تبلیغات
پترولوژیست - ترکیب شیمیایی زمین و کیهان
 
درباره وبلاگ




مدیر وبلاگ : احمد حاجی شمسایی
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
پترولوژیست
صفحه نخست             تماس با مدیر           پست الکترونیک               RSS                  ATOM
سه شنبه 9 اسفند 1390 :: نویسنده : احمد حاجی شمسایی
 خوب این مطلب ژئوشیمیه که در ادامه مطلب بصورت کلی به اون اشاره شده(کاملا کلی و برای یادآوری)  

زمین، یكى از اجزاى منظومه شمسى است.این منظومه از خورشید، سیارات و قمرهاى آنها، سیاركها، ستاره‏هاى دنباله‏دار، و شهاب سنگها تشكیل شده است. خورشید، فقط یك ستاره از صدمیلیارد ستاره‏اى است كه در كهكشان ما قرار دارد. این كهكشان یك شكل عدسى مانند، با قطرى حدود 70000 سال نورى دارد.

 

 

 

 

 

 

 

n      بجز كهكشان ما، تعداد بسیار زیادى منظومه‏هاى  خورشیدى وجود دارند.

 

این منظومه‏ها یا سحابیهاى برون كهكشانى به صورت نسبتاً یكنواختى در فضا پراكنده هستند كه نزدیكترین آنها به نام سحابى آندرومدا در فاصله حدودر106× 1.75 سال نورى است.

 

   نظریه جهان پویا و در حال انبساط ، نیازمند آن است كه جهان پیوسته حالت تكاملى داشته باشد. اگر ما از نظر زمانى به عقب برگردیم، به حالتى مى‏رسیم كه جهان به صورت یك نقطه منقبض شده بود یا به عبارت دیگر، تمام مواد موجود در جهان، در ناحیه بسیار كوچكى متمركز شده بودند. ما به طور مرسوم این حالت جهان را حالت ابتدایى آن مى‏دانیم و سن نجومى آن را پس از این زمان در نظر مى‏گیریم.

 

    هر تئوری كه در مورد منشا  منظومه شمسی عنوان می شود بایستی بیانگر نظمی باشد كه اهم آنها عبارتند از پنج مورد:

خورشید شامل بیش از 8.99% وزن این منظومه است، ولی فقط 2% مقدار حرکت زاویه ای را به عهده دارد.

 

  تركیب عنصری منظومه شمسی به جز تبدیل هیدروژن به هلیم و بقیه واكنشهای هسته ای در خورشید یكسان است.  سن عناصر از زمان سن عنصر رادیواكتیو مادر محاسبه میشود . Table 2.1 بعضی از عناصر رادیو اكتیو را كه از لحاظ سن سنجی مهم هستند نشان میدهد. یك نظم قابل پیش بینی در توزیع عناصر و nuclides در منظومه شمسی وجود دارد.

 

:Table 2.1 بعضی سری های رادیواکتیو طبیعی مهم برای تعیین سن زمین شناختی

فرآورده نهایی     

نیمه عمر

عنصر مادر

 

206Pb + 84He

4.5*109 YEARS        

238U

 

207Pb + 74He

7.1*108 YEARS        

235U

 

208Pb + 64He

1.4*1010 YEARS      

232Th

 

87Sr    

4.9*1010 YEARS      

87Rb

 

40Ar , 40Ca   

1.3*109  YEARS       

40K

 

 

 

 

اگرچه زمین به صورت یك جسم مستقل در حدود109× 4.6 سال پیش تشكیل شده است، ولى تا تشكیل پوسته آن زمان درازى طول كشیده است.

 

 این موضوع از داده‏هاى عمریابى سنگهاى پوسته با استفاده از روشهاى فروپاشى پرتوزایى تشخیص داده مى‏شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

سیارات، همگی در یک جهت و در مدارات بیضوی به دور خورشید می چرخند، و این مدارات همگی عملا در یک صفحه قرار می گیرند.

 

 

سیارات، در همان جهاتی که به دور خورشید می چرخند به دور محور خود نیز می چرخند.

سیارات، یک فاصله منظمی را نسبت به خورشید ، همانطور که طبق قانون بود (Bode) بیان میشود نشان داده وتشکیل دو گروه متباین را می دهند:

یک گروه داخلی با سیارات کوچک (عطارد، زهره، زمین، مریخ) که به نام سیارات زمینی معروف اند.

