توزيع العناصر بين اللب والوشاح

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثاني

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

توزيع العناصر بين اللب والوشاح العناصر اللب الوشاح علوم الأرض والجيولوجيا

مع افتراض أن الأرض كانت غير نطاقية في البداية فكيف إذ تكون اللب والوشاح، اللب له كثافة تقارب 11 جم/ سم³

ويعتقد أن يتكون أساساً من الحديد وحوالي 6 % نيكل إضافة إلى كمية ضئيلة من عناصر أخرى مثل السيليكون والكبريت ومعدل كثافة الوشاح حوالي 4.5 جم/ سم³ ويتكون بصفة أساسية من سيليكات الماغنسيوم والحديد.

ويصل معدل التركيب المعدني للكوندريت تقريباً إلى 70 % أوليفين وبيروكسين (سيليكات الحديد والمغنسيوم) و 15 % سبيكة من الحديد والنيكل و 10 % للبلاجيوكليز (سليكات الكالسيوم والصوديوم) و 5 % ترويليت (كبيريتيد الحديد).

 

ويمكن لكثير من العناصر الثانوية الشحيحة أن تدخل في البنيان التشابكي لهذه المعادن، وإذا أخذ في الاعتبار افتراض نموذج الأرض الكوندريتي فإن سبيكة الحديد والنيكل في النهاية تكون اللب وما تبقى يكون الوشاح.

وربما كانت الأرض أساساً ومنذ حوال 4 إلى 5 بليون عام في حالة صلبة ويعتقد معظم علماء الأرض أن التسخين الناتج من التقلص الأدياباتي (اللاتبادلي) وتحلل العناصر الإشعاعية أديا إلى حدوث انصهار واسع النطاق.

ويعتقد في البداية أن سبيكة الحديد والنيكل المتميزة بدرجة انصهار منخفضة قد استقرت في الأعماق، مكونة لب الأرض نظاراً لارتفاع كثافتها، وهذه الواقعة تعرف بكارثة الحديد.

 

وتولد عن استمرار انصهار هذه السبيكة نشأة ثلاثة سوائل غير قابلة للامتزاج وهي: السيليكات والكبريتيدات والخليط المعدني من الحديد والنيكل.

ومن هنا تكون الوشاح المغلف للب الأرض من السيليكات المتبقية والكبريتيدات وبعض المكونات الأخرى.

وقد استخدم عالم الجيوكيمياء المعروف فلاديمير جولدشميدت هذه النظرية جزئياً في التقسيم الجيوكيميائي للعناصر حسب ميولها للحديد (اللب) أو للنحاس (الوشاح) أو للقشرة أو للغلاف الجوي (جدول رقم 2).

 

ومن الواضح أن العناصر المتطايرة مثل الأرجون والأكسجين والكربون والنيتروجين يتم تقسيمها إلى عناصر تميل إلى الوجود في الغلاف الجوي (عناصر اتموفيليه) ولذا فإنهم يمثلون المكونات الرئيسية في هذا الغلاف.

 

والعناصر التي تميل إلى الحديد (سيديروفيليه) تفضل تكوين سبائك بدلاً من مركبات وتغتني في لب الأرض والعناصر الكالكوفيلية التي تميل إلى النحاس وتتحد كيميائياً مع الكبريت لتكون كبريتيدات.

وتتركز في وشاح الأرض (وفي القشـرة السفلى) بينما العناصر التي تميل للوجود في القشـرة (عناصر ليثوفيلية) تتحد مع الأكسجين لتكون أكاسيد وكذلك من الأكسجين والسيليكون لتكون مركبات سيليكاتية.

 

ويمكن مقارنة ما يحدث في الطبيعة بحالة الانصهار في الفرن اللافح الذي يحتوي أثناء الانصهار على ثلاثة أنواع غير ممتزجة من الصهير حيث يتكافأ الخبث مع العناصر الليثوفيلية، بينما المركبات المتشابكة على شكل كتل كثيفة (الحصيرة) تتكافأ مع العناصر (الكالكوفيلية). 

ويتكافأ الخام مع العناصر السيديروفيلية، ويمكن ربط تقسيم جولد شميدت الجيوكيميائي للعناصر مع المجموعات المختلفة في الجدول الدوري للعناصر (جدول رقم 2).

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]