:: wikimiki.org ::

קרום כדור הארץ

קרום כדור הארץ

קרום כדור הארץ הוא השכבה החיצונית של כדור הארץ. מתחת לשכבה זו נמצאים המעטפת והגלעין. הגבול התחתון של הקרום המפריד בינו לבין המעטפת הוא תחום אי הרציפות מוהו. קרום כדור הארץ יחד עם החלק העליון של המעטפת מהווים את שכבת הליתוספירה. על אף שהקרום לבדו מקיים ומחזיק עליו את כל המתרחש עלי אדמות, נפחו הוא רק כ-1% מכלל כדור הארץ, וגם מבחינת המסה שלו הוא רק כ-0.5% ממסת כדור הארץ. העובי הממוצע של הקרום הוא 30 ק"מ, כאשר עומק הקרום הימי שנמצא מתחת האוקיינוסים מגיע ל-5 עד 6 ק"מ ואילו עומק קרום היבשה הוא בין 20 ל-70 ק"מ. הבדלים משמעותיים אלה מוכיחים שהיבשה הנראית לעינינו אינה רק התנשאות חיצונית של מאסה מעל המפלס הממוצע של פני שטח כדור הארץ, אלא יש לה שורשים עמוקים שנעוצים בתוך חומר כבד יותר (חומר המעטפת והחלק התחתון של הקרום היבשתי) וקשורים לתהליכים בטקטוניקת הלוחות. הבליה שנגרמת ביבשה משפיעה ישירות גם על מידת עומק קרום היבשה (כמו שבקרחון ימי יש משמעות למידת הגובה שעל פני המים על העומק שבו שוקע הקרחון בתוך המים). התורה העוסקת במערכת שיווי המשקל הזו היא תורת האיזוסטסיה (Isostacy). כאמור, קיים הבדל בין הקרום הימי (האוקיאני) לבין הקרום היבשתי (הקונטיננטלי). הבדל זה מתבטא גם ברמת צפיפות החומר וההרכב של שני סוגי הקרומים. הקרום היבשתי הוא בעל צפיפות של כ-2.7 גרם לסמ"ק, והרכבו דומה להרכב הגרניט, לכן הוא גם נקרא "שכבת הגרניט" או "Sial" (ע"ש מרכיבי הגרניט הנפוצים: Si - צורן, Al - אלומיניום). הקרום היבשתי מורכב אף הוא משני שכבות, כאשר הקרום היבשתי העליון "קל" וצפוף פחות מהקרום התחתון. הקרום הימי לעומתו הוא בעל צפיפות של 3 עד 3.3 גרם לסמ"ק, והרכבו דומה להרכב הבזלת, לכן מכנים אותו גם "שכבת הבזלת" או "Sima" (ע"ש המרכיבים הנפוצים בה: Si - צורן, Ma - מגנזיום). השכבה החיצונית והסופית של הקרום היבשתי היא סלעי המשקע. הם מהווים כ-75% מפני השטח של היבשות, ורק ב-25% הנותרים נחשפים סלעי היסוד. למרות זאת, בתוך הקרום אחוז סלעי המשקע מוערך בכ-5% בלבד. קרום כדור הארץ, הן היבשתי והן הימי, לא מורכב מגוש אחד. הלחצים הפנימיים של המגמה בשכבת המעטפת יוצרים בקרום שברים וסדקים אנכיים המחלקים אותו ללוחות טקטוניים, וגורמים בסופו של דבר לתהליך נדידת היבשות. קטגוריה:גאולוגיה ja:地殻 ms:Kerak bumi simple:Crust th:เปลือกโลก

כדור הארץ

] כדור הארץ ("כוכב הלכת הכחול") הוא כוכב הלכת השלישי מהשמש. כדור הארץ הוא הגדול מבין כוכבי הלכת הארציים של מערכת השמש, וכוכב הלכת היחיד עליו ידוע בוודאות שמתקיימים חיים. כוכב הלכת נוצר לפני כ-4.57 מיליארד שנים וזמן קצר לאחר מכן רכש את הלווין הטבעי היחיד סביבו, הירח.

מידע כללי

כדור הארץ הוא כדור אליפטי פחוס קטבים (גאואיד), עם קוטר ממוצע של 12,742 ק"מ בקירוב (כיוון שכדור הארץ פחוס בקטבים, הרדיוס שם קטן יותר מאשר הרדיוס שבקו המשווה, בקטבים-6356 ק"מ, בקו המשווה-6378). שליש מפני כדור הארץ הם יבשה והשאר ימים הירח כדור הארץ מסתובב סביב צירו במהירות משיקית של כ-0.5 ק"מ לשנייה ונע סביב השמש במהירות של כ-29 ק"מ לשנייה. כדור הארץ סובב סביב השמש במסלול אליפטי, כשהשמש מצויה באחד ממוקדי האליפסה. הנקודה הקרובה ביותר לשמש נקראת פריהליון והנקודה הרחוקה ביותר נקראת אפהליון. עונות השנה נגרמות בשל ההטיה של ציר הסיבוב של כדור הארץ בזווית של 23.5 מעלות ממישור סיבובו סביב השמש (מישור המילקה), ולכן זווית פגיעת קרני השמש משתנה במשך השנה. כלומר, כאשר כדה"א סובב סביב השמש, נטייתו גורמת לכך שבחצי המסלול של סיבוב הארץ סביב השמש חצי הכדור הצפוני מקבל יותר שעות שמש מחצי הכדור הדרומי, כשהאזורים מעבר לחוג הקוטב הדרומי מצויים בחשכה מוחלטת כל הזמן, ובחצי המסלול המשלים של סיבוב הארץ סביב השמש המצב הפוך. משום כך גם אין קיץ וחורף באותו הזמן בחצי הצפוני של כדה"א ובחצי הדרומי. תנועת השמש על פני כיפת השמים היא תנועה מדומה הנגזרת מתנועתו של כדור הארץ סביב עצמו וסביב השמש. בהעדר אפשרות לצאת אל מחוץ לכדור הארץ ולמדוד את תנועתו באופן מדויק, אנו נאלצים לקבוע את משך היממה על פי מהלך השמש בשמים. על מנת להגדיר במדויק את תחילתה וסופה של היממה, נגדיר מחזור אחד של התנועה היומית של השמש על פני כיפת השמים באופן הבא: פרק הזמן החולף מצהרי יום אחד למשנהו או במילים אחרות, פרק הזמן בין שני מעברים עוקבים של השמש על קו הצהריים. עם המצאת השעון, נקבע משך היממה ל-24 שעות.

אטמוספירה

שעון אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי ומורכבת בעיקר מחנקן (78%), חמצן (21%), ארגון (1%) וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשם פחמן דו־חמצני. ביחד עם אדי המים גורמים מולקולות דו תחמוצת הפחמן לאפקט החממה. בגובה של כ-20 קילומטרים שוכנת לה שכבת האוזון, המגנה עלינו מפני הקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש.

חיים

כדור הארץ הינו כוכב לכת המקיים חיים על פניו, ממגוון הסוגים הקיימים. כוכב לכת זה זה נחשב ליחיד לגביו ידוע בוודאות מדעית כי מצויים צורות חיים על פניו, וכוכב הלכת היחיד לגביו נטען באופן מדעי כי הוא כולל חיים רב-תאיים, ובין היתר גם חיים תבוניים (בני-אדם). מכיוון שהגזע האנושי מצוי באופן קבוע אך ורק על פני כדור הארץ, זהו כוכב הלכת הנחקר ביותר על-ידי האדם. חקר כדור הארץ מכונה מדעי כדור הארץ.

