علوم الأرض والجيولوجيا

التركيب الكيميائي للأرض

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الأول

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التركيب الكيميائي للأرض علوم الأرض والجيولوجيا

إن معلوماتنا عن التركيب الكيميائي الداخلي للأرض قد توفرت من دراسات تغير الكثافة وعدم الانضغاطية والانضغاطية والضغط بالإضافة إلى الدراسات الجيوفيزيائية المعملية ودراسات الجيوكيمياء.

وقد وجد في بعض مناطق الأرض وبصفة خاصة تلك التي فيها معدل زيادة الكثافة أكبر من القيمة الطبيعية أن هناك اختلافاً في التجانس الكيميائي أو تغيراً في حالة المادة المكونة لتلك المنطقة.

وبمقارنة اعتماد الكثافة وعدم الانضغاطية على الضغط في أي منطقة داخل الأرض بنتائج النظريات الفيزيائية والكيميائية والتجارب المعملية يتم تقدير متوسط العدد الذري للمواد المكونة لتلك المنطقة.

 

ونجد مباشرة تحت القشرة الأرضية أن الصخور الرئيسية المعروفة هي الدونيت والبريدوتيت والبيروكسينايت والاكولوجيت.

ووجود هذه الصخور يتفق مع السرعات التي تم رصدها للموجتين P،S. والدلائل تفضل وجود صخور من نوع الدونيت والبريدوتيت تكوينها الرئيسي من الأولفيين المتكون من المغنيسيوم والحديد وكذلك البيروكسين. ويوجد شبه اتفاق عام على أن طبقة الوشاح العليا تتكون أساساً من صخور فوق قاعدية.

إن المنطقة ب (شاملة ب´، ب´´) ربما تكون منتظمة من حيث التركيب الكيماوي.

 

هذا وقد أوضح بولن عام 1936 أن هناك تغييراً كيميائياً ملحوظاً أو تغيراً في حالة المادة يحدث على عمق معين داخل طبقة الوشاح وبصفة خاصة في المنطقة س (شاملة س´، س´´)

وقد فسر كل من جيفرز وبيرنال هذه النتيجة على أساس تغير في التركيب البلوري وقد لاقى هذا التفسير فيما بعد مساندة من التجارب المعملية والدراسات النظرية والتي قام بها كل من بيرخ ورنجوود. ولقد وجد أيضاً بيرخ تغيراً محدوداً في التركيب في المنطقة س.

إن المنطقة د´ في طبقة الوشاح السفلي ربما تتكون أساساً من مواد تشابه كيميائياً تلك المواد الموجودة في طبقة الوشاح العليا وذلك كما أشار بيرخ إلى أن تلك المادة موجودة في شكل أطوار محددة مثل السليكا والمغنسيوم وأكسيد الحديد وقد يوجد الحديد الحر.

 

هذا وقد عزى بيرخ الزيادة في انحدار الكثافة بمقدار ثلاث مرات مثل القيمة العادية داخل المنطقة د´´ إلى تجمع مواد ذات كثافة أكبر في قاع طبقة الوشاح بينما افترض كليري في عام 1969 أنه ربما يوجد نقص سريع في الصلابة داخل تلك المنطقة.

وقد اقترح بيرخ زيادة تجمع الحديد الحر في داخل المنطقة د´´ ليقابل الزيادة في انحدار الكثافة.

في حين أن رنجوود اقترح أنه ربما تكون بعض المواد قد صعدت من لب الأرض إلى أعلى داخل المنطقة د´´ عبر الحدود بين الوشاح واللب.

 

ولقد أوضحت النظرية المفضلة والمعتمدة في تحليل النيازك والتي اعتبرت كعينة لما بداخل الأرض ككوكب وكذلك على الكثافة الكبيرة للب الأرض أن اللب يتكون أساساً من الحديد والنيكـل.

إن التقدير المفضل والمحتمل للعدد الذري هو تقريباً 23. وقد اقترح بيرخ ورنوود وآخرون أن طبقة اللب الخارجي تتكون من سبيكة من الحديد مع مواد ذات كثافة أقل ربما تكون من الكربون أو السيليكون أو الكبريت.

 

وفي اقتراح فضله كل من رمزي وبولن عام 1948، 1949 هو أن مادة اللب الخارجي ما هي إلا حالة متحولة من مادة الوشاح السفلي ولكن توجد بعض الصعوبات في تحقيق هذا الافتراض.

إن العدد الذري الذي قدر لطبقة اللب الداخلي هو على الأقل 26 والذي يوضح وجود مركب مكون أساساً من الحديد والنيكل. وقد اقترح أن طبقة اللب الخارجي تتكون من أكسيد الحديد.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق