دورة كربونات-سيليكات الجيوكيميائية

دورة كربونات-سيليكات الجيوكيميائية (والتي تعرف أيضاً باسم دورة الكربون اللاعضوية) هي دورة حيوية جيولوجية كيميائية تصف التحول طويل الأمد لصخور السيليكات إلى صخور الكربونات نتيجة لمجموعة من العمليات الطبيعية تتضمن التجوية والترسيب والتحول والبركانية.[1][2]

يحدث في هذه الدورة انتقال لغاز ثنائي أكسيد الكربون بين الغلاف الجوي والغلاف الصخري عبر الغلاف المائي. الخطوة الأولى تتم عبر عمليات التجوية، والتي ترتبط لعدة عوامل منها تغيرات مستوى سطح البحر وتضاريس الأرض وخصائص الصخور والغطاء النباتي.[3]

وصف الدورةعدل

في هذه الدورة تتعرض الصخور الحاوية على الكالسيوم مثل الولاستونيت (CaSiO3، شكل من سيليكات الكالسيوم) إلى عمليات تجوية من حمض الكربونيك (المتشكل من غاز ثنائي أكسيد الكربون CO2 والماء H2O):

 

بذلك تتحرر أيونات الكالسيوم 2+Ca إلى المسطحات المائية؛ إلى أن تنتقل إلى المحيطات، حيث تتفاعل هناك مع أيونات البيكربونات، إحدى مكونات الكربون اللاعضوية المنحلة،[4] ليتشكل الحجر الجيري (كربونات الكالسيوم CaCO3)، والذي يترسب بدوره في القيعان لتتشكل طبقة رسوبية جديدة:

 

بسبب pH مياه البحر ضعيف القلوية يتحول غاز CO2 عائداً إلى البيكربونات.

بالتالي فإن المحصلة الإجمالية للتفاعلات هي انتقال جزيء واحد من CO2 من المحيطات/الغلاف الجوي إلى غلاف الأرض الصخري؛[5] بعبارة أخرى فإن كل تحرر لأيون كالسيوم Ca2+ من عملية تجوية يوافق بالنهاية إزالة جزيء واحد من CO2 من الأنظمة والأغلفة السطحية (الغلاف الجوي والمائي) وتخزينه على شكل صخور كربونات رسوبية، الأمر الذي له كبير الأثر على المناخ على المدى الطويل.[4][6]

تنغلق الدورة عندما تحدث عملية حركة للصفيحات التكتونية في قيعان المحيطات، حيث تدفن ترسبات الكربونات إلى طبقات أعمق وتحدث تحولات جيولوجية بطيئى تتضمن إحداها تفاعل تغير الشكل مع ثنائي أكسيد السيليكون SiO2 ليعود تشكل صخور السيليكات مجدداً.

 

طالع أيضاًعدل

مراجععدل

  1. ^ Berner، Robert؛ Lasaga، Antonio؛ Garrels، Robert (1983). "The Carbonate-Silicate Geochemical Cycle and its Effect on Atmospheric Carbon Dioxide over the Past 100 Million Years". American Journal of Science. 283 (7): 641–683. Bibcode:1983AmJS..283..641B. doi:10.2475/ajs.283.7.641. 
  2. ^ Walker، James C. G.؛ Hays، P. B.؛ Kasting، J. F. (1981). "A negative feedback mechanism for the long-term stabilization of Earth's surface temperature". Journal of Geophysical Research: Oceans (باللغة الإنجليزية). 86 (C10): 9776–9782. Bibcode:1981JGR....86.9776W. ISSN 2156-2202. doi:10.1029/JC086iC10p09776. 
  3. ^ Walker، James C. G. (1993). "Biogeochemical Cycles of Carbon on a Hierarchy of Timescales". Biogeochemistry of Global Change: Radiatively Active Trace Gases Selected Papers from the Tenth International Symposium on Environmental Biogeochemistry. Boston, MA: Springer. صفحات 3–28. ISBN 978-1-4613-6215-9. doi:10.1007/978-1-4615-2812-8_1. 
  4. أ ب Berner، Robert (2003). "The long-term carbon cycle, fossil fuels and atmospheric composition". Nature. 426 (6964): 323–326. Bibcode:2003Natur.426..323B. PMID 14628061. doi:10.1038/nature02131. 
  5. ^ Zeebe (2006). "Marine carbonate chemistry". National Council for Science and the Environment. مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2011. اطلع عليه بتاريخ 13 مارس 2010. 
  6. ^ Walker، James C. G.؛ Hays، P. B.؛ Kasting، J. F. (1981-10-20). "A negative feedback mechanism for the long-term stabilization of Earth's surface temperature". Journal of Geophysical Research: Oceans (باللغة الإنجليزية). 86 (C10): 9776–9782. Bibcode:1981JGR....86.9776W. ISSN 2156-2202. doi:10.1029/JC086iC10p09776. 
 
هذه بذرة مقالة عن الجيولوجيا بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.