קישורים חיצוניים

-
-
- קטגוריה:אסטרונומיה קטגוריה:מערכת השמש ja:地球 ko:지구 ms:Bumi simple:Earth th:โลก zh-min-nan:Tē-kiû

מעטפת כדור הארץ

מעטפת כדור הארץ היא השכבה האמצעית המרכיבה את כדור הארץ. מעל שכבה זו נמצאת שכבת הקרום, כשביניהם מפריד תחום אי הרציפות מוהו. מתחת שכבת המעטפת נמצא הגלעין שבמרכז כדור הארץ כשביניהם מפריד תחום אי הרציפות ווייכרט-גוטנברג.

חקר המעטפת

חקירת מעטפת כדור הארץ היא בעייתית, מאחר שהאדם עוד לא הצליח להגיע אליה, כדי לבדוק ממה היא מורכבת. קיימת תוכנית אמנם לקידוח עמוק, שיגיע עד לתחום אי הרציפות מוהו, ואף הוחל בקידוח נסיוני ליד איי גוואדלופ באוקיינוס השקט, אך הקידוח הגדול מתעכב בינתיים. שתי הדרכים היחידות שאנו יכולים להיעזר בהן כיום לחקור את המעטפת הם: הלבה שנפלטת מהרי געש, שמקורה בד"כ בשכבות העליונות של המעטפת, וכן ע"י ניתוח גלים סיסמיים המשתחררים בעת רעידת אדמה.

השכבות והרכבם

מעטפת כדור הארץ מחולקת ל-3 שכבות עיקריות: המעטפת העליונה - עומקה מ-30 ק"מ עד 400 ק"מ, והיא מורכבת מסלעי פרידוטיט הקלים יחסית. לכן משקל המעטפת העליונה הוא "רק" 10.2% מכלל משקל כדור הארץ. מהירות הגלים הסיסמיים משתנה תוך כדי מעברם במעטפת העליונה, דבר זה מעיד על שינויים בצפיפות החומר בשכבה זו. על פי שינויים אלה נהוג לחלק את המעטפת העליונה ל-3 שכבות: א. הליתוספירה שעומקה עד 70-100 ק"מ, והיא מורכבת מסלע מוצק. שכבה זו כוללת את קרום כדור הארץ, ועומקה משתנה לפי סוג הקרום (יבשתי - ימי) ועומקו. ב. האסתנוספירה (או "אזור מהירות נמוכה") שעומקה מ-70-100 ק"מ עד ל-250 ק"מ. שכבה זו מורכבת מחומר פלאסטי שנמצא במצב צבירה צמיגי עקב הטמפרטורה הגבוהה השוררת שם. חומר זה נקרא גם מאגמה. ג. השכבה העמוקה של המעטפת העליונה, עומקה הוא מ-250 ק"מ ועד 400 ק"מ, וגם היא צמיגית. אזור המעבר - מעומק של 400 ק"מ עד כ-650 ק"מ. משקל שכבה זו הוא 7.7% מכלל משקל כדור הארץ. באזור זה חלה עלייה של 11% במשקל הסגולי (מ-3.56 ל-4.69), על אף שלא חל כל שינוי בהרכב הכימי או במצב הצבירה הפיזיקלי שלו. הסיבה לכך נעוצה בלחץ הגדול שגורם לשינוי מינרלוגי ומשפיע על משקלם הסגולי של המינרלים באזור זה. המעטפת התחתונה - מעומק של כ-650 ק"מ עד 2,900 ק"מ. שכבה זו עשויה מקומאטיט, סלע שאחוז הברזל שבו גבוה יחסית לאחוז המגנזיום (הקל יותר) שבו. לכן משקל המעטפת התחתונה הוא 49.2% (!) מכלל משקל כדור הארץ. הסיבה להימצאות כמויות גדולות של יסודות כבדים דווקא בשכבות התחתונות של כדור הארץ מוסברת ע"י כוח הכבידה שמושך אליו יסודות בעלי משקל גבוה, כמו ברזל ומגנזיום. במעטפת כדור הארץ קיימים זרמי הערבול שנוצרים מהבדלי הטמפרטורות בין האזור הקרוב לגלעין לבין האזור הקרוב לקרום. קטגוריה:גאולוגיה ja:マントル th:เนื้อโลก

גלעין כדור הארץ

גלעין כדור הארץ הוא החומר הנמצא במרכז כדור הארץ, 2900 ק"מ מתחת לפני השטח. סביב הגלעין נמצאת מעטפת כדור הארץ, כשביניהם מפריד תחום אי הרציפות ווייכרט-גוטנברג.

הרכב הגלעין

קוטר הגלעין הוא כמחצית מקוטר כדור הארץ, ומסתו 32.4% ממסת כדור הארץ. על פי חישובים מתימטיים שונים, וכן על פי חישוב מהירות הגלים הסיסמיים באזור זה, צפיפות החומר בגלעין כדור הארץ צריכה להיות 10-13 גרם לסמ"ק. צפיפות זו מחייבת את שכיחותם של יסודות מתכתיים כבדים בגלעין, ששקעו לשם במשך השנים. החוקרים מציעים את היסודות: ברזל, ניקל ומעט קובלט, כיסודות הסבירים ביותר להימצאותם בגלעין. בין השאר, הם נעזרים ב"תיאורית הדינמו" (להלן), לפיה חייב להיות בגלעין יסוד מוליך חשמל. החוקרים גם מצאו שישנה הקבלה כימית ומינרלוגית מסוימת בין שלושת סוגי המטאוריטים: האירוליטים, הסידרוליטים והסידריטים, לבין שלוש השכבות של כדור הארץ: הקרום, המעטפת והגלעין. לפי הקבלה זאת הגלעין צריך להיות מורכב מאותו חומר שממנו מורכבים הסידריטים, הברזל. בגלל שכיחות מתכות אלה בגלעין נהוג לכנותו גם "ניפה" (ברזל - Fe, ניקל - Ni). במרכז הגלעין מגיעה הטמפרטורה ליותר מ-6,000 מעלות צלסיוס. מקור החום הוא כתוצאה מכוח הכבידה שיוצר לחץ רב והופך לאנרגיית חום.

גלעין פנימי וחיצוני

מניתוח המהירות של גלים סיסמיים בגלעין עולה, שקיים תחום אי רציפות נוסף בתוך הגלעין בעומק של בין 4,980 ל-5,120 ק"מ מתחת לפני השטח, תחום אי הרציפות ג'פריס. תחום זה מבדיל בין גלעין פנימי מוצק, לבין גלעין חיצוני נוזלי. מסת הגלעין הפנימי הוא 1.7% ממשקל כדור הארץ. משקל הגלעין החיצוני, לעומת זאת, הוא 30.7% מכלל משקל כדור הארץ. הגלעין הפנימי נשאר מוצק על אף הטמפרטורה הגבוהה (למעלה מ-6,000 מעלות צלסיוס), אודות ללחץ העצום המופעל עליו אשר גורם לו לחצות את גבול ההתכה (שעומד שם על 4,300 מעלות בגלל תנאי הלחץ).

תיאורית הדינמו

בגלעין כדור הארץ שוררת טמפרטורה הגבוהה בהרבה מנקודת קירי, הנקודה שבה מתבטלת המגנטיות הטבעית של החומר. לכן משערים שהשדה המגנטי של כדוה"א, נוצר כתוצאה מהתחככות וסיבוב הגלעין החיצוני הנוזלי על הגלעין הפנימי המוצק, תנועה זו יוצרת זרמים חשמליים, בדומה לדינמו, וכך מתקבל השדה המגנטי של כדור הארץ.

