始地球誕生。當時，在太陽的外圍存在著無數大小不一的小星體，原始地球即是其中之一。在圍繞太陽運行的過程中，小星體頻繁發生碰撞，地球正是在這一過程中吸收了許多其它的星體物質，逐漸成為太陽系的一顆大行星。碰撞使撞擊的動能轉化為熱能，於是，在相當長的一段時期內，原始地球始終處於熾熱的熔融狀態。高溫作用下，地球內部化合態的水逐漸以水蒸汽的形式逸出地表，它們被地球引力束縛，成為地球原始大氣的一部分。
|西安新匯澤|人工模擬降雨|蒸滲儀|徑流泥沙監測|測坑監測|水土流失監測|植被覆蓋度監測|變坡試驗土槽
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隨著小星體消失殆盡，撞擊作用逐漸停止，地球溫度開始下降，逐漸形成了固體表面。當大氣溫度降至100℃以下時，水蒸汽凝結後以雨的形式落至地表。雨水進一步降低了地表溫度，從而帶來更多的降水。雨水聚集於地表低窪處，形成原始的海洋、湖泊和河流，它們是地球上最初的液態水。
從最初的原生水到今天的自然水體，在水量和水質方面都經歷了漫長的演變過程。據估計，35億年前地球表層的水量只有目前水量的十分之一。30多億年間，水不斷從地球內部逸出，地表水量逐漸增加。目前每年仍有約660立方千米的水從地幔逸出。
原生水的化學成分與現代水體的化學成分也有很大差異。最初的原生海水因溶入大量的火山氣體而呈強酸性。距今35～26億年間，強酸性水溶液與硅酸鹽岩石作用，使海水的酸性得到一定程度的中和並生成大量的氯化物。距今26～10億年間，生物作用又使水中增添了大量碳酸鹽和硫酸鹽。此後，生物作用不斷加強，海水逐漸呈現鹼性，形成了主要由氯化物和硫酸鹽組成的現代海水。
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