جیو کیمیا

جیو کیمیا داسې علم دی چې د ځمکې د قشر، سمندرونو او د ځمک‌پوهنې د نورو دې ته ورته لویو سیستمونو د مکانیزمونو د تشرېح کولو لپاره د کیمیا اصول کاروي. د جیو کیمیا لمن د ځمکې له حدودو څخه پراخه ده او ټوله لمریزه منظمومه رانغاړي. جیو کیمیا د ځینو پروسو په اړونده پوهه کې ډېرې مرستې کړې دي چې له دې ډلې د ځمکې پوښ ته د تودوخې لېږد، د سیارو جوړښت او د ګرانیټ او بازالټ منشاء یادولی شو. جیو کیمیا د کیمیا او ځمک‌پوهنې له یوځای کېدو څخه رامنځته شوې څانګه ده.  

 تاریخچه 
جیو کیمیا اصطلاح د لومړي ځل لپاره سويسي‌الاصله جرمني کیمیاپوه «کریسټين فریډرېش شونبین» په ۱۸۳۸ کال کې وکاروله: "تر دې وړاندې چې جیو کیمیا پر ځمک‌پوهنه بدله شي او تر دې وړاندې چې زموږ د سیارو او په هغو کې د شته کاني توکو د پیدایښت راز څرګند شي، یوه پرتلیزه جیو کیمیا باید رامنځته شي." له دې سره سره، د پېړۍ په اوږدو کې معموله اصطلاح «کیمیایي ځمک‌پوهنه» وه او د ځمک‌پوهانو او کیمیاپوهانو تر منځ څه ناڅه اړیکه موجوده وه.

جیو کیمیا د لویو لابراتوارونو تر جوړېدو وروسته د یوې جلا څانګې په توګه را څرګنده شوه چې پیل یې د متحدو ایالتونو د ځمک‌پوهنې له سازمان سره په ۱۸۸۴ کال کې وشو. دغه سازمان د ډبرو او کاني توکو د کیمیا سیستماتیکې څېړنې پيل کړې. د دغه سازمان یوه مخکښ کیمیاپوه «فرانک ویلګسورت کلارک» وویل چې کله د عناصرو اتومي وزن ډېرېږي، په ټولیز ډول یې پرېماني یا ډېروالی کمېږي. ښاغلي فرنک د عناصرو د پرېمانۍ په اړه څېړنه «د جیو کیمیا ډېټا» په نامه په یوه کتاب کې راټوله کړه. 

د اسماني ډبرو ترکیب د ۱۸۵۰ کال په لومړیو کې وڅېړل شو او له ځمکنیو ډبرو سره پرتله شو. په ۱۹۰۱ کال کې «الیور سي فارینګټون» دا فرضیه مطرح کړه چې که څه هم توپیرونه شته، خو نسبي پرېماني باید مشابه وي. دا د کیهاني کیمیا پیل و او له ډېرو هغو معلوماتو سره یې مرسته وکړه چې دا مهال یې د ځمکې او لمریزې منظومې د جوړېدو په اړه لرو.

د شلمې پېړۍ په لومړیو کې «ماکس وون لاو» او «ویلیم براګ» څرګنده کړه چې د ایکسرې وړانګې د خپرېدو په مرسته د کریسټالونو یا بلورونو جوړښت مشخصولی شو. په ۱۹۲۰مو او ۱۹۳۰مو کلونو کې «ویکتور ګلډشمېټ» او د هغه همکارانو په «اسلو پوهنتون» کې دغه مېتودونه د ګڼو نورو کاني توکو لپاره وکارول او د عناصرو د ډلبندۍ د ډول په اړه یې یو شمېر قوانین جوړ کړل. ګلډشمېټ دغه څېړنه د (Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente) یعنې «د عناصرو د وېش جیو کیمیايي قوانین» په نامه لړۍ کې خپره کړه.

له ۱۹۶۰مې لسیزې څخه تر شاوخوا ۲۰۰۲ کال پورې د «مانفرډ شیډلوفسکي» څېړنې د لومړنۍ ځمکې د بیوکیمیا اړوندې وې چې پر ایزوټوب-بیوکیمیا او په پريکامبرین دوره کې د ژوند د لومړنیو پروسو پر شواهدو هم متمرکزې وې.Manfred Schidlowski: Carbon isotopes as biochemical recorders of life over 3.8 Ga of Earth history: Evolution of a concept. In: Precambrian Research. Vol. 106, Issues 1-2, 1 February 2001, pages 117-134.Harald Strauss: ’’Obituary’’. In: Geowissenschaftiche Mitteilungen, Nr. 50, december 2012, page 102-103

 فرعي څانګې 
د جیو کیمیا ځینې فرعي څانګې دا دي:

