up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله کربن PDF
QR code - کربن

کربن

نقش کربن در محيطهاي رخساره‌اي

وجود موجودات زنده يا مواد آلي (Organic Maters) در کره زمين بارزترين ويژگي اين سياره است. موجودات زنده ، اصولا از شماري مواد شيميايي منشا گرفته‌اند.
مواد شيميايي سازنده موجودات زنده
* پروتئينها و پليمرهايي که به فراواني در ساختمان بدن موجودات زنده شرکت دارند.
* کربوهيدراتها که شامل گلوسيدها و پليمرهاي آن ، بويژه سلولز ، کيتين و اسپوروپولنينها مي‌باشند.
* ليپيدها که اصولا از اسيدهاي چرب تشکيل شده‌اند.
* ليتين (چوب) که استخوان بندي گياهان آلي را تشکيل مي‌دهد.
* تانن‌ها که ساختمان برخي بافتها را آغشته مي‌کنند. نسبت مواد شيميايي سازنده در موجودات زنده مختلف و همچنين نسبت اين سازنده‌ها بر حسب گروه‌ها يا خانواده‌هاي سلسله جانوري يا گياهي متفاوت است.
* نسبت مواد شيميايي سازنده در گياهان عالي : بيشتر گياهان عالي از 30 تا 50 درصد سلولز ، 10 تا 25 درصد چوب (ليتين) درست شده‌اند. برخي فرآورده‌هاي گياهي ، مانند دانه‌ها ، رزينها و شيره‌هاي گياهي ، نسبتهاي مهمي از چربي يا ليپيد دارند.
* نسبت مواد شيميايي در گياهان عالي : گياهاني مانند خزه‌ها و گياهان آبزي ، اصولا از کربوهيدرات‌ها ساخته شده‌اند و در ترکيب آنها چوب نيست. پلانکتونهاي دريايي و درياچه‌اي ، بوثژه جلبکهاي ميکروسکوپي اصولا از پروتئينها (10 تا 50 درصد) و کربوهيدرات‌ها (40 تا 80 درصد) درست شده‌اند.
* نسبت مواد شيميايي در باکتريها : باکتريها بيشتر داراي پروتئين هستند و مي‌توانند تا 40 درصد چربي داشته باشند. فراهم آمدن اين مواد گوناگون با تاثير انرژي خورشيدي و به کمک مکانيسم فتوسنتز انجام مي‌گيرد.
نقش عمق آب بر فتوسنتز
* محيطهاي کم عمق : فتوسنتز در زمينهاي خارج از آب يا در محيطهاي کم عمق يعني محيطهاي فوتيک تا عمق نزديک به 100 الي 150 متري انجام مي‌پذيرد.
* محيط هاي عميق دريايي : اين محيطها ، بيشتر از ديدگاه توليد مواد آلي ضعيف هستند (کمتر از 100 ميلي گرم کربن در مترمربع در روز) به همين دليل به عنوان بيابان بيولوژيکي قلمداد مي‌گردند. اما در عين حال ، نگرشي به گستردگي آنها نشان مي‌دهد که 46 درصد کربن محيطهاي دريايي را مي‌سازند.
انباشتگي مواد آلي در محيطهاي مختلف
* فلات قاره : بيشترين توليد مواد آلي ، در فلات قاره و محيطهاي که نيترات‌ها و فسفات‌ها فراوان هستند، وجود دارد. هم اکنون 54 درصد فراوري مواد آلي دريايي ، محدود به نواحي و محيطهاي استوارين (خليج دهانه‌اي) ، مردابها ، ريفها و فلات قاره‌هاست که 31 درصد مساحت آبهاي سطح زمين يعني حدود 106 × 86 کيلومتر مربع را دربر مي‌گيرد.
* محيطهاي استوارين (Estvarine) يا خليج دانه‌اي : اين محيطها داراي بارندگي زياد هستند. مثلا جنگلها 65 درصد کربن ارگانيک فرآورده دارند، در حاليکه 27 درصد سطح قاره‌ها را مي‌پوشانند.
نقش کربن در ساخت مواد آلي
کربن آلي بر اثر اکسيداسيون جوي با آزاد کردن CO2 به حالت عادي برمي‌گردد. اين کار ممکن است در هيدروسفر نيز انجام شود. در اين حال در برخي از محيطهايي که اکسيژن محلول کم دارند، يعني محيطهاي آنوکسيک (Anoxic) ، مواد آلي نيز کمياب مي‌گردد.
ايزوتوپهاي کربن و فراواني آنها در طبيعت
* کربن 12 : با فراواني 98.89 درصد که فراوانترين ايزوتوپ کربن در طبيعت بشمار مي‌رود.
* کربن 13 : با فراواني 1.11 درصد
* کربن 14 : با فراواني 5-10 درصد که راديواکتيو بوده و مقدار آن بسيار ناچيز است.
فراواني کربن 13 در منابع مختلف
* اتمسفر که در آن 7 درصد از اين کربن يافت مي‌شود.
* کربناتها که در آنها ميانگين ، بيش از 2 درصد کربن 13 مشاهده مي‌شود.
* مواد آلي که بيشتر داراي کربن 12 هستند و از نظر ايزوتوپ کربن سنگين ، يعني کربن 14 ، بسيار فقيرند و کربن 13 در آنها کم و بيش بين 20 تا 35 درصد برحسب گروههاي گوناگون گياهي پديد آورنده مواد آلي تغيير مي کند.
اهميت ايزوتوپ کربن اندازه گيري شده در کربناتها
وابستگي ايزوتوپي کربن اندازه گيري در کربناتها ، نشانه خوب و شاخص چينه شناسي و پالئوژئوگرافي است. همچنين ، منحني تکامل کربن 13 نشانه رخدادهاي زمين شناسي است که از نظر چينه شناسي اهميت دارد. افزون بر اين کربن 13 مي‌تواند کم و بيش شاخص عمق محيط رسوبي باشد، زيرا که منحني تکامل کربن 13 اغلب موازي با منحني تغييرات استاتيک (Eustatic) يعني سطح آب حوضه رسوبي است.
مهمترين محيطهاي حفظ کننده مواد آلي
پراکندگي کربن آلي در رسوبات دريايي کنوني تقريبا با مناطق فرآوري آنها همخواني دارد ولي با اين وجود همه محيطهاي سرشار توليد کننده مواد آلي ، براي نگهداري اين مواد مطلوب نيستند. بهترين و مناسب ترين محيطها براي حفظ مواد آلي دريايي ، کناره‌ها و کرانه‌هاي قاره‌اي (حوضه‌هاي منفرد و فروافتادگي‌هاي کوچک : Depressions) در زونهاي با کمترين اکسيژن روي فلات شيب در زون Up wellings و در گودالهاي عميق منفرد است.
کربن ارگانيک رسوبات
مواد آلي از منشا قاره‌اي نقش مهمي در ميزان کربن ارگانيک رسوبات دارد. اين پديده ممکن است به صورت پراکنده و احتمالا آميخته با مواد آلي دريايي باشد. يا مثلا در محيطهاي دلتايي و درياچه‌اي ، به تنهايي يافت شود (تورب و …). انباشتگي و نگهداري مواد آلي در محيطهاي گوناگون ، اين مواد را يکي از سازندگان سنگهاي رسوبي معرفي مي‌کند. هر چند اندازه آن ناچيز است. رسوبات معمولا کمتر از 5 درصد و استثنائا بيش از 5 درصد وزن خود کربن آلي دارند.
تبديل مواد آلي به نفت و گاز و زغال سنگ
تبديل مواد آلي به نفت و گاز ، در راستاي تکامل و روند فرونشست رسوبات به ژرفاي زياد (تا حدود هزار متر) و دمايي از 60 تا 200 درجه سانتيگراد رخ مي‌دهد. معمولا زغال سنگها ، شيلهاي قيري و سنگهاي کربناته سخت ، داراي مواد آلي مي‌باشند.
دوره‌هاي مناسب جهت رسوبگذاري مواد آلي
سنگهاي عني از مواد آلي را بيشتر مي‌توان در دوره‌هاي دونين ، سيلورين ، لياس ، ژوراسيک بالايي و کرتاسه مشاهده کرد. دوره‌هايي نيز بيشتر با ذخايز و انباشتگيهاي مهم زغالي مشخص هستند. مانند دوره کربونيفر مياني و بالايي ، پرمين ، ژوراسيک آغازي ، کرتاسه زيرين ، کرتاسه پاياني و ائوسن.
فوايد مطالعه مواد آلي موجود در رسوبات
با بررسي کيفي و کمي مواد آلي موجود در رسوبات مقاطع مختلف چينه نگاري (مقاطع سطحي يا زيرز ميني) و نگرشي به نتايج چينه شناسي و رسوب شناسي ، از نتايج بدست آمده ، نقشه‌هاي انتشار مقدار و تيپهاي مختلف مواد آلي تهيه مي‌گردد.