תיאורית הגלעין המחוספס

תאוריה זו טוענת שפני הגלעין הפנימי המוצק אינם חלקים. ישנם זיזים הבולטים וחודרים לגלעין החיצוני. התאוריה הוצגה ע"י גודונסון, קלייטון ואנדרסון ב-1986 במסגרת כנס האגודה האמריקנית לגיאופיזיקה. תאוריה זו מבוססת על תיאורית הדינמו. היא הוכחה בעזרת חישוב שינויי מהירות גלים סיסמיים בגלעין, והיא מסבירה תופעות שונות: #באזורי לבה רבים ישנה תופעה של היפוך מגנטיות. לדעת החוקרים, כדור הארץ שינה את כיוון המגנטיות שלו פעמים רבות במהלך ההסטוריה. ואותם אזורי לבה קיבלו את השדה המגנטי שלהם מאחת התקופות האלה. אם נקבל את תיאורית הגלעין המחוספס ניתן להבין את השינוי בכיוון תנועת הגלעין החיצוני סביב הגלעין הפנימי, אשר יצר מערך חדש של זרמים חשמלים וקטבים מגנטיים. #"מקריותם" הבלתי סבירה של השינוים בגבולות הלוחות הטקטוניים, מצביעה על תבליט כלשהוא בגלעין המשפיע על מהלך ומיקום זרמי הערבול שאחראים על תנועת הלוחות הטקטוניים. קטגוריה:גאולוגיה

מעטפת כדור הארץ

חקר המעטפת

השכבות והרכבם

אוקיינוס

thumb שלושה רבעים מתוך שטח כדור הארץ מכוסים במימיו של האוקיינוס. האוקיינוס הוא גוף מים מלוחים עולמי שמחולק על ידי היבשות והארכיפלגים הגדולים ל-5 אוקיינוסים כך:
- אוקיינוס הקרח הצפוני
- האוקיינוס האטלנטי
- האוקיינוס ההודי
- האוקיינוס השקט
- האוקיינוס הדרומי גבולות האוקיינוסים נקבעים על ידי הארגון ההידרוגרפי הבינלאומי; לדוגמה הארגון דן ובשנת 2000 החליט על הוספת אוקיינוס חמישי, "האוקיינוס הדרומי" שישתרע מן החוף של אנטארקטיקה ועד לקו רוחב 60 דרום. חלקים קטנים יותר של האוקיינוסים נקראים ימים, מפרצים, מצרים וכולי.

חקר וגילוי

המדע החוקר את האוקיינוסים נקרא אוקיינוגרפיה. שיט במימי האוקיינוס (בין השאר למטרות חקר) בעזרת סירות החל כבר בזמנים פרה-היסטוריים, אך רק בזמן האחרון התאפשר שיט מתחת למים בעזרת צוללות. הנקודה העמוקה ביותר באוקיינוס (ובעולם בכלל) נמצאת באוקיינוס השקט ליד איי מריאנה הצפוניים. בנקודה זו עומק המים הוא 10,924 מ' (לשם השוואה ים המלח הוא בעומק של 400 מ'). המקום נחקר ונרשם באופן מלא רק ב-1951 ע"י חיל הים הבריטי.

אקלים

הסערות הגדולות ביותר מתרחשות באוקיינוס בדרך כלל, ונראים בו תנאי מזג אוויר קיצוניים ביותר. באזורים המשווניים מתרחשות סופות טרופיות - הוריקן וטייפון, שהן סופות חמות, בעוד שבאזורים הצפוניים מתרחשות סופות קרות, כמו השקע האטלנטי. זרמי ים משפיעים רבות על האקלים בכדור הארץ.

אקולוגיה

האוקיינוסים הם ביתם של צורות חיים רבות, כמו:
- אלמוגים
- דגים
- יונקים
- פלנקטון

כלכלה

האוקיינוסים הם הכרחיים לתחבורה: רוב הסחורה בעולם מועברת באמצעות ספינות בין נמלים. בני האדם חיברו אוקיינוסים מסויימים במקומות שלא היה חיבור ביניהם על מנת ליצור מעבר נוח לספינות, כמו לדוגמה תעלת סואץ ותעלת פנמה.

קישורים חיצוניים

- [http://www.coreocean.org Coreocean - אגודה לחקר האוקיינוסים בארה"ב]
- [http://www.nopp.org/ NOPP - The National Oceanographic Partnership Program] - ארה"ב

ראו גם

- מכונת רחצה
- ja:大洋 ko:대양 ms:Lautan simple:Ocean th:มหาสมุทร zh-min-nan:Hái-iûⁿ

מעטפת כדור הארץ

חקר המעטפת

השכבות והרכבם

בליה

בליה היא תהליך התפרקות או התפוררות סלעים במקום בו הם נמצאים. אין לבלבל בליה עם שחיקה, שהיא תזוזת סלעים או תוצרי בליה עקב השפעת מים, רוח, קרח או כוח המשיכה. תוצרי ההתפרקות, לאחר הבליה הכימית של הסלע ומשקעי המינרלים, וסינון החומרים המסיסים יותר, יחד עם חומר אורגני רקוב, נקראים קרקע.

בליה מכאנית

בליה מכאנית היא הסיבה להתפוררות סלעים. בדרך כלל הסלעים מתפרקים לשברים קטנים, בניגוד לבליה מכאנית.

התפוררות

התפוררות מתרחשת בעיקר במקומות חמים, כמו מדבריות, שבהם מרווח הטמפרטורות היומי הוא רחב. הטמפרטורות גבוהות מאד במהלך היום, וצונחות לרק כמה מעלות מעל לאפס בלילה. בשל כך, הסלעים המתחממים מתרחבים במהלך היום, ומתקררים ומתכווצים במהלך הלילה, מה שגורם להפעלת לחץ על השכבה החיצונית. הלחץ הזה גורם ל"קילוף" השכבה העליונה בצורה של יריעות דקות, תהליך מכונה גם "נשירה". למרות שעיקר התהליך נגרם בשל שינויי הטמפרטורה, נדרשת כמות מסוימת של לחות כדי שהוא יתרחש.

קפיאה-הפשרה

תהליך קפיאה-הפשרה מתרחש כאשר מים שמחלחלים לחריצים בסלע קופאים ומתרחבים, בשל האנומליה של המים. בתהליך ההתרחבות, הם יכולים להפעיל לחץ של עד 2100 ק"ג/ס"מ² בטמפרטורה של -22°C. לחץ זה בדרך כלל חזק יותר מכוח העמידה של הסלע, והלה נשבר ומתפרק. קפיאה-הפשרה מתרחשת בדרך כלל באזורים עשירים בלחות, שבהם גם הטמפרטורה נעה מעלה-מטה סביב נקודת הקיפאון - בעיקר באלפים וכאלו שנוצרו על ידי קרחונים.

שחרור לחץ

בשחרור לחץ, שכבות של חומר (לא בהכרח סלע) מוסרות (על ידי שחיקה או תהליך אחר), מה שגורם לשכבת הסלע שמתחתם להתרחב ולהשבר במקביל לפני השטח. השכבה המכסה היא בדרך כלל מחומר כבד, והסלע שתחתיה נמצא בלחץ עז, כמו למשל קרחון בתנועה. שחרור לחץ יכול לגרום גם לבליה דמוית נשירה, כמון בהתפוררות.

