علوم الأرض والجيولوجيا

جيوكيمياء الغلاف الصخري للأرض

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثاني

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

جيوكيمياء الغلاف الصخري للأرض الغلاف الصخري للأرض الغلاف الصخري الأرض علوم الأرض والجيولوجيا

تختص الجيوكيمياء بدراسة توزيع العناصر المختلفة ونظائرها في الغلاف الصخري للأرض، وكذلك دراسة العوامل التي أثرت على هذا التوزيع التاريخ الجيولوجي، سواء أكانت هذه العوامل قديمة أم حديثة.

ويشكل الغلاف الصخري المستودع الرئيسـي والهام للعناصر الكيميائية المعروفة. وقد اعتمدت دراسة التركيب الكيميائي للأرض على التحليل المعملي لعينات أخذت من السطح الحالي للأرض أو من عمق أقل من ثمانية كيلومترات.

وقد أظهرت هذه الدراسة أن توزيع العناصر ونظائرها في الغلاف الصخري غير منتظم. كما أن صخور الكمبرليت التي تخترق القشـرة الأرضية أحضرت معها مواد من أعماق تناهز بضع كيلومترات أمدتنا بالكثير من المعلومات عن طبيعة الجزء العلوي من وشاح الأرض.

 

ولما كان معدل نصف قطر الأرض يصل إلى 6371 كيلومتراً ولذا فإن عينات الصخور التي تم تحليلها لدراسة التركيب الكيميائي للأرض لا تمثل سوى قشوراً من الأجزاء الخارجية من الأرض، ولا يمكن أن يعتمد عليها في معرفة التركيب الكيميائي للأرض كلها وتوزيع عناصرها.

لذا فقد اعتمد العلماء في دراستهم للتركيب الكيميائي للأرض كلها وحساب معدل هذا التركيب، على الطرق غير المباشرة كالدراسات الجيوفيزيائية، واستنباطات من تركيب النيازك.

وحيث أن كتلة الأرض وحجمها معروفان لدينا فإنه يمكن حساب معدل كثافتها، وقد اظهرت الدراسات القائمة على الطرق الزلزالية أن كثافة الأرض تزداد بزيادة العمق.

 

ومن هذه البيانات، وبالإضافة إلى المعلومات التي توافرت عن المجال المغناطيسـي للأرض، والخصائص الميكانيكية والحرارية لصخورها تمكن المختصون في دراسة التركيب الكيميائي للأرض من عمل النموذج المقبول الحالي لهذا التركيب، وبخاصة تركيب الأجزاء التي لا يمكن مشاهدتها مباشرة من الأرض.

وقد جاءت البيانات التي تم الحصول عليها من دراسة التركيب الكيميائي للنيازك مؤيدة للبيانات التي تم الحصول عليها بالطرق الجيوفيزيائية.

كما كان هناك تشابه كبير بين النماذج المبنية على أساس بيانات جيوفيزيائية مع تلك المبنية على أساس من التركيب الكيميائي للنيازك. 

 

ولذا فإن الفرضيات التي وضعت حول الخصائص الكيميائية الرئيسية لباطن الأرض يمكن وصفها بأنها صحيحة، وذلك بالنسبة للعناصر الرئيسية. أما بالنسبة للعناصر الشحيحة أو النادرة فإن درجة صحة هذه الفرضيات غير مؤكدة.

ومن المعروف أن حوال عشـرة عناصر فقط تشكل أكثر من 98% من كتلة الغلاف الصخري، في حين أن مجموع بقية العناصر (حوالي 96 عنصـر) تشكل نسبة قليلة جداً تقارب 1% من كتلة الأرض.

 

وقد تطورت أساليب وطرائق تحليل الصخور وتقدير نسب العناصر وتوزيعها، وكان هذا التطور من الدقة، بحيث يمكن دراسة توزيع العناصر النادرة والموجودة في الصخور بكميات تقل عن الجزء من المليون.

أما في الأجزاء العميقة من باطن الأرض فإن دراسة توزيع العناصر النادرة بالطرق الجيوفيزيائية لا تعطي النتائج الصحيحة، كما أن البيانات التي أمكن الحصول عليها من دراسة العناصر النادرة في النيازك دائماً تكون عرضة للشكوك وبخاصة فيما يتعلق بدرجة تركيز هذه العناصر في النيازك التي تم تحليلها وتركيزها في باطن الأرض.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق