المتبخر

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
هاليت على خشب من منجم ملح فيليتشكا ، بولندا . (معرض علم المعادن والجيولوجيا في المتحف الوطني الفرنسي للتاريخ الطبيعي في باريس)

المتبخرات ( تُلفظ / ɪˈvæpəˌraɪt / ) هي رواسب معدنية رسوبية قابلة للذوبان في الماء ، تتكون نتيجةً للتركيز والتبلور ( الترسيب الكيميائي ) الناتج عن تبخر كمية كافية من الماء المذيب من محلول مائي . [ 1 ] يوجد نوعان من رواسب المتبخرات: بحرية، والتي تُعرف أيضًا بالرواسب المحيطية، وغير بحرية، والتي توجد في المسطحات المائية الراكدة كالبحيرات. تُصنف المتبخرات ضمن الصخور الرسوبية ، وتتكون من رواسب كيميائية .

تشكيل

على الرغم من احتواء جميع المسطحات المائية السطحية والجوفية على أملاح ذائبة ، إلا أن الماء لا بد أن يتبخر في الغلاف الجوي حتى تترسب المعادن. ولتحقيق ذلك، يجب أن يدخل المسطح المائي بيئة محدودة حيث يبقى معدل تدفق المياه إليها أقل من معدل التبخر الصافي. وعادةً ما تكون هذه البيئة قاحلة ذات حوض تصريف صغير يتغذى بكمية محدودة من المياه. وعندما يحدث التبخر، يصبح الماء المتبقي غنيًا بالأملاح ، فتترسب هذه الأملاح بعد تشبع الماء.

بيئات الترسيب

البحرية

الأنهيدريت

تتميز رواسب المتبخرات البحرية بسماكتها، وعادةً ما تكون محورًا لأبحاثٍ أكثر شمولًا. [ 2 ] عندما يُبخر العلماء مياه المحيط في المختبر، تترسب المعادن بترتيبٍ محدد، وقد أثبته أوسيليو لأول مرة عام 1884. [ 2 ] تبدأ المرحلة الأولى من الترسيب عندما يتبقى حوالي 50% من عمق الماء الأصلي. عند هذه النقطة، تبدأ الكربونات بكمياتٍ قليلة في التكوّن. [ 2 ] تأتي المرحلة التالية في التسلسل عندما يتبقى حوالي 20% من مستوى الماء الأصلي. عند هذه النقطة، يبدأ معدن الجبس في التكوّن، يليه الهاليت بنسبة 10%، [ 2 ] باستثناء معادن الكربونات التي لا تُعتبر عادةً من المتبخرات. من أكثر المتبخرات البحرية شيوعًا: الكالسيت ، والجبس، والأنهيدريت ، والهاليت ، والسيلفيت ، والكارناليت ، واللانغبينيت ، والبوليهاليت ، والكاينيت . قد يُضاف الكيزيريت (MgSO₄ ) أيضًا، والذي غالبًا ما يشكل أقل من أربعة بالمائة من المحتوى الإجمالي. [ 2 ] ومع ذلك، فقد تم الإبلاغ عن وجود ما يقرب من 80 معدنًا مختلفًا في رواسب المتبخرات، [ 3 ] [ 4 ] على الرغم من أن حوالي اثني عشر معدنًا فقط شائعة بما يكفي لاعتبارها مكونات صخرية مهمة. [ 2 ]

