Brontekst bekijken van Geochemie

{{Zijbalk aardwetenschappen}}
'''Geochemie''' is de [[natuurwetenschap]] die principes uit de [[scheikunde]] gebruikt om de mechanismen achter grote geologische systemen zoals de [[aardkorst]] en [[oceanen]] te verklaren.<ref>{{sc|Albarède, Francis}} (2007). ''Geochemistry : an introduction. Translated from the French.'' (5th ed.). Cambridge: Cambridge Univ. Press. {{ISBN|9780521891486}}.</ref> Geochemisch onderzoek heeft belangrijke inzichten geboden voor de fysieke processen die zich op [[aarde (planeet)|aarde]], en ook op andere [[Planeet|planeten]] in het [[zonnestelsel]] afspelen. Voorbeelden van deze processen zijn [[mantelconvectie]], de [[Accretie (astrofysica)|vorming]] van planeten en de oorsprong van de stollingsgesteenten [[graniet]] en [[Basalt (gesteente)|basalt]].

==Omschrijving==
De geochemie beschrijft hoofdzakelijk de chemie achter geologische processen. Dit kan bijvoorbeeld de [[metamorfose (geologie)|metamorfoseprocessen]] betreffen die plaatsvinden wanneer aardlagen diep in de aarde terechtkomen en daar bloot staan aan hoge [[temperatuur]] en [[Druk (grootheid)|druk]]. Daarbij verandert het materiaal en ontstaan bijvoorbeeld nieuwe [[Mineraal (geologie)|mineralen]]. Deze tak van geochemie houdt zich vooral bezig met de vraag welke mineralen er onder welke omstandigheden gevormd worden. Er is veel overlap met de [[mineralogie]], de [[kristallografie]] en de [[vastestofchemie]].

Een ander groot onderwerp binnen de geochemie betreft de fysische eigenschappen en chemische samenstelling van gesteenten die voorkomen in alle lagen van de aarde. Hierbij ligt de nadruk op onderzoek naar [[metamorf]]e en [[magmatisch gesteente]]n, [[sporenelement]]en en (meestal radioactieve) [[isotopen]].<ref>{{sc|Kendall, Carol; Caldwell}} (1998). ''Chapter 2: Fundamentals of Isotope Geochemistry''. In Kendall, C.; McDonnell, J. J. Isotope Tracers in Catchment Hydrology. Amsterdam: Elsevier Science. pp. 51–86.</ref> Men kan uitspraken doen over [[geochronologie|ouderdom]] en vormingsomstandigheden. De reconstructie van het geologische verleden volgens de geochemie overlapt met [[planetologie]] en [[astrochemie]]. Ook doen geochemici onderzoek naar [[sediment]]en, [[oppervlaktewater|wateren]], [[bodem]]s en de [[aardatmosfeer|atmosfeer]], waarbij de bepaling van [[chemisch element|elementen]] een prominente rol speelt. Aan dit einde van het geochemisch spectrum ligt de [[biogeochemie]]. Zij bestudeert de interactie van organismen op de chemie van de aarde.

Een ander tak van geochemie houdt zich bezig met transportverschijnselen, bijvoorbeeld van opgeloste [[ion (deeltje)|ionen]] in rivier- of zeewater, hoe zij in [[klei]]mineralen opgeslagen worden, waar zij belanden enz. Hier is vrij veel overlap met bijvoorbeeld de [[milieuchemie]], waar men zich met dezelfde vraag bezighoudt, maar ditmaal met door de mens in het milieu gebrachte stoffen.

==Geochemische cyclus==
Chemische elementen kunnen veranderen in concentratie en zich door het [[systeem Aarde]] (de vaste Aarde, de [[aardatmosfeer|atmosfeer]], de [[hydrosfeer]], en de [[biosfeer]] samen) bewegen in zogenaamde geochemische cycli.<ref name="britannica">{{Citeer web|url=http://www.britannica.com.ezp.slu.edu/EBchecked/topic/229458/geochemical-cycle|title=geochemical cycle|publisher=Encyclopædia Britannica Inc|work=Encyclopædia Britannica Online Academic Edition|date=6 October 2013}}</ref> Verhitte en samengedrukte chemische elementen of verbindingen zoals [[silicium]], [[aluminium]] en [[alkalimetalen]] migreren door de [[lithosfeer]] als gevolg van [[subductie]] en [[vulkanisme]]. Het in kaart brengen van deze cycli vergt nauwkeurige observatie en theoretische modellen. Geochemici berekenen de gemiddelde concentratie van chemische verbindingen, elementen of isotopen binnen een bepaald deel van het systeem Aarde: een "[[reservoir (geochemie)|geochemisch reservoir]]". De grootte van het reservoir is afhankelijk van hetgeen dat men wil onderzoeken; de oceaan kan bijvoorbeeld een enkel reservoir zijn of in meerdere reservoirs zijn opgedeeld.<ref>{{sc|Lasaga, Antonio C.; Berner, Robert A.}} (April 1998). "Fundamental aspects of quantitative models for geochemical cycles". Chemical Geology. 145 (3-4): 161–175. Bibcode:1998ChGeo.145..161L. doi:10.1016/S0009-2541(97)00142-3.</ref> In een veelgebruikt model, het "box model", wordt een reservoir beschouwd als een doos met ingangen en uitgangen.

Geochemische modellen zijn over het algemeen gebaseerd op [[terugkoppeling]]. In het eenvoudigste geval van een lineaire cyclus is de invoer of de uitvoer van een reservoir evenredig met de concentratie. [[Zeezout|Zout]] wordt bijvoorbeeld uit de oceaan onttrokken door de vorming van [[evaporiet]]en. Bij een constante verdampingssnelheid in een evaporietbekken moet de hoeveelheid zout dat uit het bekken wordt onttrokken evenredig zijn met de concentratie ervan. Als de invoer naar een reservoir constante {{math|a}} is en de uitvoer {{math|kC}} is voor een bepaalde constante {{math|k}}, dan is de [[balans (scheikunde)|balansvergelijking]] voor een gegeven waarde {{math|C}}:

:<math>\frac{d C}{d t} = a - kC.</math>

Dit houdt in dat elke verandering in massa moet worden gecompenseerd door veranderingen in de invoer of uitvoer.

== Zie ook ==
* [[Astrochemie]]
* [[Petrologie]]
* [[Tefrochronologie]]

{{Appendix}}
{{Navigatie aardwetenschappen}}
{{Commonscat|Geochemistry}}
{{Bibliografische informatie}}

[[Categorie:Geochemie| ]]