عناصر القشرة الارضية

عناصر القشرة الارضية

العناصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية
الأكسجين 467100.
السيليكون 276900.
الألمنيوم 80700.
الحديد 50500.
الكالسيوم 36500.
الصوديوم 27500.
البوتاسيوم 25800.
المغنيسيوم 20800.

مكونات القشرة الأرضية والعمليات المؤثرة فيها

 

مكونات القشرة الأرضية: الأرض فريدة من نوعها بين الكواكب المعروفة: لديها وفرة من الماء وهناك عوالم أخرى بما في ذلك ألقمر لديها أجواء وثلج، ومحيطات، ولكن الأرض وحدها هي التي تمتلك المزيج المناسب للحفاظ على الحياة.

وتغطي محيطات الأرض حوالي 70 في المائة من سطح الكوكب بمتوسط عمق 2.5 ميل (4 كيلومترات).

المياه العذبة موجودة في شكل سائل في البحيرات والأنهار وبخار الماء في الغلاف الجوي، مما يسبب الكثير من الطقس على الأرض.

للأرض طبقات متعددة الطبقة الخارجية: تشكل أحواض المحيطات والقارات القشرة.

يتراوح عمق قشرة الأرض بين ثلاثة و 46 ميلاً (خمسة و 75 كم).

تقع الأجزاء السميكة تحت القارات والأجزاء الرفيعة تحت المحيطات.

الأجزاء الأكثر سمكاً تقع تحت القارات وأنحف أجزاء تحت المحيطات.

مكونات القشرة الأرضية:
وفقا ل “أساسيات الجيولوجيا” (الطبعة السابعة ، برنتيس هول ، 2000) من تأليف فريدريك ك.

لوتجنز وإدوارد جيه تاربوك: تتكون القشرة الأرضية من عدة عناصر: الأكسجين، 46.6 في المائة من حيث الوزن؛ السيليكون، 27.7 في المائة؛ الألومنيوم، 8.1 في المئة؛ الحديد، 5 في المئة؛ الكالسيوم، 3.6 في المائة؛ الصوديوم، 2.8 في المئة، البوتاسيوم، 2.6 في المئة، والمغنيسيوم، 2.1 في المئة.

تنقسم القشرة إلى صفائح ضخمة تطفو على دثار، الطبقة التالية اللوحات تتحرك باستمرار ؛ إنها تتحرك بنفس معدل نمو الأظافر تقريبًا ، وفقًا لوكالة ناسا.

تحدث الزلازل عندما تتصادم هذه الصفائح مع بعضها البعض تتشكل الجبال عندما تصطدم الصفائح وتتشكل الخنادق العميقة عندما تنزلق إحدى الصفائح تحت صفيحة أخرى، الصفائح التكتونية هي النظرية التي تشرح حركة هذه الصفائح.

العمليات المؤثرة فيها:
يتغير سطح الأرض باستمرار تعمل الرياح والماء والجليد على تكسير الصخور الكبيرة وتحريك الرواسب على السطح.

عادة ما يستغرق الأمر سنوات للتجوية والتعرية والترسب لإحداث تغييرات ملحوظة ومع ذلك ، فإن بعض الأحداث تغير سطح الأرض بسرعة أكبر.

وتشمل الانفجارات البركانية والزلازل والانهيارات الأرضية هذه الأحداث لديها القدرة على إحداث تغييرات كبيرة في فترة زمنية أقصر بكثير.

يعتقد الباحثون أنه قد تكون هناك صلة قديمة بين تغير المناخ الكارثي والقوى التي تبني الجبال: التحولات في قشرة الأرض.

قد تعني تحركات القشرة الأرضية أن الاحتباس الحراري الناجم عن غازات الاحتباس الحراري من محطات توليد الطاقة وعوادم المركبات ليس التهديد الوحيد للحياة التي يواجهها العالم.

قبل حوالي 700 مليون سنة، انخفضت درجات الحرارة العالمية إلى درجة أن الأنهار الجليدية ربما تكون قد وصلت إلى خط الاستواء.

قد يكون لدى Snowball Earth كل أنواع الحياة على هذا الكوكب ما عدا أنها انقرضت لكن الحياة الوحيدة في ذلك الوقت كانت جرثومية وتشتت في المحيطات.

نجا الكوكب: ربما أدت الانفجارات البركانية إلى جعل الجليد داكنًا وضخ المزيد من ثاني أكسيد الكربون والبخار في الغلاف الجوي ، مما أدى إلى ارتفاع درجة حرارة العالم مرة أخرى.

