الكيمياء الجيولوجية: تبخر وتبادل نظائر

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

ما الذي يحدث لقياس الأكسجين المشع (δ18O) للصخور عندما تكون نسبة الماء إلى الصخور مرتفعة جداً؟

لا يتغير δ18O للصخور

يزيد δ18O للصخور ويتجه نحو δ18O للمياه

يقل δ18O للصخور ويتجه نحو δ18O للمياه (correct)

تنعدم أي تبادلات بين الصخور والمياه

كيف تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على عملية تبادل الأكسجين بين الصخور والماء؟

تقلل من تبادل الأكسجين بين الصخور والماء (correct)

تسبب تبادل الأكسجين فقط عند درجات الحرارة المنخفضة

تزيد من تبادل الأكسجين بين الصخور والماء

لا تؤثر على تبادل الأكسجين

ما هو التأثير المحتمل لعدم وجود الهيدروجين في المعادن المكونة للصخور النارية؟

يسمح بتبادل أكبر مع المياه

يسبب زيادة في محتوى الماء داخل الصخور

يحد من استبدال العناصر مع المياه (correct)

يؤدي إلى تكوين معادن جديدة

ماذا يحدث عندما تقترب نسبة الماء إلى الصخور من 50:50؟

يزداد δ18O للمياه وينقص δ18O للصخور Signup and view all the answers

كيف يمكن أن تؤثر المياه الحرارية الجوفية على الصخور المحيطة بها؟

تسبب تغيرات في التركيب المعدني للصخور Signup and view all the answers

ما هو أفضل تفسير لمخطط تركيبة المياه المتساقطة والمياه البحرية المتبخرة بشكل كبير؟

تفاعل بين المياه المتساقطة والمياه البحرية المتبخرة Signup and view all the answers

ما هي إحدى المشكلات المرتبطة بآبار النفط والغاز المهجورة في أونتاريو؟

نقص السجلات حول العمق الأصلي وتاريخ الحفر Signup and view all the answers

كم تبلغ تكلفة ضخ الأسمنت الهيدروليكي لسد الثغرات في آبار الغاز والنفط المهجورة تقريبًا؟

$1,000,000 Signup and view all the answers

كيف يؤثر ارتفاع مستوى الرطوبة النسبية (~80 RH) على ملوحة محلول Na-Cl؟

يؤدي إلى تركيز حرج أعلى Signup and view all the answers

ما هي إحدى النتائج المحتملة إذا لم يتم سد الآبار المهجورة بشكل صحيح؟

تسرب المواد الضارة إلى المياه الجوفية Signup and view all the answers

ما هو تأثير تبخر المياه على قيم δ18O و δ2H؟

القيم لا تتوافق مع مياه البحر Signup and view all the answers

في سياق التبادل النظائري، ماذا يحدث لقيم δ2H عند تواجد المواد الحاملة للهيدروجين مثل الطين؟

تسبب قيم δ2H في انخفاض Signup and view all the answers

لماذا لا يمكن لعملية تشكيل المعادن أن تكون سبب زيادة δ18O؟

لأن الزيادة تشير إلى زيادة في δ18O Signup and view all the answers

كيف تساهم عملية التصفية فوق المتفرقة في التأثير على قيم δ18O و δ2H؟

تسمح للنظائر الخفيفة بالمرور بينما تبقي الثقيلة Signup and view all the answers

ما الذي يدل عليه انخفاض قيمة المياه العالية في المناطق الطبيعية؟

تزايد مياه الفريش Signup and view all the answers

أي العمليات التالية لا تساهم في زيادة قيم δ18O و δ2H؟

تشكيل المعادن الجديدة Signup and view all the answers

ما الذي يشير إلى أن موقع تخزين النفايات النووية ليس سليماً؟

تحليل القلب يشير إلى تغييرات في النظائر Signup and view all the answers

ما هي الاختلافات الأساسية بين المياه المتقلبة والمياه النيوصرية؟

المياه المتقلبة غالباً ما تكون عذبة Signup and view all the answers

ما هو تأثير الضغط الزائد في أنظمة الشيل على تحول الماء؟

زيادة الضغط تؤدي إلى خروج الماء من الحبيبات Signup and view all the answers

ما هو الأثر العام لتداخل المياه المعدنية مع المياه النيوصرية؟

تنشيط تجدد المياه Signup and view all the answers

Study Notes

تبخر

δ18 O و δ2 H لا يستطعيان الوصول إلى المياه
عادةً خطوط التبخر لها ميل أقل وتقع إلى اليمين من GMWL
عادةً ما يكون لها ميل بين 4-6، لكن هذه جميعها أكثر تنوعًا
لا يمكن تفسير البيانات من خلالها
قد يكون عاملًا

