Dünya üç temel katmana ayrılabilir. İlk ve en içsel olana çekirdek denir. Bunu, üst kısmı litosfer (Dünya'nın dış kabuğu) olarak sınıflandırılan orta tabakayı oluşturan manto takip eder. Son ve en dıştaki katman kabuktur. 10 ila 70 kilometre derinliğindedir ve gezegenin hacminin yalnızca %1,4'ünü ve kütlesinin %0,3'ünü temsil eder. Buna rağmen, fiziksel ve kimyasal olarak en çeşitli jeosferdir. Coğrafi ve kimya bilimlerinin birleşimi, gezegenlerin yapısı, özellikleri ve tarihi ile ilgilenen bir bilim dalı olan jeolojiyi doğurmuştur. Gelişimi, yer kabuğunun temel bileşimi gibi şeyleri belirlememizi sağladı.
Dünyayı Şekillendirmek
Tektonik plakaların sürekli hareketinden kaynaklanan kaya oluşum süreçleri milyonlarca yıl sürebilir. Tarihte meydana gelen çeşitli kayaç yer değiştirmeleri nedeniyle, Dünya yüzeyinden içlerine birçok katman kaldırılmış ve yerlerine daha sonra oluşan kayalar veya tam tersi, yüzeye itilmiştir. Bu nedenle jeologlar, yalnızca yüzey katmanını oluşturan kayaları değil, aynı zamanda daha önce oluşmuş ve hatta Dünya’nın yaklaşık bir düzine kilometre içinde bulunan kayaları da inceleyebilirler. Daha derindeki katmanlara, içlerindeki koşullar, yani yüksek basınç ve sıcaklıklar (çekirdeğin içinde 6.000°C bile) nedeniyle ulaşılamadığından, onlar hakkındaki tüm bilgiler, sismik dalgalar, depremler veya volkan patlamaları gibi fenomenleri kullanan dolaylı yöntemlerle elde edildi. . Aksine, yaklaşık 16 km’ye kadar olan jeosfere erişim nispeten kolay olduğundan, litosferin ve dolayısıyla yer kabuğunun ortalama kimyasal bileşimini belirleyebiliriz.
Kabuk
Dünyanın bu en dış katmanı aynı zamanda insanoğlunun en çeşitli ve en çok bildiği katmandır. En düşük sıcaklık, kalınlık ve kütleye sahip bir jeosferdir. İçeriden, Mohorovičić süreksizliğinde Dünya’nın mantosunu sınırlarken, dışarıdan doğrudan atmosfer veya hidrosfer ile temas eder. Kabuğun kimyasal bileşimi 93 element içerir, ancak bunlardan sadece 8’i kütlesinin %99,5’ini oluşturur. Ağırlıkça yüzde olarak oksijenin %46,6, silikonun %27,72, alüminyumun %8,13, demirin %5,00, kalsiyumun %3,63, sodyumun %2,83, potasyumun %2,60 ve magnezyumun %2,08 olduğu varsayılmıştır. Karşılaştırma için: Hidrojen içeriğinin %0,14, kükürtün %0,05, karbonun %0,03 ve bakırın %0,01 olduğu tahmin edilmektedir. Bileşim ayrıca klor , rubidyum, flor, stronsiyum, baryum, nikel, lityum, nitrojen ve daha fazlasını içerir. Bu jeosferin çeşitliliği, çeşitli konfigürasyonlardaki magmatik, metamorfik ve tortul kayaçlar gibi birçok yapının bolluğundan kaynaklanmaktadır. Bahsedilen jeolojik süreçler nedeniyle, oluşan kayaçlar hem yatay hem de dikey olarak değişen aynı kimyasal bileşimi göstermezler. Ek olarak, bir elementin doğal haliyle var olması çok nadirdir; elementler normalde mineraller şeklinde farklı atom kümeleri oluşturur. Altın, gümüş, bakır, kükürt, elmas ve grafit gibi birkaçı sadece bir element içerir. Çok elementli minerallerin sayısı çok daha fazladır; şu anda yaklaşık 3.000 tanesini biliyoruz ve silikatların en yaygın olduğu kabul ediliyor.