ولكن، على سبيل المثال، عالمان من تكساس، فإن الطائرة المتجمدة في ما يسميه الجيولوجيون العصر النوبرتروزويك ربما تكون قد عجلت في البداية من قبل الحركات الدرامية الأولى في قشرة الأرض أو الغلاف الصخري، والمعروفة باسم الصفائح التكتونية.

أي أن التحولات في المناخ والتحولات في القشرة الأرضية يمكن ربطها معًا.

ما هو دثار:
يبلغ عمق دثار تحت القشرة حوالي 1800 ميل (2890 كم).

وهي تتألف في معظمها من الصخور السيليكات الغنية بالمغنيسيوم والحديد.

الحرارة الشديدة تسبب ارتفاع الصخور. ثم يبردون ويغرقون مرة أخرى إلى النخاع.

يُعتقد أن هذا الحمل الحراري مع الذوبان هو سبب تحرك الصفائح التكتونية، عندما يندفع دثار عبر القشرة ، تندلع البراكين.

أكثر العناصر المكونة للقشرة الأرضية

القشرة الأرضية تعرف الكرة الأرضية بأنها كرة صخرية ذات حجم كبير جداً محاطة بقشرة خارجية صلبة يطلق عليها علماء الجيولوجيا اسم القشرة الأرضية أو الغلاف الصخري، وتقع تحت الغلاف الأرضي، وتمتد هذه القشرة لأميال عديدة من سطح الأرض إلى تجويفها الداخلي، ويختلف سمكها من منطقة إلى أخرى فقد ترتفع في بعض المناطق مشكلة الجبال العالية، أو تنخفض مكوّنة ما يسمى بالأغوار، وتحتوي القشرة الأرضية على كميات كبيرة من الصخور النارية التي تتحول لأنواع أخرى، وهي الصخور الرسوبية والمتحولة، وذلك بفعل العديد من العوامل البيئية المختلفة التي تتعرض لها. Volume 0% العناصر الأساسية المكونة للقشرة الأرضية تتكون القشرة الأرضية من العديد من الأغلفة المتنوعة، والتي تتميز أنها مرتكزة على نواة داخلية مركزية يطلق عليها اسم الباريسفير، وهي تحتوي على العديد من العناصر والمعادن الثقيلة، ومن أبرزها: الأكسجين: يأخذ أعلى نسبة بين العناصر المكوّنة للقشرة الأرضية، فهو يوجد بنسبة كبيرة تصل إلى ما يقارب 46.6%، ويرتبط مع العناصر الأخرى مشكلاً أكاسيد مختلفة نسبتها تصل إلى 47%. السيليكون: هو العنصر الذي يحتل المرتبة الثانية بعد الأكسجين إذ يشكل ما نسبته 27.7% من عناصر القشرة الأرضية. الألمنيوم: يدخل في تركيب القشرة الأرضية بنسبة عالية، فتصل نسبته نحو 8.1%. الحديد: له دور مهم في إعطاء الأرض خصائصها المغناطيسية المميزة، ونسبته عالية نوعاً ما، فهي لا تقل عن 5% من عناصر القشرة الأرضية. الكالسيوم: وهو من العناصر المهمة التي تدخل في تركيب القشرة الأرضية، ويشكل نسبة تقارب 3.6%. الصوديوم: له دور أساسي في تركيب القشرة الأرضية، ونسبته نحو 2.8%. البوتاسيوم: وهو أحد العناصر المهمة المكوّنة للقشرة الأرضية، ونسبته تصل إلى ما يقارب 2,6%. المغنيسيوم: نسبته لا تزيد عن 2.1%. عناصر أخرى: يدخل في تركيب القشرة الأرضية العديد من العناصر الأخرى، وتشكل نسبة 1.5%، ومن أهمها النيكل الذي يعزز الخصائص المغناطيسية، بالإضافة إلى الكلور، والفلور، والكبريت. أقسام القشرة الأرضية القشرة القارية: وهي عبارة عن صخور صلبة يتغير سمكها حسب أماكن وجودها، إذ يكون معدل سمكها ما بين 30-40كم في المناطق القارية، ولا يقل عن 70كم في المناطق الموجودة تحت الجبال. القشرة المحيطية: وهي التراكيب الصخرية ذات السمك القليل، وهي التي تغلف الأرض في مناطق وجود المياه، ولا سيما في المحيطات، وتكون موجودة تحت القشرة القارية، وأبرز ما تتميز به أن تركيبها غير متجانس، ولا يزيد سمكها عن ستة كيلومترات.