 

 قانون بود Bode) ): قانون بود یک سری تجربی است که با تقریب دقیقی فواصل نسبی سیاره ها را از خورشید به دست می دهد.

 

Bode-Titus Law:

 

و...

و یک گروه خارجی با سیارات بزرگ (مشتری، زحل، اورانوس و نپتون) که به نام سیارت اصلی معروف اند.

بخش اصلی  مقدار حرکت زاویه ای منظومه شمسی در سیارات متمرکز می شود، در حالی که تمرکز وزن آن در خورشید است.

 

 

 

 

دو تفكر اصلی در مورد منشا منظومه شمسی وجود دارد . هر دو تفكر آن را مشتق از یك خورشید اولیه یا Solar nebula میدانند.

 

    یكی منشا اانرژی  لازم برای تشكیل سیارات را بیرونی Buffen و یكی درونی  Kant می داند.

 

    Laplace  به یك توده عظیم چرخان اشاره میكند مدت 60سال نظر لاپلاس مطرح بود تا اینكه ماكسول آنرا رد كرد . تمركز مومنتم زاویه ای در سیارات و نه در خورشید  ایرادی بود كه به لاپلاس گرفته شد و سپس نظر بوفن  توسط چمبرلین و مولتون در امریكا احیا شد.  

 

n   نظر وون ویزاكر بیشتر با حقایق همسو است. double stars ایده های دیگری را در مورد تشكیل منظومه شمسی بیان میكند .هر نظریه قابل قبولى در مورد خاستگاه منظومه شمسى باید علت نظم و قاعده‏هاى آن را توضیح دهد. در این رابطه دو تصور وجود دارد، كه هر دو پیشینه‏اى قدیمى و محترم دارند.هر دو تصور، منظومه شمسى را جدا شده از یك خورشید یا سحابى خورشیدى، مى‏داند.

 

n   تصوراول به فیلسوف فرانسوى، بوفون (1749) برمى‏گردد.وى عقیده داشت كه سیارات از بدنه خورشید و در نتیجه برخورد آن با ستاره‏اى دیگر، جدا شده‏اند.

 

n    تصور دوم، از اندیشه‏هاى كنت در 1755 سرچشمه گرفته است. كنت اظهار داشت كه در درون یك سحابى خورشیدى اولیه، مناطقى وجود داشته كه چگالى آنها اندكى بیش از متوسط چگالى سحابى بوده است.این مناطق به صورت جایگاههایى براى تجمع ماده، عملمی کنند و لذا سیارات، در مركزهاى این مناطق، رشد كرده‏اند.

 

n      لاپلاس در 1796 حالت اولیه خورشید را به صورت توده نازك چرخانى از گاز در نظر گرفت كه تمام حجم منظومه شمسى فعلى را اشغال مى‏كرده است.انقباض‏ وهمراه ‏با آن ‏افزایش‏ سرعت ‏چرخشى ‏به رهاشدن یك سرى حلقه‏هاى گازى، در نتیجه نیروى گریز از مركز، منجر شد. این حلقه‏ها بعداً متراكم شدند و سیارات را تشكیل دادند.

 

در سالهاى اخیر، خاستگاه زمین و به طوركلى منظومه شمسى، موضوع فرضیه‏هاى زیادى بوده است.برخى از ستاره‏شناسان نظریه سحابى را با تغییراتى دوباره مطرح كرده‏اند.تفسیرى كه اولین بار توسط فون ویتساكر، اظهار شد، به نظر مى‏رسد به بهترین وجهى با حقیقت، هماهنگ باشد.

 

n   این تفسیر، خورشید اولیه را به صورت توده‏اى با دوران سریع تجسم مى‏كند كه توسط پوشش عدسى شكل وسیعى حاوى ذره‏هاى جامد و گاز كه حركاتى متلاطم دارند، در برگرفته مى‏شود. اطلاعات ما در مورد تركیب شیمیایی عالم از آزمایشات اسپكتروسكوپی انالیز متئوریت ها وتركیب زمین و سیارات  ناشی می شود.

 

n       فراوانی عناصر مختلف در عالم یكسان است.

 

 

 

  محدویت های اصلی مطالاعات اسپكتروسكوپی عبارتند از اینكه:

 

 1- بعضی عناصر یا طیف قابل تشخیص ندارند یا اینكه طول موج آنها كمتر از 2900 انگسترم است و توسط جو زمین جذب می شوند. این محدودیت با توجه به موشك هایی كه به ارتفاع بالا فرستاده می شوند حل شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2- طیف ها در قسمت بیرون تر خورشید ایجاد می شوند و تركیب جو خورشید را می دهند.

