Siklus geokimia
Download as pptx, pdf5 likes3,905 views
1. Bumi dipertimbangkan sebagai sistem fisikokimia tertutup namun menerima beberapa bahan dari luar angkasa dan kehilangan hidrogen dan helium. 2. Struktur internal bumi berlapis akibat pemisahan bahan berdasarkan densitas yang dihasilkan oleh medan gravitasi. 3. Siklus geokimia menerima energi dari dalam bumi dalam bentuk panas dan kontribusi kecil dari luar angkasa, namun dapat terdeteksi.
Siklus geokimia
- 1. By : Ditha Merlianita - Retno Tri Lidya Ningrum
- 2. BUMI SEBAGAI SUATU SISTEM FISIKOKIMIA Secara geokimia, bumi dipertimbangkan sebagai sistem tertutup namun beberapa material meteor dan debu meteor secara langsung diterima dari angkasa luar dan beberapa hidrogen dan helium hilang oleh pelepasan dari atmosfer
- 3. Gambaran umum dari bijih besi-nikel mantel sebagian besar dari silikat magnesium besi kerak bumi yang mana oksigen, silikonn, alumunium, besi, kalsium, magnesium, natrium, dan potasium adalah konstituen utama yang memberikan interprestasi informasi yang konsisten yang dikumpulkan dari beberapa sumber independen-kajian meteorit, fisika dan kimia bumi, data secara seismologi
- 4. Fakta secara geokimia mendukung ide bahwa struktur internal mungkin hasil dari kekuatan di dalam bumi itu sendiri Medan gravitasi yang dihasilkan telah mempengaruhi distribusi material oleh konsentrasi fase yang lebih berat kearah pusat dan yang lebih ringan kearah permukaan geofisika membenarkan teori bahwa bumi mempunyai struktur berlapis disebabkan pemisahan material menjadi kulit-kulit yang berbeda densitasnya
- 5. Goldschmidt memberi istilah ini dasar-dasar deferensiasi secara geokimia. Deferensiasi ini menyebabkan aksi gaya berat besi, oksigen, magnesium, dan silikon menjadi komponen utama Besi menjadi komponen yang mendasar, dan distribusi unsut-unsur diantara inti metalik dan mantel silikat dikontrol oleh potensial oksidasinya dengan memperhatikan pada besi
- 6. SIKLUS GEOKIMIA Geokimia mulai dari awal kristalisasi magma, dihasilkan melalui perubahan dan pelapukan batuan beudan transportasi dan ppengendapan melalui material yang dihasilkan, dan secara langsung melalui diagenesa dan litifikasi menjadi metamorfosisme berturut-turut menjadi tingkat lebih tinggi sampai barangkali oleh anexis dan palingenesis, magma diperbaharui.
- 7. Siklus geokimia tidak tertutup, baik secara material maupun energitika. Ini menerima magma dasar dari bawah yang membawa energi dengannya dalam bentuk panas. Permukaan menerima suatu kontribusi benda-benda yang tidak signifikan, namun dapat terdeteksi dalam deposit laut dalam dimana kecepataan sedimentasi sanagt rendah
- 8. Perubahan yang panjang dalam kimia atau masa unit atau komponen dalam siklus geokimia dikenal sebagai perubahan sekular, termasuk perubahan kimia, masa, atau komposisi isotop kontinen sebagai yang berkembang selama waktu geologi
- 9. Pertimbangan siklus geokimia unsur-unsur individual atau gugus unsur-unsur Pada siklus ideal bukan masa komponen bukan pula komposisinya akan berubah melebihi waktu geologi Bila material komposisinya berbeada ditambahkan atau dilepaskan dari siklus, kemungkinn siklus tidak dapat kembali ke kondisi awalnya .
- 10. Material juga dapat ditambahkan atau dikurangi dari siklus tanpa perubahan komposisi kimia secrara keseluruhan dari migrasi material tetapi denganperubahan masanya. Variasi biomasa denagn waktu dapat menjadi contoh perubahan yang demikian Bila perubahan kimia berlangsung, siklus dikatakan mempunyai komponen kumia sekuler, sedangkan kalau hanya terjadi perubahan masa, siklus mempunyai komponen nn kimia sekuler.
- 11. PENGARUH MANUSIA PADA SIKLUS GEOKIMIA Polutan dapat berasal dari siklus geokimia Sumber polutan lain: Transportasi, bahan bakar, pembakaran, proses industri, pembuangan limbah. Contoh polutan karbon dioksida, nitrogen oksida, hidrokarbon, belerang oksida, dan partikulat
- 12. Dampak pada perairan...... Terjadi penambahan kebutuhan oksigen namun kapasitas oksigen dalam perairan berkurang Organisme perairan terganggu Menghasilkan H2S sehingga berbau busuk Menyebabkan eutrofikasi
- 13. PERUBAHAN ENERGI DALAM SIKLUS GEOKIMIA Sumber energi utama dalam siklus geokimia... Radiasi matahari Energi potensial, kinetik, dan mekanik Energi reaksi Energi nuklir Kandungan panas bumi
- 14. 1. Radiasi Matahari Radiasi matahari disebabkan hasil reaksi nuklir dimana hidrogen diubah menjadi helium di matahari. Matahari meradiasikan energi dalam segala arah dan hanya perbandingan yang sangat kecil sekitar 4,2x104 mengenai bumi, sekitar separonya dikembalikan ke angkasa oleh atmosfer.