مكونات القشرة الأرضية للصف الثالث

 

طبقات القشرة الأرضية تُعرَف القشرة الأرضية بأنها الطبقة الرقيقة الخارجية التي تُغلّف الأرض، ويبلغ عُمقها 40كم، وتشكّل ما نسبته 1% من كتلة الأرض، وتُقسَم القشرة الأرضية إلى عددٍ من الطبقات كما يأتي: الطبقة المحيطية تقع الطبقة المُحيطية أسفل المحيطات وتمتد بمقدار 5-10 كم إلى الأسفل، وتتألف الطبقة المحيطية في مُعظمها من صخور البازلت، ويعتقد الجيولوجيون بأن القشرة المحيطية تتألف من عنصري السيليكون والمغنيسيوم، وتُعتبر الطبقة المحيطية طبقة كثيفة؛ إذ تبلغ كثافتها 3غم/سم3، وقد تكونت القشرة المحيطية نتيجةً لتباعد الصفائح التِكتونية بعيداً عن بعضها في منتصف المحيطات، مما أدى إلى خروج الماغما إلى السطح، ثم تبريدها لتُصبح مع الزمن قشرة محيطية جديدة، وكلما زاد البُعد عن منتصف المحيطات زاد عمر القشرة المُحيطية وزادت كثافتها. الطبقة القارية على عكس الطبقات المحيطية الواقعة أسفل الماء، فإن الطبقة القارية مُعرّضة للهواء، وتُغطي ما نسبته 40% من الكرة الأرضية، وهي طبقة قديمة وسميكة؛ إذ يبلغ سمكها 50 كم، وعمرها 2 مليار سنة، وتتألف الطبقة القارية في مُجملها من الصخور الغرانيتية التي تمتلئ بعناصر السيليكون والألمنيوم، كما يتواجد الأكسجين بكثرة في القشرة الأرضية بفضل الغلاف الجوي. العناصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية تتكون القشرة الأرضية من العناصر الآتية: الأكسجين: يُقدّر العُلماء بأن نصف كتلة القشرة الأرضية تتكون من عنصر الأكسجين، وبالتالي فإنه العنصر الأكثر وفرة في القشرة، ويمتاز الأكسجين بقدرته على التفاعل مع معظم العناصر الأخرى وتكوين المُركبات المختلفة. السيليكون: وهو ثاني أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية؛ إذ تبلغ نسبته 27.7% من القشرة، وعادةً ما يتواجد في القشرة الأرضية مُتفاعلاً مع الأكسجين ومُشكلاً معادن السيليكات. الألمنيوم: هو العنصر الثالث الأكثر وفرة في القشرة الأرضية، ويُكوّن ما نسبته 8.1% من معادن القشرة الأرضية، ولا يتواجد الألمنيوم كعنصر حر في القشرة، وإنما يتواجد مُتفاعلاً مع الأكسجين في مركباتٍ من أشهرها أُكسيد الألمنيوم، وهيدروكسيد الألمنيوم، وكبريتات الألمنيوم والبوتاسيوم. الحديد: هو العنصر الرابع من حيث الوفرة في القشرة الأرضية، ويُشكل ما نسبته 5% من عناصر القشرة الأرضية، وعادةً ما يتواجد الحديد ضِمن مركبات أكسيد الحديد؛ كالهيماتيت والمغنتيت. الكالسيوم: هو العنصر الخامس من حيث الوفرة في القشرة الأرضية، ويُشكّل أكثر من 4% من القشرة الأرضية، وعادةً ما يتواجد الكالسيوم ضمن مركبات متفاعلاً مع الأكسجين بوجود الماء. الصوديوم: يشكل هذا العنصر ما نسبته 2% من القشرة الأرضية، كما أنه من المستحيل أن يتواجد حُراً في القشرة الأرضية. المغنيسيوم: يشكل أكثر من 2% من معادن القشرة الأرضية، ولا يتواجد حراً في الطبيعة. البوتاسيوم: يشكل ما نسبته 2% من القشرة الأرضية، وهو عنصر شديد التفاعل، وعادةً ما يتواجد ضمن مركبات العناصر الأُخرى.

العناصر الأكثر وفرة في صخور القشرة الأرضية

تدعى الطبقة العليا الصلبة للأرض بالغلاف الصخري-lithosphere. يتألف هذا الغلاف من القشرة الأرضية والجزء العلوي القاصي من الوشاح-mantle. تحدث معظم الأنشطة الجيولوجية المؤثرة على الأرض ضمن الغلاف الصخري، وهو أكثر طبقات الأرض صلابةً. يتكوّن الغلاف الصخري من الغلاف الصخري المحيطي- Oceanic lithosphere والغلاف الصخري القارّي-continental lithosphere.

يتكوّن الغلاف الصخري المحيطي من القشرة المحيطية-Oceanic crust التي تشكّل أرضية البحار والمحيطات، بينما يتألف الغلاف الصخري القارّي من القشرة القارّية-continental crust المكوّنة من كتل اليابسة. تعتبر القشرة الأرضية مهمةً لأنها تدعم حياة الإنسان والنبات، كما أنها تحوي عناصر تيسر التطور التقني مثل الألمنيوم و الحديد و السيليكون.

العناصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية

الأكسجين – 46.6%

الأكسجين هو العنصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية. يشكل الأكسجين 467100 ppm (وppm هي اختصار لجزء لكل مليون–parts per million) من القشرة الأرضية، أو ما يعادل 46.6%. يتواجد الأكسجين كمركب رئيسي في المعادن السيليكاتية-silicate minerals، فهو يتحد مع عناصر أخرى. كما أنه موجود بهيئة مركب في أملاح الكربونات-carbonates وأملاح الفوسفات-phosphates. للأكسجين أغراض صناعية وطبية وتجارية، فهو يُستخدم مع الأسيتيلين لقطع المعادن ولحامها، ويُستعمل في المستشفيات لتخفيف أمراض الجهاز التنفسي، ويمكن استخدامه أيضًا لصنع المتفجرات، بالإضافة إلى العديد من الاستخدامات الأخرى.

 

 

السيليكون – 27.7%

يحتل السيليكون المركز الثاني بين العناصر الأكثر شيوعًا في القشرة الأرضية بنسبة تبلغ 276900 ppm. يوجد السيليكون مركبًا في الوشاح والقشرة، فهو يتحد مع الأكسجين في القشرة لتشكيل المعادن السيليكاتية. يوجد السيليكون في الرمل الذي يعتبر موردًا وفيرًا وسهل المنال على الأرض. يُستخرج السيليكون أيضًا من الكوارتزيت-quartzite والميكا-mica والتلك-talc.

نحصل من السيليكون على المواد المصنوعة من السيليكون المستخدمة في السوائل الهيدروليكية، والعوازل الكهربائية، ومواد التشحيم وغيرها. وبشكل رئيسي، يستخدم السيليكون الصلب بصفته نصف ناقل-semiconductor خاصة في العتاد الصلب للحاسوب. يُستعمل السيليكون لصنع الترانزستورات في مجال الصناعات الإلكترونية.

كما يستخدم السيليكون في صناعة الألمنيوم، وتحديدًا في صناعة سبائك الألمنيوم. ويستخدم في إنتاج السيراميك والزجاج ومستحضرات التجميل والمبيدات الحشرية وبعض أنواع الصلب (الفولاذ) والمنتجات الصيدلانية.

الألمنيوم – 8.1%

بوفرة تبلغ 80700 ppm، يحتل الألمنيوم المركز الثالث بين العناصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية. كما أنه المعدن الأكثر شيوعاً على سطح الأرض.

لا يتواجد الألمنيوم وحيدًا، وإنما على هيئة مركب. تشمل مركبات الألمنيوم الوفيرة أكسيد الألومنيوم وهيدروكسيد الألمنيوم وكبريتات الألمنيوم والبوتاسيوم. إلى حد كبير، يستخرج الألمنيوم من مركباته من خلال عمليتي باير–Bayer وهال–هيرولت-Hall-Heroult.

يعتبر عنصر الألمنيوم مثاليًا بسبب وزنه الخفيف، وتستعمل سبائك الألمنيوم على نطاق واسع لصنع الرقائق المعدنية لأدوات المطبخ ومواد التغليف. يستخدم الألمنيوم في تصنيع أجزاء المركبات والصواريخ والآلات.

الحديد – 5%

يوجد الحديد في القشرة الأرضية بنسبة 50500 ppm. يوجد الحديد المستخرج على هيئة خامات الحديد في أنواع أكسيد الحديد مثل الهيماتيت–hematite والماجنتيت-magnetite. تستعمل أفران التفجير لاستخراج الحديد من خامات الحديد.

يعد الحديد المعدن الأكثر انتشاراً على سكح الأرض بعد الألمنيوم، كما أنه من أكثر المعادن الموجودة في جوف الأرض وطبقاتها الداخلبة.

للحديد العديد من التطبيقات واسعة النطاق مثل صناعة الفولاذ، ويستخدم أيضًا في صناعة الأدوات المنزلية وأدوات المطبخ. كما أنه يستخدم لصنع الحديد الصلب والحديد اللين الذي يُطبق بنطاق واسع في العديد من الصناعات. دائمًا ما يتفاعل عنصر الحديد مع الماء والأكسجين، وعادةً يكون سطح الحديد رماديًا فضيًا وبراقًا، ولكنه يميل للتأكسد في الهواء الطلق لإنتاج أكسيد الحديد المائي المعروف بشكل شائع باسم الصدأ.

