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海底の風化が遅い炭素循環をどのように駆り立てるか

海底の風化、海底の鉱物が海水と反応するプロセスは、遅い炭素循環の重要な要因です。これは、海底風化が地球上の炭素の長期サイクリングにどのように貢献するかの概要です。

1。鉱物の溶解:海水には、水素イオン(H+)や重炭酸イオン(HCO3-)などのさまざまな溶存イオンが含まれています。これらのイオンが、炭酸カルシウム(CACO3)やケイ酸マグネシウム(MGSIO3)などの海底で特定の鉱物と接触すると、化学反応を起こします。これらの反応は、ミネラルの溶解につながり、カルシウム(Ca2+)、マグネシウム(Mg2+)、重炭酸塩イオンなどのイオンを海水に放出します。

2。炭酸酸形成:海水中の二酸化炭素(CO2)は、水分子と反応して炭酸酸(H2CO3)を形成します。炭酸酸はさらに、水素イオンと重炭酸イオンに分離します。このプロセスは、海水の全体的な酸性度に貢献し、鉱物溶解において重要な役割を果たします。

3。炭酸塩鉱物の形成:浅い熱帯水などの特定の海洋地域では、海水中の炭酸イオン(CO32-)の濃度が海洋生物の生産性が高く、火山静脈からのCO2の放出により高くなる可能性があります。炭酸イオンの濃度が溶解度の制限を超えると、方解石(CACO3)やドロマイト(CAMG(CO3)2)などの炭酸塩鉱物が海水から沈殿し、海底に蓄積する可能性があります。

4。沈み込みと変成作用:時間の経過とともに、構造的なプレートの動きは、沈殿した炭酸塩鉱物を含む海底堆積物と海洋地殻を原因にする可能性があります。これらの堆積物と地殻材料が地球のマントルに降りると、高温と圧力がかかります。これは、炭酸塩鉱物の変成につながり、それらを大理石のような変成岩に変換します。

5。CO2の脱ガスと放出:沈み込み中、沈み込みスラブで発生する変態反応は、二酸化炭素(CO2)ガスを放出します。このCO2ガスは、火山の噴火から地球の表面に戻ることができます。さらに、沈み込み帯が大陸板の下にある場合、放出されたCO2をさらに輸送し、火山活動または熱水孔を通じて大気中に放出することができます。

海底の風化と沈み込みを通じて放出される炭素は、遅い炭素サイクルを完了します。炭素が海底堆積物で隔離され、火山の脱気を通して大気に戻るまでに何百万年もかかります。このプロセスは、地球上の炭素の長期的なバランスを調節し、地質学的タイムスケールに対する地球の気候の安定性に貢献します。

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