التخطي إلى المحتوى الرئيسي

تداول المياه في عمق الأرض الداخلية

تداول المياه في عمق الأرض الداخلية




تحديد المبادئ الأولى للحدود مرحلة التفكك من المرحلة H MgSiO4H2

يعتبر وجود الماء في أعماق الأرض دورًا مهمًا في الديناميكا الجيولوجية ، لأن الماء يغير بشكل كبير الخصائص الفيزيائية لصخور الوشاح ، مثل درجة حرارة الانصهار والتوصيل الكهربائي والخواص الريولوجية. يتم نقل المياه إلى الأرض العميقة بواسطة المعادن المائية في لوحات التبريد الباردة. تحتوي المعادن المائية ، مثل معادن السربنتين والميكا والطين ، على الماء في شكل هيدروكسيل (-OH) في التركيب البلوري. تتحلل معظم المعادن المائية إلى المعادن اللامائية والمياه عندما يتم نقلها إلى عمق الأرض ، على عمق 40-100 كم ، بسبب ارتفاع درجة الحرارة وظروف الضغط.

يعتبر وجود الماء في أعماق الأرض دورًا مهمًا في الديناميكا الجيولوجية ، لأن الماء يغير بشكل كبير الخصائص الفيزيائية لصخور الوشاح ، مثل درجة حرارة الانصهار والتوصيل الكهربائي والخواص الريولوجية. يتم نقل المياه إلى الأرض العميقة بواسطة المعادن المائية في لوحات التبريد الباردة. تحتوي المعادن المائية ، مثل المعادن السربنتين والميكا والطين ، على H2O في شكل هيدروكسيل (-OH) في التركيب البلوري. تتحلل معظم المعادن المائية إلى المعادن اللامائية والمياه (H2O) عندما يتم نقلها إلى عمق الأرض ، على عمق 40-100 كم ، بسبب ارتفاع درجة الحرارة وظروف الضغط.

ومع ذلك ، فقد تم الإبلاغ أيضًا عن أن بعض المعادن المائية ، والتي تسمى سيليكات المغنيسيوم المائية الكثيفة (DHMSs) ، قد تعيش في الجزء الأعمق من باطن الأرض إذا كانت اللوح البارد أبرد بكثير من الوشاح المحيط. DHMS هي سلسلة من المعادن المائية التي تتمتع بثبات عالٍ تحت ضغط باطن الأرض العميق. ويشار إلى DHMS أيضًا باسم "المراحل الأبجدية": المرحلة A ، المرحلة B ، المرحلة D ، إلخ.

حتى وقت قريب كانت المرحلة D (التركيب الكيميائي: MgSi2O6H2) معروفة بأنها أعلى مرحلة ضغط لـ DHMSs. ومع ذلك ، أجرت Tsuchiya 2013 حساب المبادئ الأولى (طريقة حسابية نظرية تعتمد على ميكانيكا الكم) للتحقق من ثبات المرحلة D تحت الضغط ووجدت أن هذه المرحلة تتحول إلى مرحلة جديدة بتركيبة كيميائية من MgSiO4H2 (بالإضافة إلى stishovite ، ضغط عالي شكل SiO2 ، إذا كان النظام يحتفظ بنفس التركيبة الكيميائية) فوق 40 GPa (GPa = 109 Pa). تم تأكيد هذه المرحلة المتوقعة تجريبيًا بواسطة Nishi et al. 2014 وسميت "المرحلة H." يشير الحساب النظري الذي أجراه تسوتشيا 2013 أيضًا إلى أن المرحلة ح تتحلل أخيرًا إلى MgSiO3 اللامائي من خلال إطلاق H2O بمزيد من الانضغاط.

على الرغم من أن الحساب النظري قد قدر ضغط التحلل في المرحلة H حول منتصف الوشاح السفلي (من 660 كم إلى 2900 كم) ، لم يتم التوصل إلى تحديد مفصل بعد ، لأن تقدير طاقة Gibbs الخالية من H2O كان ضروريًا تحديد ضغط التحلل في المرحلة H. الطاقة Gibbs الحرة هي القدرة الحرارية الديناميكية التي يمكن أن تحدد استقرار النظام. في ظروف انخفاض الوشاح ، تشتمل طور H2O على بنية بلورية ذات أوضاع هيدروجين مضطربة ، أي أن مواضع الهيدروجين موزعة إحصائيًا بين عدة مواقع مختلفة. من أجل حساب الحالة المضطربة للهيدروجين ، قام كل من تسوتشيا وأوميموتو 2019 بحساب عدة أوضاع هيدروجين مختلفة وتقدر طاقة جيبس ​​الخالية من H2O باستخدام تقنية تعتمد على الميكانيكا الإحصائية.

نتيجة لذلك ، قدّروا ضغط التحلل في المرحلة H بنحو 62 GPa عند 1000 K ، أي ما يعادل عمق 1500 كيلومتر تقريبًا. تشير هذه النتيجة إلى أن نقل المياه عن طريق طرح الصفيحة ينتهي في منتصف الوشاح السفلي في نظام Mg-Si-O. اقترح تسوتشيا وأوميموتو 2019 أيضًا أن الجليد السطحي يمكن أن يستقر عند تحلل المرحلة H في الصفيحة المقربة. في الجليد فوق السطحي ، تتبلور ذرات الأكسجين في نقاط شعرية بينما ذرات الهيدروجين متحركة بحرية. لم يتم تحديد التفاعلات الكيميائية بين الجليد فوقي والمعادن المحيطة به ، لكن انتشار الهيدروجين العالي في الجليد فوقي قد ينتج تفاعلات أسرع من التفاعل في الجليد الصلب ، ولكن يختلف عن الماء ، المرحلة السائلة من H2O.