في أنقى أشكاله، يكون الحديد لينًا نسبيًا، ويقوى ويعزز في عملية الصهر عن طريق إضافة نسبة صغيرة من الكربون. إن إضافة الكربون بنسبة تتراوح بين 0.002% و 2.1% سينتج الفولاذ الذي قد يكون أكثر صلابة بـ1000 مرة مقارنةً بالحديد النقي.

العناصر التالية في الترتيب من حيث النسبة في القشرة الأرضية

تشمل العناصر الوفيرة الأخرى الكالسيوم (36500 ppm) والصوديوم (27500 ppm) والبوتاسيوم (25800 ppm) والمغنيسيوم (20800 ppm) والتيتانيوم (6200 ppm) والهيدروجين (1400 ppm).

التنقيب المفرط يؤدي إلى تدهور بيئي

يشتمل التنقيب على استخدام آلات ضخمة على سطح الأرض. تترك تلك الأنواع من الآلات حفرًا مفتوحة في الأرض، وتساهم في إخلال النظام البيئي الهش. تطلق العمليات المستخدمة في التنقيب عن العناصر منتجات ثانوية ضارة (مثل المعادن الثقيلة والسامة) للحياة البحرية والبرية. وبالتالي، فالتنقيب المفرط يؤدي إلى تدهور بيئي.

العناصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية

الترتيب العنصر الوفرة بالقشرة(بوحدة ppm)

الأكسجين 467100
السيليكون 276900
الألمنيوم 80700
الحديد 50500
الكالسيوم 36500
الصوديوم 27500
البوتاسيوم 25800
المغنيسيوم 20800
التيتانيوم 6200
الهيدروجين 1400

معادن القشرة الأرضية

أهم المعادن التي تساهم في تركيب القشرة الأرضية

 

ومن أهم المعادن التي تشارك في تركيب القشرة الأرضية هو معدن الكوارتز وهو الذي يشتهر كذلك باسم (المرو)، وهو عبارة عن مركب من ثاني أكسيد السيليكون، ويعد من أهم مركبات الصخور النارية والمتحولة والصخور الرملية، كما أنه يكون شفاف في حال كان نقيً ولكنه ممكن أن يكون مائل إلى البياض. أما في حال كان مختلطًا بشوائب ملونة، فسيكون ذو لون متغير بسبب تغير لون هذه الشوائب، وهو يملك بريق زجاجي، وصلابته فوق المتوسطة (درجتها 7)، كما أنه متبلور وبلوراته من مجموعة السداسي لا يتشقق ومن المحتمل تكسيره وطحنه، إلا أنه لا يتحلل في الأحماض، ويوجد أماكن كبيرة جداً من سطح الأرض تترسب فيها البلورات بهيئة رمال أو حصى.

وليست الرمال الصحراوية والحصى الذي يغطي أماكن كبيرة من الصحاري إلا حبات كوارتزية باقية من تفكك الصخور النارية وتحللها؛ بسبب التجوية وغيرها من العوامل، وإن حجم الغطاءات الرملية الصحراوية وكبر تواجدها في العالم يعد أفضل مؤشر على أهمية معدن الكوارتز في تركيب قشرة الأرض.

يعد في الواقع أكثر المعادن مشاركة في تركيبها، وللكوارتز أيضاً الكثير من الفوائد الاقتصادية، فبعض أنواعه النقية تساعد في صناعة عدسات النظارات والأجهزة العلمية وفي تشكيل الزجاج والخزف، كما أن الأنواع الملونة منه تستعمل في صناعة بعض أنواع المسابح والعقود وغيرها من الحلي، وليس العقيق إلا حبات من الكوارتز المختلط في بعض الشوائب مثل الطين، أو أكاسيد الحديد التي تمنحه ألوان مختلفة منها الأحمر والأصفر والأخضر.

أغلبها تكون ألوان جميلة تجعلها مناسبة لصناعة بعض الحلي، ويعد الصوان Flint من الصخور التي تتشكل بصفة رئيسية من الكوارتز ولكن بعد اختلاطه ببعض المواد الطينية، والمعروف أن هذا الصخر قد قام بدور رئيسي في الحضارات البشرية القديمة، حيث أنه كان المادة الرئيسية لصناعة الآلات الحجرية قبل أن يعرف الإنسان استعمال المعادن.