غير بحري

تتكون الرواسب التبخرية غير البحرية عادةً من معادن غير شائعة في البيئات البحرية، لأن المياه التي تترسب منها هذه الرواسب تحتوي عمومًا على نسب عناصر كيميائية تختلف عن تلك الموجودة في البيئات البحرية. [ 2 ] تشمل المعادن الشائعة الموجودة في هذه الرواسب: البلوديت ، والبورق ، والإبسوميت ، والجايلوسيت ، والجلوبريت ، والميرابيليت ، والثينارديت ، والترونا . قد تحتوي الرواسب غير البحرية أيضًا على الهاليت، والجبس ، والأنهيدريت، وقد تهيمن عليها هذه المعادن في بعض الحالات، على الرغم من أنها لم تأتِ من رواسب محيطية. مع ذلك، لا يُقلل هذا من أهمية الرواسب غير البحرية؛ إذ غالبًا ما تُساعد هذه الرواسب في رسم صورة عن مناخات الأرض في الماضي. بل إن بعض الرواسب تُظهر تغيرات تكتونية ومناخية مهمة. كما قد تحتوي هذه الرواسب على معادن مهمة تُساهم في اقتصادنا المعاصر. [ 5 ] تميل الرواسب السميكة غير البحرية المتراكمة إلى التكوّن حيث تتجاوز معدلات التبخر معدل التدفق، وحيث تتوفر كميات كافية من المواد الذائبة. كما يجب أن يحدث التدفق في حوض مغلق، أو حوض ذي تصريف محدود، حتى يتوفر للرواسب الوقت الكافي للتجمع والتكوّن في بحيرة أو أي مسطح مائي راكد آخر. [ 5 ] تُسمى الأمثلة الرئيسية على ذلك "رواسب البحيرات المالحة". [ 5 ] تشمل البحيرات المالحة أنواعًا مثل البحيرات الدائمة، وهي بحيرات موجودة على مدار السنة، وبحيرات البلايا، وهي بحيرات تظهر فقط خلال مواسم معينة، أو أي مصطلحات أخرى تُستخدم لوصف الأماكن التي تحتوي على مسطحات مائية راكدة بشكل متقطع أو على مدار السنة. ومن أمثلة بيئات الترسيب غير البحرية الحديثة بحيرة سولت ليك الكبرى في ولاية يوتا والبحر الميت ، الذي يقع بين الأردن وإسرائيل.

تشمل بيئات الترسيب التبخرية التي تستوفي الشروط المذكورة أعلاه ما يلي:

  • مناطق الخنادق وأنصاف الخنادق داخل بيئات الصدوع القارية التي تتغذى بتصريف نهري محدود، وعادة ما تكون في بيئات شبه استوائية أو استوائية.
  • تتغذى بيئات الخنادق في بيئات الصدوع المحيطية من مدخلات محيطية محدودة، مما يؤدي في النهاية إلى العزلة والتبخر.
    • ومن الأمثلة على ذلك البحر الأحمر، والبحر الميت في الأردن وإسرائيل
  • أحواض التصريف الداخلية في البيئات القاحلة وشبه القاحلة والمعتدلة والاستوائية التي تتغذى عن طريق التصريف الموسمي
  • المناطق غير الواقعة في الأحواض والتي تتغذى حصرياً عن طريق تسرب المياه الجوفية من المياه الارتوازية
    • تشمل الأمثلة على البيئات تلال التسرب في صحراء فيكتوريا، التي تتغذى من حوض أرتيزيان العظيم ، أستراليا
  • سهول ساحلية محدودة في بيئات بحرية متراجعة
  • أحواض تصريف المياه التي تصب في بيئات شديدة الجفاف

حدثت أهم ترسبات المتبخرات المعروفة خلال أزمة ملوحة العصر الميسيني في حوض البحر الأبيض المتوسط .

التكوينات التبخرية

قالب بلوري من حجر الهاليت في صخرة من العصر الجوراسي ، تكوين كارمل، جنوب غرب ولاية يوتا

لا يشترط أن تتكون التكوينات التبخرية بالكامل من ملح الهاليت . في الواقع، لا تحتوي معظم التكوينات التبخرية على أكثر من بضعة بالمئة من معادن التبخر، أما الباقي فيتكون من الصخور الفتاتية والكربونات الأكثر شيوعًا . ومن أمثلة التكوينات التبخرية وجود كبريت التبخر في أوروبا الشرقية وغرب آسيا. [ 6 ]

لكي يتم التعرف على تكوين ما على أنه تبخري، قد يتطلب الأمر ببساطة التعرف على الأشكال الزائفة للهاليت ، والتسلسلات المكونة من نسبة معينة من معادن التبخر، والتعرف على أنسجة تشقق الطين أو الأنسجة الأخرى .

الأهمية الاقتصادية

تعتبر المتبخرات ذات أهمية اقتصادية بسبب تركيبها المعدني، وخصائصها الفيزيائية في الموقع، وسلوكها داخل باطن الأرض.

تُعدّ المعادن المتبخرة، وخاصة معادن النترات، ذات أهمية اقتصادية في بيرو وتشيلي. وغالبًا ما تُستخرج معادن النترات لاستخدامها في إنتاج الأسمدة والمتفجرات .