تعليقات

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

فوائد الرياضة لجسم الإنسان

مرحبا بكل متابعين موقع .......اليوم سوف نبدا فى سلسلة عن الرياضة و اهميتها للانسان ونبدا بفوائد الرياضة لجسم الإنسان.  إن للرياضة فوائد للجسم كثيرة ومتنوعة، فما هي هذه الفوائد؟ وكيف نستطيع استغلالها على أفضل صورة للحصول على جسم صحي؟ الانسان هو وحدة تشمل الجسد والعقل، العقل الذي يفكر ويشعر، والجسم الذي يتحرك ويكتسب الخبرات. ومنذ أيام روما القديمة، صيغت المقولة "العقل السليم في الجسم السليم"، وتعني ضرورة تقوية الجسم عبر فوائد الرياضة للجسم وهو شرط مهم للصحة النفسية. وتأثير الرياضة على الصحة النفسية فوائد الرياضة للجسم كثيرة ومعروفه وتجعل الجسم صحي و حيوي، قوي وأكثر نشاطا، ولكن، في الوقت نفسه من المهم جدا التعرف على الجوانب العقلية والنفسية التي تصاحب هذا النشاط. القيمة الفورية للنشاط البدني هي الشعور بالحيوية وصحة الجسم، وعند تجدد الحيوية فان الانسان يشعر أيضا بنشاط داخلي وقدرة أكبر، وهذه بعض فوائد الرياضة على تنشيط العقل والنفس: تؤدي الرياضة لتحسن الحالة المزاجية والحد من التوتر والقلق، أثناء وبعد النشاط. هناك أيضاً تحسن كبير في الثقة بالقدرة الشخصية - "يمكنني أن أفعل/أكث...

السياحة في الرباط دليلك إلى رحلة سياحية ناجحة في المغرب

السياحة في الرباط وهي العاصمة المغربية وثاني اكبر مدينة في البلاد وتتميز بموقعها المميز على المحيط الاطلسي ويمر في وسطها نهر أبي رقراق تحتضن مدينة الرباط الكثير من الوجهات السياحية المتنوعة . وتتركز معظم معالم السياحة في المغرب فى مدينة الرباط في وسط المدينة وبالقرب من نهر أبي الرقراق الرائع الذي يزيد من جمال العاصمة المغربية. أهم أماكن السياحة في الرباط. شالة في قلب مدينة الرباط العاصمة تبرز إحدى أهم أماكن السياحة في الرباط وواحدة من أقدم الأثار في المغرب. برج حسّان ومقبرة الملك محمد الخامس و هوا من اروع المناظر فى مدينة الرباط فعند النظر إلى صومعة حسان قد تظن  أنه برج منهار سقط منه جزء وبقي أخر لكن الحقيقة أن البناء لم يكتمل اساسا . كان يفترض للصومعة الحالية أن تكون مئذنة مسجد كبير  بأمر السلطان يعقوب المنصور لكن توقف تجديدها بمجرد وفاة السلطان. قصبة الوداية تعد قصبة الوداية أقدم ضواحي مدينة الرباط وأجملها نظراً إلى موقعها الفريد على شواطئ المحيط. الحدائق الأندلسية الحديقة الأندلسية تضم متحفاً أيضاً يعرض مجموعة رائعة من المعروضات التي تعبر عن الفنون الحضارية المغاربية. حديقة...

"صارخ حقا": مشاكل كبيرة لمستخدمي Yahoo - خدمة البريد الإلكتروني لم تستمر لساعات

مرحبا بكل متابعين موقع worldanews اليوم سوف نبدا فى التحدث عن مشاكل كبيرة لمستخدمي Yahoo  التحديث من 5 سبتمبر ، 16:10: وفقًا لتقارير Yahoo  أصبحت معظم الخدمات متاحة الآن مرة أخرى لقد  يتزامن هذا أيضًا مع المعلومات الموجودة على الموقع الإلكتروني AlleStörung.de . هناك ، انخفض عدد المشكلات المبلغ عنها بشكل ملحوظ . يعلق العديد من المستخدمين من مناطق مختلفة من ألمانيا أنه يمكنهم الآن استخدام البريد الوارد الخاص بهم دون أي قيود . بالنسبة للبعض ، ومع ذلك ، يبدو أن المشاكل لا تزال قائمة . يكتب المستخدم: "بالنسبة لي ، لا يصل إلا عدد محدود من رسائل البريد الإلكتروني ، الإرسال غير ممكن في الوقت الحالي." بالنسبة للآخرين ، لا يزال من غير الممكن " صارخ حقًا": ينظر مستخدمي Yahoo إلى الأنبوب - خدمة البريد الإلكتروني ليست لساعات الرسالة الأولى من 5 سبتمبر ، الساعة 15: ميونيخ - لعدة ساعات ، يتعلق الأمر بموفر خدمة البريد الإلكتروني Yahoo Yahoo للمشاكل . واجه العديد من المستخدمين ، الذين أرادوا الاتصال برسائل البريد الإلكتروني الخاصة بهم يوم الخميس ، مشكلات: لا يمكن في بعض الأحيان...