دورة كربونات-سيليكات الجيوكيميائية

دورة كربونات-سيليكات الجيوكيميائية (والتي تعهد 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.

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

وصف الدورة

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 CO₂والماء H₂O):

${\displaystyle 2CO_{2 +H_{2 O+CaSiO_{3 \rightarrow Ca^{2+ +2HCO_{3 ^{- +SiO_{2$

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

${\displaystyle Ca^{2+ +2HCO_{3 ^{- \rightarrow CaCO_{3 +CO_{2 +H_{2 O$

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

بالتالي فإن المحصلة الإجمالية للتفاعلات هي انتنطق جزيء واحد من CO₂ من المحيطات/الغلاف الجوي إلى غلاف الأرض الصخري؛ بعبارة أخرى فإن جميع 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.

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.

${\displaystyle CaCO_{3 +SiO_{2 \rightarrow CaSiO_{3 +CO_{2$

طالع أيضاً

دورة الكربون

مراجع

^ 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.
^ 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. doi:10.1029/JC086iC10p09776. ISSN 2156-2202.
^ 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. doi:10.1007/978-1-4615-2812-8_1. ISBN .
↑ Berner, Robert (2003). "The long-term carbon cycle, fossil fuels and atmospheric composition". Nature. 426 (6964): 323–326. Bibcode:2003Natur.426..323B. doi:10.1038/nature02131. PMID 14628061.
^ Zeebe (2006). "Marine carbonate chemistry". National Council for Science and the Environment. مؤرشف من الأصل في ثلاثة سبتمبر 2011. اطلع عليه بتاريخ 13 مارس 2010.
^ 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. doi:10.1029/JC086iC10p09776. ISSN 2156-2202.