צמיחת גבישי מלח

התגבשות מלח יכולה לגרום להתפוררות סלע כאשר מלחים מומסים מחלחלים לתוך חריצים בסלע, ואז המים מתאדים, ומשאירים מאחוריהם גבישי מלח. הגבישים הללו מתרחבים בהפשעת חום, לפעמים פי שלושה מגודלם המקורי. ההתרחבות, כמובן, מפעילה לחץ על הסלע, והוא מתפורר. גבישי מלח יכולים לקחת תפקיד גם בתמיסות שממיסות את הסלע (למשל אבן גיר) ויוצרות תמיסות מלח כמו נתרן גופרתי או נתרן פחמתי, ואז התאדות המים מביאה שוב ליצירת גבישי מלח. המלחים היעילים ביותר בפירוק סלעים הם נתרן גופרתי, מגנזיום גופרתי, וסידן כלורי. חלק מהמלחים הללו יכולים להרחב עד פי שלושה או יותר.

בליה כימית

תמיסות פחמניות

פחמון (קרבוניזציה) מתרחש בסלעים שמכילים פחמת הסידן כמו אבן גיר. תהליך זה מתרחש כאשר גשם יחד עם פחמן דו חמצני או חומצה אורגנית מתחברים ויוצרים חומצה פחמתית חלשה, שמגיבה עם פחמת הסידן ונוצר סידן דו פחמתי הריאקציה היא כלהלן: H₂O ←→H₂CO₃ + CaCO₂ חומצה פחמנית →← מים + פחמן דו חמצני H₂CO₃ + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ חומצה פחמנית + סידן פחמתי → סידן דו פחמתי

ספיחת נוזלים

ספיחת נוזלים היא התהליך שבו מינרלים בסלע סופגים מין ומתרחבים, ולעתים גם משתנה המבנה הכימי שלהם. לדוגמה, anhydrite הופך לגבס לאחר שהוא סופח מים. CaSO₄ + 2H₂O → CaSO₄.2H₂O anhydrite + מים → גבס למרות שזהו תהליך כימי, יש לו לפעמים גם השפעות מכאניות, שכן חלק מהחומרים מתרחבים בעת שהם סופחים מים. חומרים אלו יכולים להתרחב עד לפי 16 מגודלם, בעיקר mudstone וחרסית.

הידרוליזה

הידרוליזה מתרחשת כשהסלע מכיל פצלת השדה מסוג אורתוקלז - בעיקר בגרניט. פצלת השדה מגיבה למים חומציים ויוצרת קאולין, חומצה צורנית ואשלגן הידרוקסילי. רק הקאולין נשאר שכן החומצה הצורנית והאשלגן ההידרוקסילי נשטפים על ידי המים. 2KAlSi₃O₈ + 2H₂O → Al₂Si₂O₅(OH)₄ + 4SiO₂ + K₂O פצלת השדה + מים → קאולין + חומצה צורנית + אשלגן הידרוקסילי

חימצון

חימצון הוא התגובה של תרכובות ברזל לחמצן ומים באוויר, שמעניק לפני הסלע מעטה בצבע אדום-חום. חימצון מתרחש כאשר חומצת ברזל (Fe (II)) (FeO) מתחמצנת ל-Fe (III) (Fe₂O₃).

ראו גם

שחיקה קטגוריה:גאולוגיה ja:風化

קרחון

קרחון הוא משטח קרח ענקי, המורכב ממים שקפאו. הקרחונים מכילים את מרבית המים המתוקים הנמצאים בכדור הארץ. יש להבחין בין שני סוגים של קרחונים:
- קרחון יבשתי (glacier): קרחון הנמצא על-פני היבשה, בראשי ההרים הגבוהים, בקטבים, ובאזורי היבשת הקרובים לקטבים.
- קרחון ימי (iceberg): גוש קרח ענק שצף בים. כדור הארץ כדור הארץ

קרחון יבשתי

קרחונים יבשתיים נמצאים בכל אחת מהיבשות, מלבד אוסטרליה. קרחונים אלה מתקיימים במשך תקופות ארוכות, של אלפי שנים ויותר. באזור קו המשווה הם נמצאים רק בראשי ההרים הגבוהים, וככל שמתרחקים מקו המשווה לכיוון הקוטב נמצאים הקרחונים במקומות פחות ופחות גבוהים. גרינלנד, בקרבת הקוטב הצפוני, ואנטארקטיקה, בקרבת הקוטב הדרומי, מכוסות בקרחונים בהקף נרחב, על-פני עשרות קילומטרים. עם זאת, גם באזורים קרים מאוד יש שטחי אדמה שאינם מכוסים בקרחונים, משום שאין שם מספיק משקעים שישמשו ליצירת קרחון. קצותיו של הקרחון היבשתי מתמוססים, והמים זורמים מהם אל הים, יחד עם שברי קרחונים גדולים שניתקו מהקרחון היבשתי. שברים אלה הם הקרחונים הימיים. קרחונים הם אתרי תיירות מבוקשים, לצפייה במראה המרהיב שלהם ולטיול רגלי עליהם (עם ציוד והדרכה מתאימים). דוגמה לכך הוא קרחון בריקסדאל בנורבגיה, שהוא מאתרי התיירות העיקריים במדינה זו. אורך הקרחון כמאה ק"מ, שטחו 400 קמ"ר, והוא נמצא בגובה 1,700 מטר מעל פני הים.

קרחון ימי

פני הים קרחון ימי הוא גוש קרח ענק, שניתק מקרחון יבשתי וצף בים. בדרך כלל 8/9 של הקרחון נמצאים מתחת לפני המים, ורק קצהו העליון בולט מעל פני המים. קשה לשער את מלוא גודלו וצורתו של הקרחון על-פי קצהו הגלוי לעין. התנגשות של ספינה בקרחון עלולה להיות גורלית מבחינתה של הספינה, ולכן קרחונים נחשבים לסיכון גבוה לכלי שיט. לצמצום סכנה זו נעשים מאמצים לאיתור מקומם של קרחונים, בפרט בצפון האוקיינוס האטלנטי. האסון הנודע ביותר של טביעת אוניה עקב התנגשות בקרחון הוא טביעתה של האוניה "טיטאניק" בהפלגת הבכורה שלה, ב-14 באפריל 1912. ישנם שלושה סוגי קרחונים: מתקדם, נסוג וסטבילי. הקרחון גולש קדימה כל הזמן עד לעונת הקיץ, כאשר הוא נמס- הוא נסוג אחורה , וכך נוצרת מורנה (לגונה קרחונית). קרחון שנמצא על האדמה, כאשר הוא נסוג אחורה- נוצר פיורד. ראו גם: שוברת קרח

קישורים חיצוניים:

- [http://www.trekker.co.il/argentina-moreno.asp פטגוניה, ארגנטינה] - תמונות מפארק הקרחונים מתוך אתר [http://www.trekker.co.il/south-america.asp דרום אמריקה] קטגוריה:מדעי כדור הארץ קטגוריה:מים

גרניט

גרניט – בעברית שַׁחַם הוא סלע יסוד פלוטוני,חומצי, פלזי, גס־גביש הנוצר בעומק ובלחץ רבים תחת קרום כדור הארץ בחלקו היבשתי. מקור השם מלטינית "גרנום" (granum) "גרגיר" המתייחס למבנה הסלע הבנוי מגבישים בינוניים עד גסים הנראים לעין.

