تقرير / بحث / عن علم الجيوكيمياء للصف التاسع

أولا: تعريف علم الجيوكيمياء ..

يعد عالم الكيمياء الألماني شونبن C.F.Schonbein أول من أدخل مصطلح الجيوكيمياء في قاموس علم الأرض وذلك في عام 1838 .
حيث عرفه بعلم دراسة الخواص الفيزيائية والكيميائية للتكوينات الجيولوجية وعلاقة عمر بعضها ببعضها الآخر . وقد استعملت قبل ذلك ومازالت تستعمل مصطلحات اخرى ، اما مرادفات للجيوكيمياء او تسميات لاختصارات اوسع شمولا من ذلك ، ومنها كيمياء الأرض وكيمياء القشرة الارضية والجيولوجيا الكيميائية .

وتبع تعريف شونبن تعاريف أخرى وضعها علماء بارزون امثال فرزمان A.E.Fersman ، وفرنادسكي V.I.Vernadsky ، وكلارك F.W.Clarke كولدشميدت V.M.Goldschmidt ، وميسون B.Mason. حيث حاول هؤلاء تحديد أبعاد الجيوكيمياء ومهماتها بصورة اكثر وضوحا وشمولا مما جاء به شونبن .
ففي عام 1922 عرف فرزمان الجيوكيمياء بانه/ علم دراسة ذرات العناصر الكيميائية تحت الظروف السائدة في القشرة الأرضية وفي الأجزاء الكونية التي يمكن ملاحظتها بدقة .
وعرفه فرنادسكي في عام 1924 بأنه / العلم الذي يعني بدراسة تاريخ العناصر الكيميائية وتوزيعها في القشرة الارضية وان امكن في كل الأرض حاضرا وفي الماضي .
وفي العام نفسه عرف كلارك الجيوكيمياء من خلال الوصف الآتي :
" يمكن اعتبار أي صخرة منظومة كيمياوية قد تتعرض الى تغيير كيميائي بتأثير عوامل عديدة ، والتغيير يؤدي الى اخلال حالة التوازن السائدة في المنظومة وبالتالي تكوين منظومة جديدة اكثر ثباتا تحت الظروف الجديدة " ، وحدد كلارك مهمات الجيوكيميائيين في دراسة ظروف التغييرات وخصائصها وأوقات حدوثها وملاحظة النتائج المترتبة عن ذلك ، وأكد أن القشرة الصلبة للأرض هي الهدف الأساسي للدراسة ، وعلى هذا الاساس صنف التفاعلات التي تحدث في الارض في ثلاثة أبواب هي :
1- تفاعلات بين المكونات الاساسية للارض .
2- تفاعلات بين مكونات الارض والغلاف المائي .
3- تفاعلات بين مكونات سطح الارض ومكونات الغلاف الغازي .

وخلال الفترة 1923-1937 حدد كولدشميدت مهمات الجيوكيميائيين بانها تتضمن تقرير الوفرة النسبية للعناصر الكيميائية ونظائرها في الارض وكذلك دراسة القوانين والقواعد المتحكمة بتوزيع العناصر .

وعرف ميسون في عام 1950 الجيوكيمياء بانه / العلم الذي يهتم بدراسة الارض واجزائها المختلفة .
وخلال نصف القرن الماضي شهدت العلوم الطبيعية منها علوم الارض تطورات واسعة انعكست بشكل كبير على الجيوكيمياء بوصفه احد فروع علم الارض .
ان من الصعب الان فصل الدراسات الجيوكيميائية بأطر محددة وبمعزل عن علوم الأرض والعلوم الطبيعية الأخرى ، فالتداخل أصبح واسعا ومتعدد الجوانب ، وعلى اية حال يمكن تلخيص مهمات الجيوكيمياء بما يأتي :
تطبيق مبادئ العلوم الفيزيائية والكيميائية بهدف الكشف عن سلوك العناصر الكيميائية وتوزيعها وانتشارها في الاجزاء المختلفة للارض خلال الحقب الماضية فضلا عن الحاضر .

ثانيا: تطور علم الجيوكيمياء ..