ولا ننسى أن المعادن يتم قياس صلابتها، حيث تقاس صلابة المعادن بالاعتماد على المقياس الذي وضعه أحد الجيولوجيين وهو الباحث موهو، ويشتهر باسم مقياس (موهو لدرجة الصلادة)، وبذلك وضعت عشر درجات لهذه الصلادة تبدأ بالأقل صلادة ورقمها 1، وهو التلك Talc وتنتهي بأكثرها صلادة ورقمها 10 وهو الماس Diamond. تعد خاصية التبلور من أهم الصفات التي تميز المعادن عن بعضها البعض، حيث أن كل منها يملك شكلًا هندسيًّا ثابتًا تأخذه مادته في حال تصلبت من حالة الانصهار أو الذوبان، ومن المعادن أيضاً معدن الكلسيت Colcite وهو مركب من كربونات الكالسيوم، ويملك درجة صلابة دون المتوسط (3)، وبلوراته تكون من مجموعة السداسي وهو ذو تشقق سهل في الغالب يكون شفافًا ذو بريق زجاجي.

ولكن قد تختلط مع بعض الشوائب حتى يتحول إلى اللون الأبيض أو المائل إلى الرمادي، وهو ذو تأثير قوي في الأحماض، فإذا أضيف إليه حمض فإنه يفور ويخرج منه ثاني أكسيد الكربون، ويوجد شبه كبير بينه وبين الكوارتز في المظهر ولكن من المحتمل أن يميز عنه بسرعة على أساس انخفاض صلادته وسهولة تشققه. كمل أنه يأتي بعد الكوارتز بشكل مباشر من حيث وجوده في صخور القشرة الأرضية بكثرة، فهو المادة الأساسية في تركيب الصخور بأنواعها المختلفة، كما توجد منه الكثير من العروق النقية المتقاطعة مع طبقات الصخور الجيرية أو متوازية معها، وهي ظاهرة موجودة في بعض أجزاء جبل المقطم.

كما تتشكل منه الأعمدة الهابطة والأعمدة الصاعدة في كهوف المناطق الجيرية (الاستالاكتيت Staactite والاستالاجميت Stalagmites)، يوجد أكاسيد الحديد Iron Oxides، حيث أن هذه الأكاسيد تنتشر بكثرة في قشرة الأرض سواء بشكل كتل مستقلة أو مختلطة بالصخور والرواسب المختلفة، وتوجد منها أنواع كثير مهمة مثل الهيماتيت Heamatite والماجنيتيت Magnetite، والليمينيت Limenite1. والهيماتيت هو أهم الخامات التي يستخلص منها الحديد، حيث تعتمد قيمته على نسبة ما يختلط به من شوائب، وأحيانا يعرف باسم (حجر الدم Blood Stone)، وإذا تم خدشه فإنه يكون ذو لون أحمر في موضع الخدش مثل لون الدم، أما لونه الخارجي فيكون إما أسود أو أحمر مائلًا للسواد.

ومن الممكن أن يكون متبلورًا في بلورات من مجموعة السداسي، إلا أنه غالياً يتم العثور عليه غير متبلور إما بشكل كتل أو بشكل مسحوق ناعم، حيث يختلط بالصخور أو الرمال والتربة، فيمنحها لونًا أحمر أو بنيًّا، كما هو الحال في التربة الحمراء التي تكون في مناطق كبيرة من العالم، وفي الصخور الرسوبية الحمراء التي تتشكل منها بعض الجبال مثل الجبل الأحمر بالقرب من القاهرة. أما الماجنيتيت فهو أكسيد الحديد المغناطيسي، يملك صفات من أهمها أنه يملك قوة مغناطيسية واضحة ولونه هو الأسود وهو يوجد إما متبلورًا، أو بهيئة حبيبات غير متبلورة، في حين أن الليمينايت يعد أكسيد الحديد التيتاني، وتعود أهميته إلى وجود عنصر التيتانيوم خلال تركيبه، وهو عنصر مهم في تشكيل مواد الطلاء البيضاء وفي صناعة بعض أنواع الصلب الجيدة، ومنها الأنواع التي تشارك في صناعة الطائرات.