תאור והרכב הגרניט

הגרניט הוא בדרך כלל סלע קשה שיש בו מעט מאד נקבוביות, הסלע סדוק על ידי מספר מערכות סדקים ניצבות זו לזו. צבעו של הגרניט הוא לרוב ורדרד־אפור, אך יש גם סלעי גרניט בגוונים שונים של ורוד ואפור וכן בצבעים אדום, שחור ולבן. הגרניט מכיל בעיקר מינרלים מקבוצת פצלת השדה (פלדספטים) מהסוגים אורתוקלז ופלגיוקלז נתרני, 15% ומעלה של קוורץ, הורנבלנדה, ביוטיט, מוסקוביט וכמויות מעטות של מגנטיט, גרנט, זירקון, ואפאטיט. לעיתים נדירות מצוי בגרניט פירוקסן. גרניט מכיל תמיד כמויות קטנות של פלגיוקלז, אך כשמינרל זה נעדר, הסלע מכונה גרניט אלקלי. כמות גדולה מדי של פלגיוקלז בסלע משנה את הגדרתו מגרניט לגרנודיוריט. סלע המכיל כמויות שוות של אורתוקלז ופלגיוקלז וקוורץ מכונה קוורץ מונוזוניט. גרניט המכיל את סוגי הנציץ ביוטיט ומוסקוביט קרוי גרניט בינרי. המשקל הסגולי של הסלע מצוי בתחום שבין 1.74 גר'/סמ"ק ל-2.80 גר'/סמ"ק כשהמשקל הסגולי הממוצע הוא 2.75 גר'/סמ"ק. בבליה נוצרת מהגרניט אבן חול קוורצית או אבן חול פלדספטית (אַרקוֹזה). בבליה ממושכת הופכים הפלדספטים (קבוצת המינרלים הקרויה גם פצלת השדה) למינרלי חרסית.

מקור הגרניט

קיימות שתי תאוריות להיווצרות הגרניט. התאוריה המגמטית טוענת שהגרניט נוצר בהפרדות המינרלים במגמה בעת שהיא מצטננת, ולכן גופי גרניט הם תוצאה של חדירה של מגמה נוזלית לתוך סלעים קיימים. כשמגמה מתקררת בכיס תת קרקעי היא אינה מתגבשת בבת אחת, הטמפרטורה שלה יורדת לאיטה ובזה אחר זה "פורשים" ממנה המינרלים כל אחד בהתאם לטמפרטורת ההתמצקות שלו, תאוריה הקרויה שורת בואן. הגרניט נוצר בשלב האחרון כשהטמפרטורה יורדת מתחת ל-1000°. תאורית הגרניטיזציה טוענת כי הגרניט נוצר במקום בו מצוי בהתמרה קיצונית. קיימות עדויות התומכות בשתי התאוריות, ושתיהן שימושיות להסברת תכונות שונות של הגרניט. השתיים אף מתמזגות כאשר בשל תנאי חום קיצוניים הגרניט המותמר עובר התכה והופך להיות מגמה נוזלית.

תפוצה

התמרה]] הגרניט הוא אומנם סלע פלוטוני (סלע תהום) אך הוא נחשף על פני השטח בשל תהליכי בליה או בשל תהליכי קימוט היוצרים שלשלות הרים. גרניט מופיע בשתי צורות עיקריות, גופים קטנים יחסית במבנה המכונה "סטוק" בשטח של עד 100 קמ"ר או כבתוליתים גדולים, לרוב קשורים לרכסי הרים (כדוגמת שלשלת הרי החוף של קולומביה הבריטית). דייקים וסילים קטנים שהרכבם גרניטי הקרויים אפליטים נוצרים בשולי גושי הגרניט. במקומות מסוימים נוצרים פגמטיטים, סלעים בעלי גבישים גדולים במיוחד יחד עם גרניט. מחדרים של גרניט נוצרו בקרום כדור הארץ במהלך כל התקופות גאולוגיות, למעט אולי הראשונה, רובה בעידן הפריקמבריום. הגרניט נפוץ בכל הקרום היבשתי (בניגוד לקרום הימי שרובו בזלת) והוא הסלע המוצק הנפוץ ביותר ביבשות מתחת לציפוי דק יחסית של סלעי משקע.

בישראל

בישראל ניתן למצוא גרניט בעיקר בדרום הארץ. באזור אילת ניתן למצוא גרניט גס־גרגיר שצבעו אדום, באזור נחל רודד מצוי גרניט שהוא דק־גרגיר וצבעו ורוד ובו כמות גדולה יחסית של קוורץ וכן מצוי גרניט באזור תמנע. הגרניט בישראל הוא בעצם חלקו הצפוני של המאסיב הערבו-נובי שהוא תא מגמתי ענק שנחשף אל פני הקרקע וחובק, כמשתמע משמו, חלקים ממזרח אפריקה(לאורך חופי מצרים סודן ואתיופיה) וחלקים של ערב הסעודית מסביב לים סוף. הגרניט בישראל אם כן הינו רק הפינה הצפונית ביותר של אותו "גוש על"

שימושים

גרניט שעבר ליטוש מצוי בשימוש הרחב בבניין כציפוי חיצוני, כמרצפות וכמשטחי עבודה במטבחים. גרניט משמש כאבן שפה במספר מקומות בעולם והוא מבוקש מאד כאבן למצבות. קטגוריה:סלעים ja:花崗岩 ko:화강암

צורן (יסוד)

צורן, הידוע יותר בשמו הלועזי סיליקון, הוא יסוד כימי שסמלו Si ומספרו האטומי 14. בשפה יום יומית אנו מתייחסים אל צורן (סיליקון, או Silicon) כמו אל סיליקון (Silicone), חשוב לציין שאלו לא אותם חומרים. צורן הוא יסוד ואילו סיליקון הוא שם כולל לתרכובות אי אורגניות (בעיקר פולימרים) שמכילות את היסוד צורן.

תכונות

בצורתו הגבישית, לצורן צבע אפור כהה וברק מתכתי. צורן הוא יסוד אדיש יחסית מבחינה כימית, הוא מגיב עם הלוגנים ומתכות אלקליות, אבל אינו מושפע מחומצות (פרט לתערובת חומצה חנקתית וחומצה פלואורית). צורן טהור מעביר 95% מאורכי הגל של אינפרא אדום. בצורה זו הוא נמצא לעיתים רחוקות בטבע, ובדרך כלל הוא מופיע כצורן דו חמצני (SiO₂).

שימושים

צורן הוא המרכיב העיקרי בזכוכית, מלט, קרמיקה, רוב השבבים האלקטרוניים, בסיליקונים (Silicone) ופולימרים על בסיס צורן. הצורן הוא אחד החומרים היחידים (בתור בסיס) אשר גם מוליך, וגם לא מוליך - הדבר נתון לבחירת המשתמש: אם נשנה את מצב הצבירה של הצורן, הוא יכול להוליך חום וחשמל, ואם נשנה את מצב הצבירה בשנית, הוא יפסיק להוליך חום וחשמל. דרך נוספת משמעותית יותר לשנות את מוליכות הסיליקון הוא זיהומו ביסודות אחרים עם תכונות חשמליות שונות (ללא שינוי מצב הצבירה). תכונה זאת של הסיליקון ומספר תכונות נוספות מאפשר לו להיות אבן ביניין חיונית ליצור טרנזיסטורים - הבסיס לכל סוגי האלקטרוניקה המודרנית. שימושים נוספים:
- צורן יכול לעיתים להועיל כשהוא מוסף לסגסוגות
- ייצור ארד, שהוא סגסוגת של נחושת וצורן.
- סיליקה (צורן דו חמצני) היא חומר גלם בייצור זכוכית.
- שילוב צורן בלייזר יכול ליצור אורך גל עקבי של 456 ננומטר.
- בניתוחים פלסטיים, לסיליקונים שימושים בהגדלת חזה בזכות גמישותם.
- לצורן תכונות שמבטיחות בעתיד ייצור מסכי LCD ותאים סולריים בעלות נמוכה.

