الدورة الجيوكيميائية

في علوم الأرض ، تُعرف الدورة الجيوكيميائية بأنها المسار الذي تسلكه العناصر الكيميائية للتفاعل مع خزانات المواد الكيميائية في سطح الأرض وقشرتها . ^{[ 1 ]} يشير مصطلح " جيوكيميائي " إلى أن العوامل الجيولوجية والكيميائية مشمولة في هذه الدورة. وتُعرف هجرة العناصر والمركبات الكيميائية المُسخّنة والمضغوطة، مثل السيليكون والألومنيوم والمعادن القلوية عمومًا، عبر عمليات الاندساس والنشاط البركاني ، في عالم الجيولوجيا بالدورات الجيوكيميائية.

تشمل الدورة الجيوكيميائية الفصل الطبيعي للعناصر وتركيزها، بالإضافة إلى عمليات إعادة التركيب التي تتم بمساعدة الحرارة. قد لا تكون التغيرات واضحة على المدى القصير، كما هو الحال في الدورات البيوجيوكيميائية ، ولكن على المدى الطويل تحدث تغيرات كبيرة، بما في ذلك تطور القارات والمحيطات. ^{[ 1 ]}

قد يستخدم البعض مصطلحي الدورة البيوجيوكيميائية والدورة الجيوكيميائية بشكل متبادل، لأن كلتا الدورتين تتعلقان بمخزونات الأرض . مع ذلك، تشير الدورة البيوجيوكيميائية إلى التفاعلات الكيميائية في الخزانات السطحية كالغلاف الجوي ، والغلاف المائي ، والغلاف الصخري ، والغلاف الحيوي، بينما تشير الدورة الجيوكيميائية إلى التفاعلات الكيميائية الموجودة في الخزانات القشرية وتحت القشرية، مثل باطن الأرض والغلاف الصخري .

الأرض ، كنظام، مفتوحة للإشعاع من الشمس والفضاء، لكنها عمليًا مغلقة فيما يتعلق بالمادة . ^{[ 2 ]} وكجميع الأنظمة المغلقة، تخضع الأرض لقانون حفظ الكتلة الذي ينص على أن المادة لا تُخلق ولا تُفنى، وبالتالي، فإن المادة، على الرغم من تحولها وانتقالها، تبقى كما هي عند تكوين الأرض . يحتوي نظام الأرض على سبعة خزانات مختلفة ، تنقسم إلى خزانات سطحية، تشمل الغلاف الجوي ، والغلاف المائي ، والغلاف الحيوي ، والغلاف الترابي ، والغلاف الصخري ، وخزانات معزولة تشمل باطن الأرض والفضاء الخارجي . ^{[ 2 ]} تهتم الدورات الجيوكيميائية بالتفاعلات بين باطن الأرض، الذي يتكون من الوشاح واللب، والغلاف الصخري الذي يتكون من قشرة الأرض.

التدفق في الدورات الجيوكيميائية هو حركة المواد بين باطن الأرض وخزانات السطح. ويحدث هذا من خلال عمليتين مختلفتين: النشاط البركاني وانغماس الصفائح التكتونية .

الانغماس هو العملية التي تحدث عند حدود الصفائح المتقاربة، حيث تتحرك إحدى الصفائح التكتونية أسفل صفيحة تكتونية أخرى وتغوص في الوشاح مع تقارب الصفائح. يؤدي هذا إلى غوص إحدى الصفائح في الوشاح، مما يُحدث مجموعة واسعة من التحولات أو الدورات الجيوكيميائية.

النشاط البركاني هو العملية التي تحدث عند حدود الصفائح التكتونية المتباعدة، حيث تنفصل صفيحة تكتونية عن أخرى، مُحدثةً صدعًا تندفع فيه الصخور المنصهرة ( الماغما ) إلى سطح الأرض . ثم تبرد هذه الصخور المنصهرة وتتبلور ، مُشكلةً الصخور النارية. إذا حدث التبلور على سطح الأرض، تتشكل الصخور النارية السطحية؛ أما إذا حدث التبلور داخل الغلاف الصخري للأرض ، فتتشكل الصخور النارية الجوفية التي يمكن أن تُنقل بعد ذلك إلى سطح الأرض بفعل التعرية ^{[ 3 ].}

فئات وأمثلة على الدورات الجيوكيميائية:

• 
  دورة المياه العميقة
• 
  دورة الكربون العميقة (هي جزء من دورة الكربون )
• 
  دورة الحديد
• 
  دورة الكربونات والسيليكات
• 
  دورة الفوسفور
• 
  دورة الكبريت
• 
  دورة الصخور
• 
  دورة عطارد

• التتبعات الجغرافية
• دورة الأوزون والأكسجين