لماذا يدرس العلماء الصخور إن فهم دورة الصخور والآليات التي تنطوي عليها يفيدنا جميعًا. ضع في اعتبارك مدى صعوبة زراعة الخضار دون التراب. هناك ارتباط مباشر بالسلسلة الغذائية هنا. تساعد دورة الصخور أيضًا العلماء والمهندسين على اكتشاف مصادر الطاقة (معظمها الوقود الأحفوري ، والذي لا يمكن العثور عليه إلا في الصخور الرسوبية) ومواد البناء مثل الرخام والجرانيت. سوف نستكشف كيف تؤثر هذه الدورة على كل مجال من مجالات الجيولوجيا تقريبًا خلال الدورة.
يتم تمثيل دورة الصخور بيانياً على النحو التالي: الرجوع إلى هذا الرسم أثناء تقدمك خلال الوحدة. ضع في اعتبارك أن عمليات دورة الصخور كلها مترابطة.
لماذا يدرس العلماء الصخور أهداف التعلم
- يدرس العلماء لتعرف على الصخور النارية ومراحل دورة الصخور المتضمنة في تطورها.
- التعرف على الصخور الرسوبية ومراحل دورة الصخور المتضمنة في تكوينها.
- يدرس العلماء لكي يحدد الصخور المتحولة وعمليات دورة الصخور التي أدت إلى تكوينها.
تعتبر الصخور ، خاصة تلك التي تشكلت من النشاط البركاني. ضرورية للحفاظ على استقرار مناخ الأرض على المدى الطويل ودورة ثاني أكسيد الكربون بين الأرض والمحيطات والغلاف الجوي.
تجوية الصخور ، أو التفكك الكيميائي للمعادن في الجبال والتربة. يزيل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ويحوله إلى معادن مستقرة على سطح الكوكب وفي رواسب المحيط. كما يعرف العلماء منذ عقود. ومع ذلك ، لأن هذه العملية تستغرق ملايين السنين حتى تكتمل. فهي غير كافية لمواجهة الاحترار العالمي الحالي الناجم عن النشاط البشري.
ومع ذلك ، يكشف بحث جديد ، مثل ذلك الذي تم إجراؤه في مركز ابتكار أراضي العمل التابع. لـ California Collaborative for Climate Change Solutions (C4) ، أنه يمكن تسريع معدلات التجوية الصخرية. إن تحسين التجوية الصخرية لديه القدرة على تقليل الاحتباس الحراري وتحسين صحة التربة. مما يسمح بإنتاج زراعي أكثر كفاءة وزيادة الأمن الغذائي.
العديد من الآليات ، تتأثر بالكيمياء ، والبيولوجيا ، والمناخ ، والصفائح التكتونية ، وصخور الطقس على سطح الأرض. يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء في التربة والمحيط لتوليد حمض الكربونيك ، وهو أكثر أنواع التجوية الكيميائية شيوعًا.
تشكل معادن السيليكات ، وهي مركبات السيليكون والأكسجين ، حوالي 95 في المائة من قشرة الأرض وغطاءها (الطبقة السميكة بين قشرة الكوكب ولبه). تتكون معظم الصخور النارية بشكل أساسي من السيليكات ، والتي تتطور عندما تبرد المادة البركانية وتتصلب. تتكون حوالي 15٪ من سطح الأرض من هذه الصخور.
عندما يتفاعل حمض الكربونيك مع بعض معادن السيليكات ، يحدث تفاعل كيميائي يُعرف باسم تفاعل أوري. تأخذ هذه العملية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وتجمعه مع الماء والكالسيوم أو سيليكات المغنيسيوم لتكوين أيوني بيكربونات. لم يعد ثاني أكسيد الكربون يسخن المناخ بمجرد حصره في كربونات التربة أو غسله في المحيط.
عندما تعرض الجبال الغنية بالسيليكات مثل جبال الهيمالايا مادة جديدة للبيئة – على سبيل المثال ، بعد الانهيار الأرضي – أو عندما تصبح درجة الحرارة أكثر سخونة ورطوبة ، فإن تفاعل أوري يتسارع. أظهرت دراسة حديثة أنه يمكن للبشر تسريع العملية بشكل كبير للمساعدة في مكافحة الاحتباس الحراري الحالي.