היסטוריה

צורן זוהה לראשונה ע"י אנטואן לבואזיה ב1787, וב1800 הוגדר כתרכובת ע"י האמפרי דייווי. ב1811 לואי ז'וזף גיי-ליסק וLouis Jacques Thénard הכינו צורן לא טהור באמצעות חימום אשלגן וצורן ארבע פלואורי (SiF₄). ב1824 Jöns Jakob Berzelius הפיק צורן טהור לאחר שזיקק את התוצר שקיבלו גיי-ליסק וLouis Jacques Thénard. מכיוון שצורן הוא יסוד חשוב בתעשיית המוליכים למחצה וההיי-טק, נקרא אזור ההיי-טק בקליפורניה "עמק הסיליקון".

צורה בטבע

הצורן הוא היסוד השני בשכיחותו בקרום כדור הארץ (אחרי חמצן), ומהווה 25.7% ממשקלו. הצורן מופיע בחול, קוורץ, גרניט, בעיקר בצורת צורן דו-חמצני (הידוע גם בשם סיליקה) או סיליקטים (תרכובות של צורן, חמצן ומתכות שונות).

ייצור

צורן מופק מסחרית בחימום סיליקה טהורה בכבשן חשמלי, המשתמש באלקטרודות מפחמן. בטמפרטורה העולה על 1900C°, מתרחשת התגובה הבאה:

\ SiO_ + C_ \rarr Si_ + CO_

צורן נוזלי מצטבר בתחתית הכבשן, מנוקז ומקורר. בשיטה זו מתקבל צורן 99% טהור ואחד מתוצרי הלוואי הוא SiC. על מנת להימנע מתוצר לוואי זה, ריכוז הצורן הטהור נשמר גבוה ואז מתרחשת התגובה:

\ 2SiC_ + SiO_ \rarr 3Si_ + 2CO_

טיהור

השימוש בצורן בתעשיית המוליכים למחצה דורש ייצור צורן טהור כמה שאפשר, לא כמו בשימושים אחרים שבהם אפשר להסתפק באחוזי צורן נמוכים יחסית. שתי שיטות בולטות במיוחד:

טכניקה I

טכניקות טיהור צורן ראשוניות התבססו על העובדה שכשצורן ניתך ולאחר מכן מתמצק, המצב המוצק מכיל צורן טהור יותר מהמצב הנוזלי. הטכניקה הראשונה, שתוארה ב1919 ושימשה בייצור מכ"ם במלחמת העולם השנייה, כללה ריסוק צורן גבישי לאבקה והשרייתו בחומצה. כשצורן נטחן לאבקה, חלקים מזהמים (מרכיבים שאינם צורן) מופנים כלפי הצד החיצוני של גרגרי האבקה ונשטפים עם החומצה.

טכניקה II

יותר קל לטהר צורן מתרכובות שלו מאשר מצורתו הגבישית. SiCl₄ וSiH₄ הן התרכובות השימושיות ביותר וכשהן במצב צבירה גז ונוגעות בצורן בטמפרטורה גבוהה, הן משתלבות איתו ויוצרות צורן טהור. בטכניקה הנפוצה ביותר, שנקראת תהליך סימנס, מוטות צורן טהורים נחשפים לHSiCl₃ גזי ב1150°C. הצורן שבגז מצטרף למוטות הצורן בהתאם לתגובה הבאה:

\ 2HSiCl_ \rarr Si_ + 2HCl_ + SiCl_

בשיטה נוספת, הפיקה חברת דופונט צורן טהור ברמה גבוהה כשחשפו SiCl₄ לאבץ ב950°C בהתאם לתגובה הבאה:

\ SiCl_ + 2Zn_ \rarr Si_ + 2ZnCl_

בסופו של דבר טכניקה זו נזנחה לטובת תהליך סימנס מכיוון שהייתה כרוכה בבעיות רבות.

אמצעי זהירות

מחלת ריאות בשם "צורנת" מופיע אצל כורים, סתתים ושאר אנשים שעבדו ושאפו אבק סיליקה בכמויות גדולות.

קישורים

- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Si/key.html צורן בWebelements (אנגלית)]
- [http://mineral.galleries.com/minerals/elements/silicon/silicon.htm מידע ותמונות על מינרלים שמכילים צורן (אנגלית)] קטגוריה:יסודות כימיים קטגוריה:מטלואידים ja:ケイ素 ko:규소 th:ซิลิคอน

בזלת

בזלת היא סלע יסוד בסיסי ממוצא מאגמתי הנוצרת מהתקררות מהירה של לבה. השם הגיע אלינו מלטינית (לדוגמה חוקר הטבע הרומאי פליניוס השתמש בשם זה), אך מקור המילה קדום עוד יותר, וכנראה שמוצאו מאתיופיה שבה כינו בשם זה סלע שחור.

מבנה הבזלת

סלע הבזלת קשה מאד, בנוי מגרגרים דקים ומשובץ בגבישים. שכבת הבזלת העליונה שבזרם הלבה היא בדרך כלל נקבובית מאד, מה שמשווה לסלע מרקם ספוגי קל משקל. נקבוביות הבזלת מקורן בהילכדות גזים בסלע בעת היותו מותך והתגבשותו לפני התנדפות הגזים. לחללים הנוצרים בבזלת קוראים וֶסִיקוּלוֹת. בוֶסִיקוּלוֹת ימצאו לעתים קרובות גבישים של המינרלים קַלצִיט, זואליט או קוורץ. צבעה של בזלת שלא עברה תהליכי בליה הוא משחור ירקרק ועד שחור. הצבע נקבע בשל המינרלים הסיליקטיים פירוקסן ופצלת השדה (פֶלדשפט מסוג פלַגיוקלַז) הבונים את הבזלת, יחד עם כמויות קטנות של מינרלים נלווים, כגון המינרל הגבישי הירקרק אוליבין (מינרל המכיל מגנזיום וברזל). הבזלת מכילה כמה מינרלים הניתנים למיגנוט. החשובים שבהם הם המאגנטיט והאילמֶניט. לעתים תימצא זכוכית בבזלת, במיוחד בקרום החיצוני של זרם הלבה המתקרר במהירות (בדרך כלל בזרם לבה תת מימי). טעות נפוצה היא לכנות בשם בזלת את הגַבּרוֹ - סלע שצבעו שחור ומבנהו דומה לבזלת. בניגוד לבזלת שהיא סלע פרץ (extrusive – מאגמה שהתגבשה לסלע מוצק לאחר שפרצה בצורת לבה מעל פני האדמה), הגברו הוא סלע פלוטוני (intrusive - מאגמה שהתגבשה לסלע מוצק מתחת לפני האדמה. הסלע נחשף על פני השטח בתהליכים טקטוניים ובלייה). בזלת עמודית היא שכבה בזלתית הבנוייה מעמודים מצולעים. התופעה מתרחשת בלב קילוח בזלתי, שבו הקירור איטי. במצב זה, הבזלת מתגבשת בצורת מנסרות (בדרך כלל משושות). "בריכת המשושים" שברמת הגולן היא דוגמה יפהפייה לתופעה זו.