- 15. 1. Radiasi Matahari RRata-rata radiasi matahari yang diterima bahwa 0,1% digunakan oleh fotosintesis tanaman, tanah, dan perairan, sekitar 15% diabsorpsi oleh bumi dan sisana digunakan untuk penguuapan air dan hidrosfer. Energi matahari penting untuk siklus perubahan yang melibatkan interaksi hidrosfer, biosfer, atmosfer, dan kerak
- 16. 2. Energi mekanik, potensial, dan kinetik Melalui penguapan air dari hidrosfer radiasi matahari diubah menjadi energi mekanik. Uap air di atmosfer mempunyai energi kinetik air hujan dan aliran air, sumber yang paling besar dari energi yang menyebabkan erosi dan sedimentasi. Energi potensial asal mula diubah menjadi energi kinetik dan akhirnya menjadi panas.
- 17. 2. Energi mekanik, potensial, dan kinetik Di dalam periode waktu yang pendek pembicaraan secara geologi erosi akan mengurangi seluruh permukaan tanah menjadi dataran rendah Sumber energi mekanik lain adalah energi kinetik rotasi bumi. Porsi dari energi ini nampak sebagai angin dan pasang surut.
- 18. 2. Energi mekanik, potensial, dan kinetik Perlu dipercaya bahwa pasang surut dipengaruhi oleh efek gravitasi bulan dan kurang lebih luas, matahari, tetapi energi yang dihamburkan datang dari energi kinetik bumi dan tidak dari badan di luar bumi. Efek pasang ini adalah memeperlambat rotasi bumi sekitar satu detik dalam 1000 tahun
- 19. Energi Reaksi Energi reaksi meliputi seluruh perubahan tingkat fisik dan kimia dan membentuk asosiasi paling segera dengan siklus geokimia reaksi berlangsung pada kondisi temperatur turun, yaitu kristalisasi magma (eksotermik) reaksi berlangsung pada kondisi kenaikan temperatur, yaitu metamorfosme yang progresif (endotermik)
- 20. Energi Nuklir Sumber isotop-isotop penting untuk membangkitkan panas di bumi adalah 238U, 235U, 232Th, dan 40K
- 21. Energi Nuklir Tipe batuan Konsentrasi Produksi panas U (ppm) Th (ppm) K (%) cal/(g) (106th) t = 4,5 x 109 th Granit 4 16 3,5 8 33 Intermedia te 1,7 7 2 3,5 14 Basaltik 0,5 2 0,9 1 5 Peridotite/ donite 0,01 0,04 0,001 0,01 0,04
- 22. Kandungan Panas Bumi Kandungan panas bumi disebabkan pada vibrasi termal konstituen atom-atomnya. Energi termal ditransfer ke permukaan oleh kondisi dan oleh aktivitas pembekuan, kebanyakan energi ini dibangkitkan dalam kerak oleh radioaktivitas.
- 23. Kandungan Panas Bumi Rata-rata hasil panas dari konduksi sekitar 1,4 x 106 cal/cm2 detik, atau secara kasar 3x1020 cal/tahun untuk seluruh bumi. Meskipun kontribusi gunung api tunggal mungkin spektakuler, total panas ditransfer oleh aktivitas pembekuan hanya fraksi yang sedikit dari yang seharusnya berkonduksi.
- 24. Dalam beberapa tempat aktivitas pembekuan dihubungkan dengan letak kedalaman patahan, patahan ini dapat melakukan aktivitas sebagai saluran untuk gas pembawa panas dari kedalaman yang lebih besar dan bergerak pada patahan Mekanisme demikian dapat menghasilkan magma , yang oleh sifat baik oleh densitas yang lebih rendah daripada material padatan sekitarnya cenderung menuju bagian kerak yang lebih tinggi dan lebih dingin.
- 25. Energi thermal magma menghilang ke sekitarnya selama pendinginan dan pemadatan. Energi kinetik atom atau ion turun seperti turunnya temperatur, energi potensialnya juga diperkecil bila mereka disusun dalam mode yang rapi dalam kisi kristal. Pada tahap siklus berikutnya, erosi dan sedimentasi mengurangi material untuk tingkat energi yang rendah.
- 26. Erosi menggerkkan material dengan dibantu kekuatan gravitasi, dan melepaskan energi potensial yang dihasilkan. Reaksi kimia yang bergabung dengan pelapukan merupakan reaksi spontan dan biasanya irreversibel dan menyebabkan penurunan energi bebas. Hanya proses spontan pada permukaan bumi yang dihasilkan dalam kenaikan energi bebas adalah perubahan karbon dioksida dan air menjadi senyawa organik kompleks oleh tanaman yang menggunakan radiasi matahri.
- 27. Kecenderungan yang umum adalah sebaliknya selama metamorfisme bila energi termal dan gravitasi diubah menjadi energi kimia oleh reaksi endotermik dan pembentukan senyawa dan densitas yang lebih tinggi Kenaikan yang cukup dalam temperatur dapat menaikan energi kinetik atom atau ion secukupnya untuk memperoleh kekuatan dalam membentuk kisi kristal, dengan demikian mineral terdekomposisi dan meleleh.
- 28. Magma dengan cara yang demikian diperbaharui, dan siklusnya menjadi lengkap. Kesetimbangan kuantitatif pada perubahan energi selamaa siklus geokimia belum dapat disusun, tidak lebih dari kesetimbangan kuantitatif pada perubahan material. Banyak energi dari siklus geotermal dikonstribusi oleh disintegrasi unsur-unsur radioaktif di dalam kerak bumi, dan mungkin ditambah oleh beberapa panas internal bumi.