من المتوقع أن تصبح رواسب الهاليت السميكة موقعًا مهمًا للتخلص من النفايات النووية نظرًا لاستقرارها الجيولوجي، وسلوكها الهندسي والفيزيائي المتوقع، وعدم نفاذيتها للمياه الجوفية.

تشتهر تكوينات الهاليت بقدرتها على تكوين القباب الملحية ، التي توفر مواقع مثالية لحجز رواسب البترول .

غالباً ما يتم استخراج رواسب الهاليت لاستخدامها كملح .

المجموعات الرئيسية للمعادن التبخرية

الكالسيت

هذا مخطط يوضح المعادن التي تشكل صخور التبخر البحرية. وهي عادةً أكثر المعادن شيوعاً التي تظهر في هذا النوع من الرواسب.

فئة المعادناسم المعدنالتركيب الكيميائي
الكلوريداتالهاليتكلوريد الصوديوم
سيلفيتكلوريد البوتاسيوم
كارناليتKMgCl 3 · 6 H 2 O
كاينيتKMg(SO 4 )Cl · 3 H 2 O
الكبريتاتالأنهيدريتCaSO 4
جبسCaSO 4 · 2 H 2 O
الكيسيريتMgSO 4 · H 2 O
لانجبينيتK₂Mg₂ ( SO₄ ) ₃​​​
بوليهاليتK₂Ca₂Mg ( SO₄ ) ₆ · H₂O​​​​​
الكربوناتالدولوميتCaMg(CO 3 ) 2
الكالسيتCaCO3​
المغنيزيتMgCO 3
هانكسيت ، Na 22 K(SO 4 ) 9 (CO 3 ) 2 Cl ، أحد المعادن القليلة التي تُصنف ككربونات وكبريتات في آن واحد.

تبدأ المعادن المتبخرة في الترسيب عندما يصل تركيزها في الماء إلى مستوى لا يمكنها بعد ذلك أن توجد كمواد مذابة .

تترسب المعادن من المحلول بترتيب عكسي لذوبانها، بحيث يكون ترتيب الترسيب من مياه البحر كما يلي:

  1. الكالسيت (CaCO3 ) والدولوميت ( CaMg ( CO3 ) 2 )
  2. الجبس ( CaSO 4 · 2 H 2 O ) والأنهيدريت (CaSO 4 ).
  3. الهاليت (أي الملح العادي، كلوريد الصوديوم)
  4. أملاح البوتاسيوم والمغنيسيوم​

تتفاوت وفرة الصخور المتكونة بفعل ترسبات مياه البحر بنفس ترتيب الترسبات المذكورة أعلاه. لذا، فإن الحجر الجيري (الدولوميت) أكثر شيوعًا من الجبس ، الذي هو أكثر شيوعًا من الهاليت، الذي هو أكثر شيوعًا من أملاح البوتاسيوم والمغنيسيوم.

ويمكن أيضًا إعادة بلورة المواد المتبخرة بسهولة في المختبرات من أجل دراسة ظروف وخصائص تكوينها.