היכן מצויה הבזלת

משטחי בזלת מצויים בארץ בגליל המזרחי (בטבריה חלק מהבתים בנויים מאבני בזלת), במכתש רמון, בכרמל וברמת הגולן, שעוצבה על ידי פעילות געשית רבה ולכן מרובים בה סלעי הבזלת. בכמה מקומות בגולן השימוש במצפן עלול להיות בעייתי כשנמצאים בשדה שבו סלעי בזלת. תופעה מעניינת זו קרויה "פאליאומגנטיזם" (מגנטיזם קדום). הסיבה לתופעה היא קיומם של מינרלים הניתנים למיגנוט בתוך הבזלת. בזמן התקררות הלבה, מינרלים אלה מסתדרים בבזלת בכיוון השדה המגנטי השולט באותה עת בכדור הארץ. בתולדות כדור הארץ היו תקופות שבהן הצפון המגנטי היה הפוך למיקומו כיום. מכאן שבתוך הבזלת שנוצרה בתקופות אלה השתמר כיוון השדה המגנטי "המקורי". שימוש במצפן במקום כזה משקף את השדה המגנטי של אבני הבזלת במקום את זה של כדור הארץ. צפון המגנטי משטחי בזלת קיימים בעולם במקומות רבים. הידועים שבהם הם רמת דקן שבהודו, ורמת קולומביה שבמדינות וושינגטון ואורגון. אך המקום המפורסם ביותר הוא כנראה האתר " Giant's Causeway" (מסילת הענק) שבצפון אירלנד. 40,000 עמודי בזלת צפופים בגובה של עד 12 מטר מצויים בחוף של צפון אנטרים (North Antrim). המשטחים העליונים של העמודים דומים לשביל סלול המתחיל מתחתית המצוק ונמשך מתחת לפני המים. רוב העמודים משושים, אך קיימים גם עמודים עם ארבע, חמש, שבע ואף שמונה פיאות. האתר הוכרז על ידי אונסקו כאתר מורשת עולמית. קרום כדור הארץ שמתחת לאוקיינוסים עשוי ברובו מבזלת, ומכונה לכן שכבת הבזלת. גם מחוץ לכדור הארץ אותרו משטחי לבה. האסטרונאוטים של תוכנית אפולו הביאו איתם דוגמאות של סלעי לבה מהירח. האזורים הנראים מהארץ ככתמים כהים על הירח וקרויים "הימות של הירח", הם מישורי בזלת.

שימושים

סלע הבזלת משמש למילוי בכבישים, לבנייה, ולעיתים אף מלטשים אותו לציפוי של בניינים. category:סלעים ja:玄武岩 ko:현무암

מגנזיום

מגנזיום הוא יסוד ממשפחת המתכות האלקליות העפרורית. המגנזיום מסומל כ-Mg ומספרו האטומי 12.

תכונות

מגנזיום הוא מתכת חזקה וקלה מאוד (שוקלת כשליש מאלומיניום), בעלת צבע לבן-כסוף. עם חשיפה לאוויר המגנזיום מוכתם. כשמגנזיום בצורת אבקה נחשף ללחות הוא מתחמם, מתלקח ובוער באור לבן בוהק. גושי מגנזיום קשים להצתה, אך בצורת רצועות דקות הוא נדלק בקלות, וקשה מאוד לכבותו. מגנזיום יכול לבעור בחנקן (גז אציל, אדיש מבחינה כימית), וליצור מגנזיום חנקתי. כמו כן יכול מגנזיום לבעור בפחמן דו-חמצני.

שימושים

תרכובות מגנזיום, בעיקר מגנזיום חמצני (MgO), משמשות בתעשייה בייצור ברזל ופלדה, זכוכית, מלט ומתכות אחרות. למגנזיום חמצני ולתרכובות אחרות של מגנזיום יש גם תפקיד בחקלאות ובתעשיית הבנייה. בדרך כלל משתמשים בסגסוגות של מגנזיום ואלומיניום, ולא במגנזיום טהור, לייצור מיכלי פחיות משקה. סגסוגות מגנזיום משמשות בנוסף לכך בתור מרכיב מבני של מכוניות ומכונות. שימוש נוסף של מגנזיום הוא הסרת גופרית מברזל ופלדה. שימושים נוספים:
- ייצור צלחות לצמיגי מכוניות.
- בעבר השתמשו במגנזיום לייצור מבזקים (פלאשים) למצלמות בשל האור הרב שנפלט עם הצתתו.
- סגסוגות מגנזיום חיוניות בבניית מטוסים וטילים.
- מגנזיום משמש לריתוך מכיוון שכשמוסיפים אותו לאלומיניום, הוא משפר את צורת הריתוך שלו ומספר תכונות נוספות.
- כתוספת לחומרי נפץ ופצצות תאורה.
- מגנזיום עוזר בבידוד אורניום ומתכות אחרות ממלחיהם.
- מגנזיום הידרוקסידי (MgOH) הוא מרכיב של חלב מגנזיה.
- למגנזיום כלורי (MgCl₂) ולמגנזיום גופרי (MgS) שימוש ברפואה כחומר משלשל (המכונה מלח אנגלי).
- תרכובות מגנזיום הניצתות בקלות (מגנזיום בוער ב־4000°F) עוזרות להצית מדורות במהירות וקלות.
- אבקת מגנזיום פחמתי (MgCO₃) עוזרת לאתלטים כמו מרימי משקולות כאשר הם משפשפים אותה על הידיים ומשפרים את האחיזה שלהם.
- למגנזיום שימושים רבים בתחום הפירוטכניקה.

היסטוריה

פירוטכניקה מקור השם מגנזיום במילה היוונית Magnesia, שמו של מחוז בתסליה (חבל ארץ במערב מרכז יוון). ג'וזף בלאק זיהה את המגנזיום כיסוד ב־1775. סר האמפרי דייווי בודד מגנזיום לראשונה ב־1808 באלקטרוליזה של תערובת מגנזיום חמצני (MgO) וכספית חמצנית (HgO). רק ב־1831 הפיק אנטואן בוסי מגנזיום בצורה עקבית.

ביולוגיה

למגנזיום חשיבות עליונה בביולוגיה; הוא מצוי בכל היצורים החיים, והוא חיוני לחיים. התרכובת הביולוגית הידועה ביותר המכילה מגנזיום היא הצבען כלורופיל, הנותן לצמחים ולכמה חיידקים ואצות את צבעם הירוק. הכלורופיל מאפשר את תהליך הפוטוסינתזה, המשמש לניצול אנרגיית השמש לבניית התרכובות המרכיבות את הצמח. אטומי מגנזיום נמצאים באתר הפעיל של אנזימים רבים החיוניים לתהליכים ביולוגיים בתא. בעלי חיים מקבלים מגנזיום באמצעות אכילת צמחים, ובמיוחד צמחים ירוקים (היות והכלורופיל אחראי לצבע הירוק).

אמצעי זהירות

מגנזיום מתכתי וסגסוגות מגנזים דליקות מאוד בצורתן הטהורה, כשהן מותכות או בצורת אבקה. מגנזיום מתכתי מגיב במהירות, תוך פליטת חום, במגע עם מים, ומצריך טיפול מיוחד. בעבודה עם מגנזיום חובה ללבוש משקפי מגן - האור הבהיר (כולל קרינה אולטרה סגולה), שנפלט בתהליך הבערה עלול לפגוע בעיניים. מים צריכים להשמר במרחק ממגנזיום, מפני שהחיבור ביניהם יכול לגרום לשריפה, בהתאם לנוסחא הבאה:

\ Mg_ + 2H_2O_ \rarr Mg(OH)_ + H_

הפקת מגנזיום בישראל

במסגרת קונצרן כימיקלים לישראל פועל בנגב מפעל "מגנזיום ים המלח" שהוקם בשיתוף פעולה עם חברת פולקסוואגן הגרמנית. המפעל מפיק מגנזיום טהור וסגסוגות מגנזיום.