کربناتيت‌ها سنگهاي آذريني هستند که بيش از نيمي از سازندگانشان را کانيهاي کربناته تشکيل مي‌دهد. شخصي به اسم فروگو براي نخستين بار براي توصيف گروهي از س ...

الياف کربن نسل جديدي از الياف پر استحکام است . اين مواد از پروليز کنترل شده گونه هايي از الياف مناسب تهيه مي شود ؛ به صورتي که بعد از پروليز حداقل ۹۰ ...

● تقسيم بندي هيدروکربنها بسته به ساختمان ، هيدروکربنها به دو دسته اصلي آليفاتيک و آروماتيک تقسيم مي شوند. هيدروکربنهاي آليفاتيک خود به گروههاي وسيع تر ...

کني بير (Conybear) در سال ۱۸۲۲ چينه هاي زغال دار انگلستان را به نام کربنيفر ناميده است. طول عمر اين دوره از ۳۶۵ تا ۲۹۰ ميليون سال قبل است. رسوبات مربو ...

سنگ آهک کربنات کلسيم CaCO۳ به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي شود اين سنگ بيشتر به صورت آهک رسي , آهک ماسه اي و دولوميت يافت مي گردد ناخالصيهاي ...

▪ کانيهاي سنگين: سنگهاي آذرين و دگرگوني حاوي يک سري کانيهاي سنگين با وزن مخصوص بيشتر از ۲.۶۵ (وزن مخصوص کوارتز) و ۲.۵۶ تا ۲.۷۶ (وزن مخصوص فلدسپاتها) م ...

آشنايي با سنگ هاي کربناته و رده بندي سنگ هاي اهکي: سنگ آهک کربنات کلسيم(CaCO3) به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي‌شود. اين سنگ بيشتر به صورت آه ...

اهميت نفت در دنياي امروز بر هيچ کس پوشيده نيست. امروزه نفت و فرآورده هاي آن به عنوان شاهرگ تمام سيستم هاي صنعتي مي باشد. به گونه اي که اين کالا از محو ...

دانلود نسخه PDF - کربن