أما الفلسبار Felspars فقج تعد هذه المعادن (مع معدن الكوارتز) من أهم مكونات الصخور النارية، وساهم في تركيبها الكيميائي هو سيليكات الألومينيوم عندما تتحد مع واحد أو أكثر من أكاسيد البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم، وهي تتحلل من خلال مياه الأمطار فتتغير إلى مواد طينية وصلصالية، ومنها الرواسب الطينية والصلصاية التي تتشكل منها أغلب دلتاوات الأنهار ووديانها، مثل نهر النيل الذي يتشكل معظم الطمي الذي يحمله في موسم الفيضان. من هذه المعادن أنواع نقية ساهمت في صناعة الأواني الخزفية ومن أشهرها الصلصال الصيني China Clay والكاولين Koalinite اللذان يكونان في رواسب بعض أنهار الصين ووسط أوروبا، وقد عرفت الصين منذ القدم بالصناعات الخزفية من هذه الرواسب، وهذا هو السبب الذي من خلاله عُرفت هذه الصناعات في أغلب بلاد العالم باسم الصناعات الصينية. كما تحتوي الرواسب الطينية لنهر النيل في بعض مناطق الوجه القبلي خاصة في أسوان على نوع من الصلصال الذي يفضل لهذه الصناعة، ويعد الأورثوكليز Orthoclase والبلاجيوكلاز من أهم معادن الفالسبار، وكلاهما يستعملان لصناعة الزجاج والأواني الخزفية. أما الجبس Gypsum فهو عبارة عن مركب من كبريتيات الكالسيوم والماء، وقد يوجد متبلورًا أو بهيئة كتل غير متبلورة، كما أنه يكون في الكثير من الصخور الرسوبية خصوصًا في الأماكن الساحلية، ففي مصر توجد كميات منه في القرب من خليج السويس وخليج العقبة وعلى ساحل البحر الأحمر، وخلال الأماكن الساحلية إلى الغرب من الإسكندرية. والجبس النقي شفاف وذو بريق زجاجي، ويتشقق تشققًا تاماً، وإذا تم حرقه فإنه يفقد الماء المتحد معه ويصدر عن ذلك المصيص المعروف Plaster of Paris ومنه الجبس الطبي المعروف، وهذا هو أفضل أنواع الجبس أما أكثر أنواعه شيوعًا في الطبيعية فهي الأنواع الرديئة التي لا تتم إلا لأعمال البناء.

ترتيب العناصر في القشرة الأرضية

القشرة الأرضية هي قشرة رقيقة على سطح الأرض، تمثل أقل من 1٪ من حجم الأرض. وهي المكون العلوي للغلاف الصخري للأرض، وهو القسم الذي يشمل القشرة والجزء العلوي من الوشاح.[1] ينقسم الغلاف الصخري إلى صفائح تكتونية تتحرك فيما بينها، مما يسمح للحرارة بالخروج من داخل الأرض إلى الفضاء.
تقع القشرة على قمة الوشاح mantle، وهو تكوين مستقر لأن الوشاح العلوي مصنوع من البيريدوتيت وهو أكثر كثافة بكثير من القشرة. يتم وضع الحد الفاصل بين القشرة والوشاح بشكل تقليدي عند ما يُسمى انقطاع موهو، وهي الحدود التي يحددها التباين في السرعة الزلزالية.

أقاليم جيولوجية في العالم (USGS)
درع [الإنجليزية]
منصة
أوروجين
حوض
إقليم ناري كبير
قشرة ممدودة
قشرة محيطية:
0–20 م.س
20–65 م.س
>65 م.س
قشرة الأرض تتكون من نوعين مختلفين هما:
القشرة المحيطية : وهي طبقة بسُمك قدره من 5 كيلومتر (3 ميل) إلى 10 كيلومتر (6 ميل) وتتكون أساسا من صخور أكثر كثافة، من صخر مافي، مثل البازلت والصخور البركانية والغابرو.
القشرة القارية : وهي طبقة بسُمك من 30 كيلومتر (20 ميل) إلى 50 كيلومتر (30 ميل)، وتتألف في معظمها من صخور أقل كثافة، من الصخر الفلسي والسيليكا، مثل الجرانيت.
نظرًا لأن القشرة القارية والمحيطية أقل كثافة من الوشاح الموجود أدناهما، فإن كلا النوعين من القشرة “يطفوان” على الوشاح. هذا هو التباين أو ما يُسمى بتوازن القشرة الأرضية، وهو أيضا أحد الأسباب التي تجعل القشرة القارية أعلى من القشرة المحيطية: حيث أن القشرة القارية أقل كثافة وبالتالي “تطفو” لأعلى. نتيجة لذلك تتجمع المياه فوق القشرة المحيطية لتكون المحيطات.
تزداد درجة حرارة القشرة مع زيادة العمق، لتصل إلى قيم في حدود من 200 °م (392 °ف) إلى 400 °م (752 °ف) على الحدود مع الوشاح الذي تحتها. ترتفع درجة الحرارة بما يصل إلى 30 °م (54 °ف) لكل كيلومتر في عمق القشرة، ولكن التدرج الحراري الأرضي أصغر في القشرة العميقة.

التكوين

تتميز القشرة القارية بتكوين متوسط يشبه تكوين الأنديزيت.[4] وتُعد أملاح الفلسبار هي الأكثر وفرة بين المعادن في القشرة القارية للأرض، حيث تشكل حوالي 41٪ من القشرة الأرضية من حيث الوزن، ويليها الكوارتز بنسبة 12٪، ثم البيروكسين بنسبة 11٪. القشرة القارية بها الكثير من العناصر غير المتوافقة incompatible elements مقارنة بالقشرة المحيطية البازلتية، وأيضًا مقارنة بالوشاح. على الرغم من أن القشرة القارية تضم فقط حوالي 0.6 في المئة من وزن السيليكات على الأرض، إلا أنها تحتوي على 20 ٪ إلى 70 ٪ من العناصر غير المتوافقة.