Mineraller
Mineraller, doğal süreçler sonucunda oluşan, belirli bir kimyasal bileşime ve kristal yapıya sahip kimyasal bileşikler olarak tanımlanır. Bunları farklı kimyasal ve fiziksel özelliklerine göre sınıflandırabiliriz. Aynı kimyasal bileşik çeşitli kristal formlarda bulunabileceğinden, birçok mineral türü vardır. Örneğin, kalsiyum karbonat, aynı kimyasal özelliklere ancak farklı fiziksel özelliklere sahip üç mineral oluşturur: tebeşir, kireçtaşı ve mermer. Nikel-Strunz sınıflandırmasına göre mineraller dokuz kategoriye ayrılır: doğal elementler, sülfürler, halojenürler, oksitler ve hidroksitler, nitratlar, karbonatlar ve boratlar, sülfatlar, kromatlar, molibdatlar, tungstatlar, fosfatlar, arsenatlar, vanadatlar, silikatlar ve organik. Bileşikler. En yaygın elementleri içeren mineraller kaya oluşturanlardır.
kayalar
Bir kaya, büyük bir mineral topluluğudur. Kayaların mineral bileşimi çeşitli olabilir. Kalsit kireçtaşları veya mermerler gibi monomineralik kayaçlar olarak adlandırılan tek mineral varyantları vardır. Ancak büyük çoğunluğu en az iki mineralden oluşan polimineral kayaçlardır. Yaygın olanlar arasında kireçtaşı kayaları veya granit kayaları bulunur (burada kuvars ana mineraldir). Bunların en yaygını olan silikatlar, yer kabuğunun dörtte üçünü temsil eder. Kayalar, kumlar, topraklar ve killer olarak bulunabilirler ve bileşimlerine silika ( silis dumanı hakkında okuyun) ve silisik asit tuzları hakimdir.
cevher örnekleri
Sülfür içeren grup aynı zamanda sülfitlere benzeyen sülfosaltları, arsenitleri, antimonitleri, bizmutitleri, selenidleri ve tellürleri içerir, örneğin bunlar, yüksek yoğunluk ve güçlü metalik parlaklık dahil olmak üzere benzer fiziksel özellikler gösterirler. Çoğu hidrotermal çözeltilerden oluşur, ancak sülfit magmasından da kristalleşebilirler. Çok yaygın olmamakla birlikte (yerkabuğunun ağırlıkça %0,15’i), değerli metal (altın, gümüş, platin) cevherleri olarak ekonomi için önemlidirler. Bu mineral grubu örneğin alabandit MnS, antimonit Sb2S3 , arsenopirit FeAsS ve zinober HgS’yi içerir. Halojenürler esas olarak klor ve flor bileşiklerini, nadiren bromürleri ve iyodürleri içerir. Hafif metal halojenürler, camsı parlaklıkları ve düşük kırılma indeksleri ile karakterize edilir. Esas olarak pegmatitlerde ve hidrotermal damarlarda bulunurlar. Mineral gübreler, kimyasal hammaddeler ve tozların üretiminde kullanılırlar; bazıları doğrudan tüketilebilir. Bu gruptan mineraller, örneğin halit NaCl, florit Ca2F , silvit KCI ve atakamit Cu2 (OH) 3Cl içerir. Oksijen, yerkabuğundaki en yaygın element olmasına rağmen, içerdiği mineraller sadece %4,5’i temsil eder. Hemen hemen tamamı demir oksit cevherinde bulunur ve diğer bileşikler alüminyum, magnezyum, titanyum ve krom oksitlerdir. Bu gruptaki mineraller magmatik, hidrotermal ve ayrışma koşulları altında oluşur. Bazıları endüstri için önemli olan hammaddeler, bazıları ise değerli mücevher taşlarıdır . Kromit FeCr204 , hematit Fe203 , yakut ve safir Al203 içerir . Sülfatlar ve kromatlar, yaklaşık 200 mineralden oluşan çok büyük bir grubu oluşturur. Şeffaflıkları ve camsı parlaklıkları ile karakterize edilirler. Oksijen açısından zengin koşullarda düşük sıcaklık ve basınçlarda oluşurlar. Bu grup, alçı CaS04 · 2H20 , anhidrit CaS04 ve selestin SrS04 içerir. Doğada 70 kadar karbonat bulunur ve bunların en önemlisi tortul, metamorfik ve magmatik kayaçları oluşturabilen kalsittir. Bunlar sırasıyla kireçtaşlarını, mermerleri ve karbonatitleri temsil etmektedir. Normalde hidrotermal damarlarda ve sedimantasyon havzalarında oluşurlar. Demir, manganez ve çinko cevherleri olarak kimya , metalurji ve çimento endüstrilerinde uygulanmaları nedeniyle çok önemlidirler. Karbonat mineralleri arasında aragonit ve kalsit CaCO 3 , azurit Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 , dolomit CaMg(CO 3 ) 2 ve manyezit MgCO 3 bulunur.