Textbook of Geology for Grade 11 Students (PDF)

‫ــــم‬ ‫لــــی ُم َح َّمــــ ٍد َو آلِ ُم َح َّمــــ ٍد َو َع ِّج ْ‬ ‫ــــل َف َر َج ُه ْ‬ ‫ـــــل َع ٰ‬ ‫اَللّٰ ُه َّ‬ ‫ــــم َص ِّ‬ ‫زمینشنا...

‫ــــم‬ ‫لــــی ُم َح َّمــــ ٍد َو آلِ ُم َح َّمــــ ٍد َو َع ِّج ْ‬ ‫ــــل َف َر َج ُه ْ‬ ‫ـــــل َع ٰ‬ ‫اَللّٰ ُه َّ‬ ‫ــــم َص ِّ‬ ‫زمینشناسی‬ ‫رشتههای علوم تجربی ـ ریاضی و فیزیک‬ ‫پایۀ یازدهم‬ ‫دورۀ دوم متوسطه‬  ‫وزارت آموزش و پرورش‬ ‫سازمان پژوهش و برنامه‌ريزي آموزشي‬ ‫زمینشناسی ـ پایۀ یازدهم دورۀ دوم متوسطه ـ ‪111237‬‬ ‫نام کتاب‪:‬‬ ‫سازمان پژوهش و برنامهریزی آموزشی‬ ‫پدیدآورنده‪:‬‬ ‫دفتر تألیف کتابهای درسی عمومی و متوسطه نظری‬ ‫مدیریت برنامهریزی درسی و تألیف‪:‬‬ ‫محمدحسن بازوبندی‪ ،‬هاله تیمورزاده‪ ،‬فرزانه رجایی‪ ،‬مریم عابدینی و حمیدرضا ملک محمدی (اعضای‬ ‫شناسه افزوده برنامهریزی و تألیف‪:‬‬ ‫شورای برنامهریزی)‬ ‫محمدحسن بازوبندی‪ ،‬بهروز صاحبزاده‪ ،‬مریم عابدینی‪ ،‬ناهید کرباسیان‪ ،‬سروش مدبری‪ ،‬حمیدرضا‬ ‫ناصری و با همکاری احمد حسینی (اعضای گروه تألیف) ـ محمدحسن بازوبندی (ویراستار علمی)ـ‬ ‫علیاکبر میرجعفری (ویراستار ادبی)‬ ‫اداره ّ‬ ‫کل نظارت بر نشر و توزیع مواد آموزشی‬ ‫مدیریت آماده‌سازی هنری‪:‬‬ ‫احمدرضا امینی (مدیر امور فنی و چاپ) ـ جواد صفری (مدیر هنری‪ ،‬طراح گرافیک)  ـ مریم وثوقی‬ ‫شناسه افزوده آمادهسازی‪:‬‬ ‫انباردان (صفحه آرا)ـ علیرضا امری کاظمی (عکاس) ـ الهام محبوب (رسام) ـ فاطمه باقریمهر‪ ،‬شاداب‬ ‫ارشادی‪ ،‬علیرضا ملکان‪ ،‬فاطمه پزشکی و ناهید خیامباشی (امور آمادهسازی)‬ ‫تهران‪ :‬خیابان ایرانشهر شمالی ـ ساختمان شمارۀ ‪ ٤‬آموزش و پرورش (شهید موسوی)‬ ‫نشانی سازمان‪:‬‬ ‫تلفن‪٩:‬ـ‪ ،٨٨٨٣١١٦١‬دورنگار‪ ،٨٨٣٠٩٢٦٦ :‬کد پستی‪١٥٨٤٧٤٧٣٥٩ :‬‬ ‫وبگاه‪ www.chap.sch.ir :‬و ‪www.irtextbook.ir‬‬ ‫شرکت چاپ و نشر کتاب های درسی ایران تهران‪ :‬کیلومتر ‪ ١٧‬جادۀ مخصوص کرج ـ خیابان ‪٦١‬‬ ‫ناشر‪:‬‬ ‫(داروپخش) تلفن‪  ٥ :‬ـ ‪ ،٤٤٩٨٥١٦١‬دورنگار‪ ،44985160 :‬صندوق پستی‪١٣٩ :‬ـ  ‪٣٧٥١٥‬‬ ‫شرکت چاپ و نشر کتابهای درسی ایران «سهامی خاص»‬ ‫چاپخانه‪:‬‬ ‫چاپ پنجم ‪1400‬‬ ‫سال انتشار و نوبت چاپ‪:‬‬ ‫شــابك‪1‬ـ‪2805‬ـ‪05‬ـ‪964‬ـ‪978‬‬ ‫‪   1‬ـ ‪  2805‬ـ  ‪ 05‬ـ ‪ 964‬ـ ‪ISBN: 978‬‬ ‫جوان‌ها قدر جوانیشان را‬ ‫بدانند و آن را در علم و‬ ‫تقوی و سازندگی خودشان‬ ‫ٰ‬ ‫صرف كنند كه اشخاصی‬ ‫امین و صالح بشوند‪.