 

  حدود 70 عنصر در طیف خورشید تشخیص داده شده اند.

   هلیم و هیدروژن قسمت عمده خورشید، زحل، ارانوس و نپتون را تشكیل می دهد.

 

آزمایشات اسپكتروسكپی و مشاهدات ظاهری در مورد تركیب توده bulk composition سیارات اطلاعی نمی دهند.   عطارد جو ندارد.

     زهره جو متراكمی  است كه كلا از دی اكسید كربن تشکیل شده .

    رنگ قرمز مریخ به علت اكسید آهن است.

      سیارات اصلی دارای جو ضخیم و وزن مخصوص كم به علت وجود مقدار زیاد هیدروژن و هلیم هستند.

     شكل شلغمى فرورفته مریخ در ناحیه قطبها و نبود یك میدان مغناطیسى، بیانگر این است كه این سیاره هسته سیال ندارد.

   میلیونها شخانه (شهاب سنگ) با اندازه‏هاى مختلف در منظومه شمسى وجود دارند، از ریزترین ذره‏هاى غبار تا انواعى كه قطر آنها به كیلومترها مى ‏رسد.

     مواد شخانه‏اى كه به طور پیوسته به روى زمین سقوط مى‏كنند،اغلب به شكل غبارند و با ابزار ویژه قابل تشخیص هستند.

     میزان ریزش شخانه‏اى سالانه بین 30,000 و 150,000 تن برآورد شده است.

     دانش ما از تركیب شخانه‏ها یا از نمونه‏هاى بزرگتر و تماشایی ترى كه سقوط آنها دیده مى‏شود به دست مى‏آید

   شخانه‏ها اساساً از آلیاژ نیكل - آهن، سیلیكات بلورین (عمدتاً الیوین یا پیروكسن)، كانى سولفور آهن تروایلیت، یا مخلوطى از اینها تشكیل شده‏اند. هیچ شخانه‏اى كه مشابه سنگهاى رسوبى یا دگرگونى باشد یافت نشده است.

 

سامانه‏هاى طبقه‏ بندى بسیارى براى شخانه‏ها ارائه شده

 

است. گروه‏بندى مورد نظر ما به صورت زیر است :

 

v     سیدریت ها یا آهنها  میاتگین 98 در صد فلز

 

v     سیدرولیت ها 50 درصد فلز 50 درصد سیلیكات

 

v     آئرولیت ها یا سنگ ها

 

   سیدریت ها یا آهنها  با میانگین 98 در صد فلز:

 

n      عمدتا از آهن و نیكل هستند ولی كانیهای فرعی مقابل هم در آنها دیده میشوند  كه گاهی ساختمان هشت وجهی یا ویدمنستاتن نشان میدهند.

ترو ایلیت           

شرابرسیت         

داوبرلیت

كوهنیت 

كرومیت

 

FeS     

(Fe,Ni,C)3P    

((Fe Cr2 S4    

Fe C   

((Fe Cr2 O4

 

 

 

 

   سیدرولیت ها 50 درصد فلز 50 درصد سیلیكات:   از آهن و نیكل و سیلیكات هستند.

 

o        پالازیت ها: یکپارچه از آهن و نیكل درست شده اند كه در بین خود الیوین دارند و اغلب اشكال بلوری نشان میدهند.

 

o        مزو سیدریت ها: فلز منقطع بوده و سلیكات ها پلاژیوكلاز و پیروكسن و گاهی كمی الیوین هستند.

 

آئرولیت ها یا سنگ ها   از نظر بافت به دو گروه تقسیم می شوند:

 

 1) كندریت ها     2) آكندریت ها

 

o        كندریت ها:

 

   كندرول = اجسام مدور با میانگین قطر 1 میلیمتر كه عمدتا شامل الیوین یا پیروكسن هستند.

 

كندرول ها منحصر به این شهاب سنگها هستند و هرگز در سنگهای زمینی دیده نشده اند.

 

شهاب سنگ مرچیزون  كه در استرالیا سقوط كرد قویا منشا غیر زیستی تركیبات آلی را نشان میدهد.كندریت ها منبع اولیه اطلاعات راجع به فراوانی مطلق یا كیهانی عناصر می باشند.