جميع المكونات الأخرى باستثناء الماء توجد فقط بكميات صغيرة جدا ويبلغ مجموعها أقل من 1 ٪. تقديرات متوسط الكثافة لنطاق القشرة العليا بين 2.69 و2.74 جم / سم 3 والقشرة الأدنى بين 3.0 و3.25 جم / سم 3.

طبقات القشرة الأرضية

طبقات القشرة الأرضية

 

 

ما هي طبقات القشرة الأرضية؟ تنقسم القشرة الأرضية إلى عدة قطع تسمى الصفائح التكتونية، حيث تتحرك هذه الصفائح بالنسبة لبعضها البعض مما يغير سطح قشرة الأرض دائمًا، حتى ولو بشكل بطيء، وبشكل عام نوعان من طبقات القشرة الأرضية وهما كالأتي: القشرة المحيطية. القشرة القارية. القشرة المحيطية تتألف القشرة المحيطية -أو ما يعرف بالقشرة البازلتية- من القشرة المحيطية العلوية والقشرة المحيطية السفلية، حيث تتكوّن القشرة المحيطية من صخور المافيك أو سيما الغنية بعنصريّ الحديد والمغنيسيوم، كما تتميز بأنّها أرق، أبسط وأكثر كثافة من القشرة القارية، إذ يُمكن تقسيمها إلى ثلاث طبقات كما يأتي: الطبقة الأولى يبلغ متوسط سمكها حوالي 0.4 كيلومتر، وتتكون من رواسب غير مجمعة أو شبه مجمعة، وعادةً ما تكون رقيقة أو غير موجودة بالقرب من الحواف المحيطية، ولكنها تكون أكثف على مسافة أبعد من هذه الحواف، أمّا بالقرب من الهوامش القارية توجد رواسب برية بمعنى أنّها مستمدة من الأرض، والتي تكون على عكس رواسب أعماق البحار التي تتكون من أصداف صغيرة من الكائنات البحرية، وعادة ما تكون جيرية وسليكونية، أو يمكن أنّ تكون مصنوعة من الرماد البركاني والرواسب البرية. الطبقة الثانية يمكن تقسيم هذه الطبقة إلى جزأين وهما: الطبقة A هي الطبقة البركانية العليا والتي يبلغ سمكها 0.5 كيلومتر، والتي تكون بدايةً زجاجية وأخيرًا تصبح بازلت بلوري، والطبقة الثانية هي الطبقة B والتي يبلغ سمكها 1.5 كيلومتر والتي تتكوّن من سدادات صخر بركاني. الطبقة الثالثة تتشكّل الطبقة الثالثة عن طريق التبريد البطيء للصُهارة تحت السطح، وتتكوّن من صخور الجابرو ذات الحبيبات الخشنة وتراكم الصخور الفوق مافية، كما أنّها تُشكّل أكثر من ثلثي حجم القشرة المحيطية بسمك يبلغ حوالي 5 كيلومتر. القشرة القارية القشرة القارية -أو ما يعرف بالقشرة الجرانيتية-  هي طبقة من الصخور النارية، الرسوبية والمتحولة التي تُشكل القارات ومناطق قاع البحر قليلة العمق بالقرب من شواطئها، وتسمى هذه الطبقة أحيانًا باسم سيال، كما أنّ القشرة القارية تتميز بأنّها أكثر سماكة من القشرة المحيطية، حيث يبلغ متوسط سمكها حوالي 7-10 كيلومتر، إذ أنّ حوالي 40٪ من سطح الأرض يشغلها حاليًا القشرة القارية، كما تُشكّل حوالي 70 ٪ من حجم قشرة الأرض.. ما هي العناصر المكونة لطبقات القشرة الأرضية؟ تتخذ القشرة الأرضية أهميتها كونها تدعم حياة الإنسان والحيوان والنبات وتتكون بشكل رئيس من الصخور التي تحتوي على مجموعة من العناصر والمعادن، التي تنقسم إلى ثلاث فئات رئيسة: النارية، المتحولة والرسوبية، إذ إنّ معظم تلك الصخور نشأت إما من الجرانيت أو البازلت ومن أهم وأبرز عناصر القشرة الأرضية: الأكسجين. السيليكون. الألمنيوم. الحديد. وكذلك الكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم والهيدروجين بنسب متفاوتة.

القشرة الأرضية PDF

لتحميل الملف اضغط هنا