تبادل نظائر

تبادل بين MW و O-bearing phases (كربونات) MW و H-bearing phases (طين و هيدروكربونات aka clastics)
يعتمد على التركيب النظائري للمراحل، W:R أو نسبة المياه إلى النسبة الهيدروكربونية، ودرجة الحرارة
الكربونات غنية ب 18 O، بينما تحتوي الطبقات على δ2 H منخفض
لذلك يجب أن يسبب تبادل النظائر δ2 H للإنخفاض في تكوين المياه، مما يسبب ميل سالب
δ2 H يزداد، لذلك التبادل ليس العامل الرئيسي

تكوين المعادن الجديدة

يتكون تكوين المعدن من 18 O بشكل تفضيلي، لذلك يجب أن تصبح المياه مستنفدة و سيقل δ18 O
δ18 O يزداد، لذلك هذا ليس السبب

التصفية فوق

يتم إضافة رواسب جديدة إلى النظام لتثقل وتضغط على أنظمة الصخر الزيتي
هذا الوزن والسحق يرسل المياه من بين المعادن للأعلى في النظام
يصرف جزيئات الصخر الزيتي مثل غشاء مشحون كهربائيًا
يتم منع الأملاح من التحرك للأعلى، و تبقى النظائر الثقيلة بينما تمر النظائر الخفيفة
لذلك يزداد δ18 O و δ2 H
لكن: في التجارب، لا يمكن غني δ18 O سوى ب 1-2 ppt و δ2 H بـ 10-15 ppt، لذلك لا يكفي لتفسير الزيادات المرئية
```
### التطبيقات 
```
يتُقترح تخزين النفايات النووية في مستودعات صخرية لم تُظهر أي أدلة على دخول الماء لمدة 450 مليون سنة،
لذلك فإن احتمال تسرب المياه من خلالها صغير جدًا
تم اختباره بأخذ اللبات و النظر في التغييرات النظائرية في الطبقات
إذا أصبحت مياه المسام أكثر سلبية، فإنها تُشير إلى دخول المياه العذبة بطريقة ما، لذلك ليست موقعًا جيدًا

مزيج

بين المياه الميتروريكية (العذبة) و المياه الناشئة (المياه من العباءة)؟
معظم المعادن في الصخور النارية مصنوع من السيليكات التي تُعرف بغناها بالأكسجين ولكن عدد قليل جدا منها يحتوي على الهيدروجين
لا يوجد هيدروجين للقيام بتبادل معه

نسبة الماء إلى الصخر

إذا كانت W / R عالية (الكثير من المياه، أقل من الصخور)، ستقل δ18 O الصخر وسيُقرب من δ18 O المياه
إذا كانت W: R منخفضة، سيُزداد δ18 O المياه و سيُقرب من δ18 O الصخور
إذا كانت W: R قريبة من 50:50، سيزداد δ18 O المياه و سيقل δ18 O الصخور

درجة الحرارة

بدون حرارة، لا يحدث أي تبادل
درجات الحرارة الأعلى = يحدث مزيد من التبادل
التجزئة بين المياه والصخر تعتمد على درجة الحرارة، تقل التجزئة عندما تزداد درجة الحرارة
```
###   مياه    الينابيع    الحارة 
```
ينتج عن المصدر الحراري في الأرض تدوير المياه الجوفية كمياه ساخنة ترتفع للأعلى
ترتفع درجة حرارة المياه التي ترتفع للأعلى وتُبادل مع الصخور

  ###  الطاقة    الحرارية    الارضية

تجذب الخلايا الضوئية الطاقة من الشمس لتوليد التيار الكهربائي
الشمس تُسخن الماء في الخزانات
يُساعد الخزان في التدفئة وتدفئة المنزل
يُستخدم الماء الساخن للتدفئة في الأماكن القريبة من المناطق الاستوائية
```
###  نسبة    التبخر    
```
(أسود) محلول ملحي Na-Cl بتراكيز أربعة أضعاف مياه البحر في رطوبة عالية (حوالي 80 RH) يصل إلى تراكيز نقدية عند ما يقارب 10 أضعاف مياه البحر
(أزرق) منحنى أكبر في التراكيز الجافة
يُفسر المزيج بين المياه الميتروريكية و مياه المحيط المتبخرة بشدة الجدول بشكل أفضل

برنامج أعمال أونتاريو المُهملة - المشكلة

الكثير من آبار النفط و الغاز (O & G) المُهملة في أونتاريو
لا توجد سجلات حول عمقها الاصلي أو تاريخها
يُظهر النفط و الغاز بُقع ضغط لكننا لا نعرف من أين يأتي
ضخ إسمنت هيدروليكي للأسفل لسد الثقب ، تُكلف حوالي 1 مليون دولار للفعل، لكن أقل كلفة إذا لم تُحتج إلى سد المسافة كاملة للأسفل

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

يتناول هذا الاختبار مواضيع مهمة في الكيمياء الجيولوجية مثل تبخر المياه وتبادل النظائر. تتناول الأسئلة كيفية تأثير النظائر على تكوين المعادن وسلوك المياه الجوفية. يعد هذا الاختبار مناسبًا للطلاب الذين يدرسون علوم الأرض أو الجيولوجيا.