 

o        آكندریت ها:

 

     شامل كندرولها نشده  و معمولا بسیار درشت تر از كندریت ها می با شند. تكتایت ها مشابه ابسیدین هستند.سقوط آنها دیده نشده است و بعضی انها را نتیجه برخورد ستارگان دنباله دار با شهاب سنگ ها ی غول پیكرمی دانند.

 

با استفاده از اطلاعات  گسترده تر و دقیق تراز اولین جدولی كه توسط گلداشمیت  در سال 1937 ارائه شد Cameron نسبت به انتشار جدول فراوانی كیهانی عناصر اقدام نمود.

 

 

 

درآنالیز دقیق این داده ها ،انتظامی دیده می شود.

 

1-  تا عدد اتمی حدود 40 یك كاهش نمادی فراوانی عناصر دیده می شود.

 

2-  عناصر با عدد اتمی زوج فراوانترند.

 

3- تغییر فراوانى نسبى عناصرى كه عدد اتمى بالاتر از نیكل دارند كمتر از عناصرى است كه عدد اتمى آنها پایینتر از نیكل است.

 

4- تنها ده عنصر H، He، C، N، O، Ne، Mg، Si، S و Fe كه عدد اتمى همه آنها كمتر از 27 است فراوانى قابل توجهى دارند. در بین اینها، هیدروژن و هلیم بسیار فراوانتر از هشت عنصر دیگر هستند.

 

5- در عدد اتمى 26 یك قله فراوانى مشخص وجود دارد و چند قله كوچكتر نیز در چندین عدد اتمى سنگینتر دیگر دیده مى‏شود.

 

o        فراوانیهای مطلق عناصر بیشتر بستگی به خواص هسته ای دارند تا خواص شیمیایی .

 

o     هر عنصرى ممكن است چندین «ایزوتوپ» داشته باشد كه از نظر عدد جرمى یا وزن اتمى، پایدارى، و تا اندازه‏اى خواص شیمیایى متفاوت‏اند.

 

o         ایزوتون – ایزوبار

 

o        تعداد نسبتاً كمى از نوکلئید هاى موجود در هر عنصر پایدارند.

 

o        از بین هزار ایزوتوپ یا بیشتر كه تا كنون شناخته شده‏اند، تنها حدود 270 ایزوتوپ، غیرپرتوزا هستند.

 

o        دلیل فراوانى یك نوكلید خاص از تركیب پایدار پروتونها و نوترونها در هسته آن ناشى مى‏شود .

 

ساختمان هسته ای عناصر كه متشكل از نوترون و پروتون است باعث عنوان تئوری هایی در مورد منشا  و فراوانی نسبی عناصر شده است .

 

 یك تئوری، تئوری تعادلی است . این تئوری بیانگر این است كه  فراوانی نسبی عناصر ناشی از یك تعادل ترمودینامیكی است . تا عدد اتمی 40 این تئوری  گویا است .ولی برای اعداد اتمی بالاتر فراوانی كمی را میدهد كه نامعقول است .

 

 بنابراین تئوری هایی عنوان شده است كه  فراوانی عناصر را  بر اساس فرایند های غیر تعادلی میداند .

 

این تئوری عدم حضور هسته های با وزن اتمی 5 و 8 را توضیح نمی دهد.

 

Burbidge ,Fowler, Hoyle در سال 1957 اعلام کردند ویژگیهای عمومی منحنی فراوانی عناصر را می توان به وسیله واکنشهای هسته ای که در ستارگان رخ می دهد، توضیح داد.

 

سوپرنوا

 

 اساساً یك انفجار ستاره‏اى یا از هم پاشى سانحه‏اى یك ستاره است. این انفجار درخشندگى به بزرگى 108 برابر درخشندگى خورشیدایجادمى‏كند. این درخشندگى به صورت توانى با نیمه عمرى حدود 56 روز كاهش مى‏یابد.

 

لازمه فهم ژئوشیمی داشتن دانشی از تركیب و حالت داخلی زمین است واین نمى‏تواندازطریق مشاهده مستقیم به دست آید. اما ترکیب داخلی هم توسط سنگ های پلوتونیک و  ولکانیک مشخص می شود

[http://www.aparat.com/v/add4f684a678d13d0ce8b389da30984231282]

ترکیب عناصر در خورشید و ستارگان:

سیارات:

پوسته قاره ای زمین:

ترکیب شیمیایی کلی ماه:







نوع مطلب :
برچسب ها :