ان الوحدات البنائية الاساسية للارض الصلبة والاغلفة المحيطة بها هي ذرات العناصر الكيميائية ، لذلك يمكن القول ان تطور علم الجيوكيمياء الى مفهومه الحديث قد تزامن مع التطور الحاصل في اكتشاف وتحديد خواص العناصر الكيميائية ، ولا شك ان اكتشاف العناصر ودراسة خواصها لم يكن يجري بمعزل عن العلوم الاخرى وبخاصة العلوم الفيزيائية ، فمثلا ساعد اكتشاف المطياف (Spectroscope) عام 1860 في اكتشاف معظم العناصر الكيميائية والتي توقع مندليف وجودها عندما وضع الجدول الدوري .
خلال العقود الاخيرة من القرن التاسع عشر اقتصرت بحوث كيمياء الارض على التحاليل الكيميائية لعينات من الصخور والمعادن والمياه ، وشهدت بداية القرن العشرين طفرة نوعية في مجال تطور علم الجيوكيمياء ، فقد تمكن كلارك من نشر اول البحوث المعتبرة في هذا المجال ، وكان البحث الذي حمل بعنوان " الوفرة النسبية للعناصر الكيميائية " بمثابة المحاولة الاولى لوضع معدل التركيب الكيميائي للقشرة الارضية ، وقد توالت بحوث كلارك في السنوات اللاحقة حتى اثمرت عن اصدرا الكتاب الموسوم المدلولات في الجيوكيمياء (The Data of Geochemistry) .

خلال تلك الفترات المبكرة اتسمت البحوث الجيوكيمياء بكونها وصفية اكثر منها تطبيقية في مجالات علوم الارض . فقد كانت تعني بوفرة العناصر في المواد الجيولوجية المختلفة .

من ناحية أخرى شهدت بدايات القرن العشرين تطورا مهما في دراسة جيوكيمياء المعادن ، فعلى أثر اكتشاف ظاهرة حيود الأشعة السينية في بنية المعادن اجرى كولدشميدت دراسات واسعة متوخيا تقرير البنية البلورية لعدد كبير من المعادن ، تبع ذلك وضعه للقواعد التي تتحكم في توزيع العناصر في المواد البلورية .
وخلال الفترة نفسها شهدت مختبرات كارنكي في واشنطن تطورات لا تقل اهمية من التجارب المتعلقة بتوازن الطور في المنظومات السيليكاتية ، واثمرت هذه الابحاث في وضع الاسس الكيميائية لنشوء الصخور النارية وتطورها .

خلال سنوات الخمسينات وبعدها حدث تطور كبير في التقنيات المستخدمة في البحوث الجيولوجية والجيوكيميائية خاصة . وبفضل استخدام اجهزة التحليل الالية المتطورة فقد تراكمت معلومات وافرة عن جيوكيمياء الصخور النارية والمتحولة والرسوبية والمحاليل الحرمائية وساعدت هذه في الكشف عن كثير من الامور المتعلقة بمنشأ الصهارات النارية وتوليدها وعلاقة بعضها بالبعض الاخر ، ويخص بالذكر الدراسات التي اجريت خلال الستينات والاعوام اللاحقة على صخور قعر المحيط ورواسبه مما اسهم اسهاما مباشرا في وضع التصورات لنظرية حركة الصفائح وبالتالي الربط بين ما يجري في اعلى الرداء ونمو القشرة الارضية.

مع بداية السبعينات ونتيجة التقدم التكنولوجي جرى تطوير اجهزة الضغط العالي التي بامكانها الان توليد ضغوط تكافئ اعماق اكثر من 1000 كيلومتر .
وقد ساعدت بحوث الضغط العالي كثيرا في فهم بنية وتركيب المناطق العميقة في باطن الارض وبخاصة في جوانب تحولات الطور التي تحدث هناك. ولا شك سيزداد الاهتمام خلال السنوات القادمة في البحوث المتعلقة ببنية الارض وتركيبها لا سيما وان التوجهات الحالية تتمركز في الاستفادة من جيوكيمياء الارض باعتبارها احد كواكب المنظومة الشمسية في الكشف عن كيمياء الكواكب ووضع تفسير لنشوء المنظومة الشمسية