 د اوبو جیو کیمیا په اوبو خپروونکو حوضو کې د بېلابېلو عناصرو لکه مسو، سلفرو او سیمابو رول او د اتومسفیري-ځمکنیو-اوبیزو متقابلو اغېزو له لارې د عنصري جریانونو د تبادلې څرنګوالی څېړي.
 بیو جیو کیمیا هغه څانګه ده چې د ځمکې پر کیمیا د ژوندیو موجوداتو اغېز څېړي.
 کیهاني کیمیا هغه څانګه ده چې د عناصرو د وېش او په کیهان یا تشیال کې د هغوی د ایزوټوپونو تحلیل په کې شاملېږي.
 ایزوټوپي جیو کیمیا هغه څانګه ده چې په ځمکه او د ځمکې په سطحه کې د عناصرو د نسبي او مطلق غلظت او د هغوی د ایزوټوپونو ټاکنه په کې شاملېږي.
 عضوي جیو کیمیا د هغو پروسو او ترکیباتو د رول څېړنه ده چې له ژوندیو موجوداتو یا هغو موجوداتو څخه ترلاسه کېږي چې یو وخت ژوندي وو.
 فوټو جیو کیمیا د هغو کیمیايي غبرګونو څېړنه ده چې لامل یې رڼا یا نور دی او د ځمکې په سطحه کې د طبیعي اجزاوو تر منځ پېښېږي یا ښايي پېښ شي.
 سیمه‌ييزه جیو کیمیا هغه څانګه ده چې د چاپېریالي، هایدرولوژيکي او مېنرالي څېړنو لپاره د کارونې موارد په کې شاملېږي.3

 کیمیايي عناصر 
د توکو جوړوونکې برخې کیمیایي عناصر دي. دغه عناصر په Z اتومي نمر پېژندلی شو چې په هسته کې د موجودو پروتونونو شمېر دی. یو عنصر کولای شي د N لپاره تر یوه ډېره اندازه یعنې په هسته کې تر یوه ډېر نیوټرونونه ولري. د دغو نیوټرونونو مجموعې ته اتومي نمبر ویل کېږي چې کابو له اتومي کتلې سره برابر دی. هغه اتومونه چې اتومي نمبر یې مساوي دی خو نیوټروني نمبرونه یې توپير لري، ایزوټوپونه بلل کېږي. ایزوټوپ د عنصر په یوه توري چې تر هغه وړاندې د کتلوي نمبر لپاره یو لوی عدد موجود دی، مشخصېږي. د بېلګې په توګه د کلورین دوه معمول ایزوټوپونه 35Cl او 37Cl دي. د Z او N شاوخوا ۱۷۰۰ پېژندل شوي ترکیبونه موجود دي چې په دې کې یوازې ۲۶۰ ثابت دي. له دې سره سره، ډېری ناثابت ایزوټوپونه په طبیعت کې موجود نه دي. په جیو کیمیا کې ثابت ایزوټوپونه د کیمیايي غبرګونونو لپاره کارول کېږي، په داسې حال کې چې راډيو اکټیو ایزوټوپونه تر ډېره د بېلګو د تاریخ ټاکنې لپاره کارول کېږي.

 د عناصرو پرېماني 

 لمریزه منظومه 
د لمریزې منظومې ترکیب نورو ډېرو ستورو ته ورته دی او تر ځینو کوچنیو ګډوډیو پرته یې داسې فرض کولی شو چې له یوې داسې لمریزې لړې یا ورېځې څخه جوړه شوې ده چې یواړخیز ترکیب یې درلود، او د لمر د فوټوسفیر ترکیب د نورې لمریزې منظومې فوټوسفیر ته ورته دی. د فوټوسفیر ترکیب په فوټوسفیر کې د جذب د کرښو په ځای پر ځای کولو سره مشخصېږي. تر دې مهاله د ټولې کتلې د یوې برخې په توګه دوه تر ټولو لوی عناصر هایدروجن (۷۴.۹ سلنه) او هیلیم (۲۳.۸ سلنه) دي چې پاتې ټول عناصر یوازې ۱.۳ سلنه برخه لري. د عناصرو په پرېمانۍ کې د کموالي د ښودلو یو ټولیز بهیر د اتومي نمبر به ډېرېدو سره موجود دی، که څه هم هغه عناصر چې اتومي نمبر یې جفت دی، تر هغو ډېر معمول دي چې نمبر یې تاق دی. د ټولیز بهیر په پرتله لیټیم، بارون او بریلیم کم شوي او اوسپنه په غیر عادي ډول پرېمانه شوې ده.

د عناصرو پرېماني تر ډېره دوه عوامل لري. هایدروجن، هیلیم او څه اندازه لیټیم تر بېګ بنګ شاوخوا ۲۰ دقیقې وروسته جوړ شول، په داسې حال کې چې نور عناصر د ستورو په داخلي فضا کې رامنځته شول.

 سرچينې