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原始大气中没有氧气、氮气、稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）。地质学家研究表明地球大约是在46亿年以前形成的，那时候地球的温度很高，地面上的环境与现在的完全不同。
天空中或赤日炎炎，或电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横流。从火山中喷出的气体，如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等构成了原始的大气层，还有一部分硫化氢和氰化氢。
大气中各种气体的比例是：
1、氮约占百分之78。
2、氧约占百分之21。
3、稀有气体约占百分之0.939。
4、二氧化碳约占百分之0.031。
5、其他气体和杂质约占百分之0.03。如臭氧、一氧化氮、二氧化氮、水蒸气等。
大气中氧气含量大约占21%，氧气是一种无色无味的气体，是氧元素最常见的单质形态，其不易溶于水，常温下不活泼，与许多物质都不易发生反应，但在高温下条件活泼，能与多种元素直接化合。
甲烷(沼气)在正常的干洁大气里，浓度要低于是6.0×10-18的体积分数。干洁空气（大气中除去水汽和各种杂质以外的所有混合气体统称干洁空气)主要成分是氮、氧、氩和二氧化碳，占空气总容积的99.98%，而氖、氦、氪、氩、氙、臭氧和其它气气体总含量不足0.02%。
干洁空气各成分间的百分比数从地面直到85km高度间基本上稳定不变。这是由于这层大气中对流、湍流运动盛行，使得不同高度，不同地区间气体得到充分交换和混合的结果。而到85km以上的高层大气中，对流、湍流运动受到抑制，分子的扩散作用超过湍流扩散作用，大气的组分受地球重力分离作用，氢、氦等较轻成分的百分比数相对增多，气体间的混合比趋于不稳定。
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