קישורים חיצוניים

- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Mg/index.html מגנזיום ב־WebElements.com] (אנגלית)
- [http://www.ctds.info/5_13_magnesium.html על התוצאות הרפואיות של מחסור במגנזיום] (אנגלית)
- [http://www.mgwater.com/index.shtml אתר המוקדש למגנזיום] (אנגלית)
- [http://www.iom.edu/Object.File/Master/7/294/0.pdf צריכה יומית מומלצת של מינרלים (כולל מגנזיום)] (אנגלית, קובץ PDF) קטגוריה:יסודות כימיים קטגוריה:מתכות אלקליות עפרוריות ja:マグネシウム ko:마그네슘 th:แมกนีเซียม

סלע משקע

סלע משקע – סלע שנוצר על פני כדור הארץ מחומר שמקורו בסלע קודם אחר בתנאים רגילים של טמפרטורה ולחץ. סלעי המשקע כוללים סלעים נפוצים כגון קירטון, אבן גיר אבן חול ודולומיט.

היווצרות סלעי המשקע

המקור לסלעי המשקע

החומר ממנו נוצרים סלעי המשקע מגיע ממקורות שונים:
- פירוק של סלע קודם (סלע יסוד, סלע משקע או סלע מותמר) בתהליכי בלייה מכנית או כימית. חומרי הפירוק מוסעים על ידי המים או הרוח ושוקעים ביבשה או בים.
- חומר הנוצר ושוקע בסביבה מימית בתהליך כימי (כדוגמת הגבס) או ביוכימי (כדוגמת אבן גיר).
- חומר שמקורו אורגני כדוגמת פחם או שונית אלמוגים.
- חומר שנפלט בהתפרצות געשית.
- חומר בין כוכבי המגיע מהחלל (אבק קוסמי ומטאוריטים).

תהליך היצירה

חלק מסלעי המשקע נוצרים בארבעה שלבים: בלייה, הסעה, השקעה והתקשות וחלקם נוצרים בשלב אחד בלבד: התקשות.
- בלייה (Weathering) – הבלייה יכולה להיות בלייה מכנית כתוצאה מפעולת שחיקה של מים, רוח, הבדלי טמפרטורה בין היום ללילה, פעולת קרחונים, פעולת הים, השפעת קפיאת מים בסדקים או אפילו כתוצאה מפעילות אורגנית (שרשי עצים המפרקים את הסלע). או בלייה כימית – חמצון או המסת סלעים קרבונטים במי גשמים הקולטים פחמן דו־חמצני מהאוויר והופכים לחומצה פחמתית חלשה.
- הסעה (transportation) - בשלב זה משמשים הגורמים שסייעו בפירוק הסלעים גם כאמצעי להסעתם: מים (נחלים וזרמי ים) קרחונים ורוח.
- השקעה (deposition) – בסופו של דבר שוקעים תוצרי הפרוק על קרקעית הים או על היבשה. תופעה האופיינית לאזור החוף כאשר משקלם של המשקעים על אדן היבשת גורם לשקיעתו וכך לא משתנה עומקו של הים. בישראל אנו חווים את שקיעת תוצרי הפרוק בדמות סופות אבק. מעריכים את כמות האבק השוקע על מדינת ישראל מדי שנה בין מיליון טון לארבעה מיליוני טון. (בממוצע גובה שכבת האבק ששוקעת על מדינת ישראל היא 0.1-0.2 מ"מ לשנה). נוהגים לקרוא לשלושת התהליכים: בלייה, הסעה ושקיעה בשם הכולל סחיפה או אירוזיה.
- התקשות (Lithification) – כלל התהליכים ההופכים את המשקע לסלע קשה. החל מהרגע בו מגיעים חומרי הפירוק אל מקום שקיעתם מתרחשים בהם שינויים כתוצאה מלחץ, תגובות כימיות וחדירת תמיסות. שינויים אלה גורמים לליכוד החומר והקשחתו. שני מנגנונים עיקריים אחראים ליצירת הסלע.
- דחיסה (Compaction) – לחץ עמוד המים על המשקע (לחץ הידרוסטטי) או לחץ סלעים (לחץ ליתוסטטי) גורם לסחיטת המים מתוך המשקע. הלחץ יכול להיות משולב מלמעלה (הידרוסטטי) ומלמטה (ליתוסטטי) בשל כוחות טקטוניים של עלייה אנכית. לעתים נלחץ המשקע הרך כנגד גלעין קשה (למשל של שונית).
- מילוט (Cementation) – נגרם כשתמיסות החודרות בין גרגירי החומר השוקע מתגבשות ובכך מתקשה כל החומר. הדוגמאות הנפוצות הן של תמיסות קרבונטיות (גיר) שהופכות דיונות של חול לכורכר, תמיסות סיליקטיות שמלכדות אבן חול קוורצית לסלע קוורציט. כלל התהליכים המתרחשים אחרי ההשקעה, לפני ההתקשות, במהלכה ואחריה קרויים דיאגנזה (diagenesis).

תפוצת סלעי המשקע

על פני השטח מהווים סלעי המשקע כ-75% מכלל הסלעים. אך למעשה סלעי המשקע הם רק ציפוי דק המכסה את סלעי היסוד הבונים את קרום כדור הארץ. מעריכים כי קרום כדור הארץ בנוי מ-95% סלעי יסוד וסלעים מותמרים ו-5% סלעי משקע.

תכונות המייחדות את סלעי המשקע

בשתי תכונות נבדלים סלעי המשקע מסלעי היסוד.
- שכבתיות – על אף שלעיתים ניתן למצוא שכבתיות בסלעי יסוד (זרמי לבה שקפאו), תכונה זו מאפיינת בעיקר סלעי משקע. עובי השכבות יכול לנוע בין כמה מילימטרים לכמה מטרים. הסיבות להיווצרות השכבות הן פיזיקליות: כוח הכובד ושינויים בקצב השקעת החומר; כימיות : שקיעה של מלחים בתמיסה רוויה; ואורגניות: גידול של אלמוגים.
- מאובנים - תופעה שאינה קיימת בסלעי יסוד. המאובנים משתמרים בסלעי המשקע בכמה צורות: הקליפה החיצונית או השלד, חומר חרסיתי המחליף את גוף בעל החיים או עקבות של בעלי החיים. הסיבה שמאובנים נוצרים רק בסלעי משקע היא שבניגוד לסלעי יסוד וסלעים מותמרים, סלעי משקע נוצרו בתנאי חום וטמפרטורה כאלה שלא הרסו את שרידי בעלי החיים. סלעי המשקע מכילים מידע חשוב על ההיסטוריה של כדור הארץ. הרכב המשקעים מספק רמזים לגבי הסלע המקורי ממנו נוצרו, ההבדלים בין השכבות מלמדים על תנאי הסביבה בה נוצרו, והמאובנים מספקים מידע על סוג הצמחים ובעלי החיים שהיו קיימים בתקופות שונות בהיסטוריה העולמית.

מיון סלעי המשקע

מקובל לחלק את סלעי המשקע לשתי קבוצות: "סלעים קלאסטיים" ו"סלעים כימיים וביוכימיים"

סלעים קלאסטיים

סלע קלאסטי או גם סלע דטריטי הוא סלע המורכב משברי סלע קודם (קלאסט ביוונית פירושו "שבר", דטריטוס בלטינית גם כן פירושו "שבר"), בעל מירקם הקרוי "מירקם קלאסטי" כלומר גרגירי. נהוג לחלק את