المتبخرات المحتملة على تيتان

تشير أدلة حديثة من رصد الأقمار الصناعية [ 7 ] وتجارب مخبرية [ 8 ] إلى احتمال وجود رواسب تبخرية على سطح تيتان ، أكبر أقمار زحل. فبدلاً من المحيطات المائية، يحتوي تيتان على بحيرات وبحار من الهيدروكربونات السائلة (الميثان بشكل رئيسي) مع العديد من الهيدروكربونات القابلة للذوبان، مثل الأسيتيلين [ 9 ]، والتي يمكن أن تتبخر من المحلول. وتغطي رواسب التبخر مساحات شاسعة من سطح تيتان، لا سيما على طول سواحل البحيرات أو في أحواض معزولة ( لاكونا ) تُشبه الملاحات على الأرض [ 10 ] .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ جاكسون، جوليا أ. (1997). معجم الجيولوجيا (  الطبعة الرابعة). الإسكندرية، فيرجينيا : المعهد الجيولوجي الأمريكي .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 بوغز، سام (2006). مبادئ علم الرسوبيات وعلم الطبقات (الطبعة الرابعة ). أبر سادل ريفر، نيوجيرسي: بيرسون برنتيس هول. ISBN  0131547283.
  3. ↑ ستيوارت، إف إتش (1963). "المتبخرات البحرية" . ورقة بحثية احترافية للجمعية الجيولوجية الأمريكية . 440-Y: 21. Bibcode : 1963usgs.rept...21S . doi : 10.3133/pp440Y .
  4. ↑ وارن، جون (1999). المتبخرات : تطورها واقتصادياتها . أكسفورد: بلاكويل ساينس. ISBN  978-0632053018.
  5. 1 2 3 ميلفين، جون ل.، محرر. (1991). المتبخرات، البترول والموارد المعدنية . أمستردام: إلسيفير. ISBN 978-0444555762.
  6. ↑ سي. مايكل هوجان. 2011. الكبريت . موسوعة الأرض، تحرير أ. يورجنسن وسي جيه كليفلاند، المجلس الوطني للعلوم والبيئة، واشنطن العاصمة. مؤرشف في 28 أكتوبر 2012، في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  7. ↑ بارنز، جيسون دبليو؛ بو، جاكوب؛ شوارتز، جاكوب؛ براون، روبرت إتش؛ سودربلوم، جيسون إم؛ هايز، ألكسندر جي؛ فيكسي، غراهام؛ لو مويلك، ستيفان؛ رودريغيز، سيباستيان؛ سوتين، كريستوف؛ جومان، رالف (1 نوفمبر 2011). "الرواسب العضوية في قيعان البحيرات الجافة على تيتان: رواسب تبخرية محتملة" . إيكاروس . 216 (1): 136-140 . Bibcode : 2011Icar..216..136B . doi : 10.1016/j.icarus.2011.08.022 . ISSN 0019-1035 . 
  8. ↑ تشابلينسكي، إيلين سي؛ جيلبرتسون، وودرو أ؛ فارنسورث، كيندرا ك؛ شيفرييه، فنسنت ف. (17 أكتوبر 2019). "دراسة تجريبية لمتبخرات الإيثيلين في ظروف تيتان". مجلة ACS لكيمياء الأرض والفضاء . 3 (10): 2353-2362 . arXiv : 2002.04978 . Bibcode : 2019ESC.....3.2353C . doi : 10.1021/acsearthspacechem.9b00204 . S2CID 202875048 . 
  9. ↑ سينغ، س.؛ كومب، ج. -دكتور؛ كوردييه، د.؛ فاغنر، أ.؛ شيفرييه، ف.ف.؛ مكماهون، ز. (2017-07-01). "التحديد التجريبي لذوبانية الأسيتيلين والإيثيلين في الميثان والإيثان السائلين: دلالات على سطح تيتان" . مجلة جيوكيميكا إت كوزموكيميكا أكتا . 208 : 86-101 . Bibcode : 2017GeCoA.208...86S . doi : 10.1016/j.gca.2017.03.007 . ISSN 0016-7037 . 
  10. ↑ ماكنزي، إس إم؛ بارنز، جيسون دبليو. (2016-04-05). "أوجه التشابه والاختلاف في التركيب بين التضاريس التبخرية لتيتان" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 821 (1): 17. arXiv : 1601.03364 . Bibcode : 2016ApJ...821...17M . doi : 10.3847/0004-637x/821/1/17 . ISSN 1538-4357 . 

قراءات أخرى

  • صفحة المتبخرات بجامعة ولاية كاليفورنيا
  • غور، ريك (ديسمبر 1982). "البحر الأبيض المتوسط: بحر مصير الإنسان". ناشيونال جيوغرافيك : 694-737 .
  • غيغوين، إيف؛ بالسياوسكاس، فيكتور (1994). مقدمة في فيزياء الصخور . برينستون، نيوجيرسي: مطبعة جامعة برينستون. ISBN 9780691034522.
  • هاردي، لورانس، 1984، "المتبخرات: بحرية أم غير بحرية؟": المجلة الأمريكية للعلوم ، المجلد 284، الصفحات 193-240. doi : 10.2475/ajs.284.3.193
  • هاردي، إل إيه، ويوجستر، إتش بي، 1971، "بيئة الترسيب للمتبخرات البحرية: حالة للتراكم الفتاتي الضحل": علم الرسوبيات ، المجلد 16، ص 187-220.
  • Benison, KC, and Goldstein, RH, 2002, “التعرف على البحيرات الحمضية والمياه الجوفية في السجل الصخري: Sedimentary Geology , v. 151, pp. 177–185.