‬‬ ‫مملكت ما با اشخاص امین‬ ‫می‌تواند مستقل باشد‪.‬‬ ‫امامخمینی « ُق ِّد َ‬ ‫سسِ ُّر ُه»‬ ‫کلیه حقوق مادی و معنوی این کتاب متعلق به سازمان پژوهش و برنامه ریزی آموزشی‬ ‫وزارت آموزش و پرورش است و هرگونه استفاده از کتاب و اجزای آن به صورت چاپی‬ ‫و الکترونیکی و ارائه در پایگاه های مجازی‪ ،‬نمایش‪ ،‬اقتباس‪ ،‬تلخیص‪ ،‬تبدیل‪ ،‬ترجمه‪،‬‬ ‫عکس برداری‪ ،‬نقاشی‪ ،‬تهیه فیلم و تکثیر به هر شکل و نوع‪ ،‬بدون کسب مجوز از این‬ ‫سازمان ممنوع است و متخلفان تحت پیگرد قانونی قرار می گیرند‪.‬‬ ‫محتوای این کتاب تا پایان سال تحصیلی ‪ 1401 - 1402‬تغییر نخواهد کرد‪.‬‬  ‫فهرست‬ ‫‪9‬‬ ‫ن‬ ‫فصل ا ّول‪ :‬آفرینش کیهان و تکوین زمی ‬ ‫‪10‬‬ ‫آفرینش کیهان‬ ‫کهکشان راه شیری ‪10‬‬ ‫منظومۀ شمسی ‪11‬‬ ‫حرکات زمین ‪12‬‬ ‫تکوین زمین و آغاز زندگی در آن ‪14‬‬ ‫سن زمین ‪15‬‬ ‫زمان در زمین شناسی ‪17‬‬ ‫پیدایش اقیانوس ها ‪18‬‬ ‫فصل دوم‪ :‬منابع معدنی و ذخایر انرژی‪ ،‬زیربنای تمدن و توسعه ‪23‬‬ ‫منابع معدنی در زندگی ما ‪24‬‬ ‫غلظت عناصر در پوستۀ زمین ‪26‬‬ ‫کانسنگ ‪29‬‬ ‫اکتشاف معدن ‪31‬‬ ‫استخراج معدن و فراوری ماده معدنی ‪31‬‬ ‫گوهرها‪ ،‬زیبایی شگفت انگیز دنیای کانی ها ‪32‬‬ ‫سوخت های فسیلی ‪36‬‬ ‫ ‪41‬‬ ‫فصل سوم‪ :‬منابع آب و خاک‬ ‫آب جاری ‪43‬‬ ‫آب زیرزمینی ‪44‬‬ ‫منابع خاک ‪ 52‬‬ ‫خاک و فرسایش ‪ 53‬‬ ‫فصل چهارم‪ :‬زمینشناسی و سازههای مهندسی ‪59‬‬ ‫مکان یابی سازه ها ‪60‬‬ ‫تنش ‪60‬‬ ‫رفتار مواد در برابر تنش ‪62‬‬ ‫نفوذپذیری ‪62‬‬  ‫مکان مناسب برای ساخت سد ‪63‬‬ ‫مکان مناسب برای ساخت تونل و فضاهای زیرزمینی ‪ 65‬‬ ‫مکان مناسب برای ساخت سازه های دریایی ‪ 66‬‬ ‫پایداری سازه ها ‪ 67‬‬ ‫مصالح مورد نیاز برای احداث سازه ها ‪ 68‬‬ ‫رفتار خاک ها و سنگ ها در سازه ها ‪ 69‬‬ ‫کاربرد مصالح خاک و خرده سنگی در راه سازی ‪ 70‬‬ ‫ ‪73‬‬ ‫فصل پنجم‪ :‬زمینشناسی و سالمت‬ ‫زمین شناسی پزشکی ‪ 74‬‬ ‫پراکندگی و تمرکز عناصر ‪ 75‬‬ ‫منشأ بیماری های زمین زاد ‪ 79‬‬ ‫کاربرد کانی ها در داروسازی ‪ 86‬‬ ‫ ‪89‬‬ ‫فصل ششم‪ :‬پویایی زمین‬ ‫شکستگی ها ‪ 90‬‬ ‫زمین لرزه ‪92‬‬ ‫امواج لرزه ای ‪ 93‬‬ ‫مقیاس اندازه گیری زمین لرزه ‪ 95‬‬ ‫پیش بینی زمین لرزه ‪ 96‬‬ ‫ایمنی در برابر زمین لرزه ‪ 97‬‬ ‫چین خوردگی ‪ 98‬‬ ‫آتشفشان ‪99‬‬ ‫فوایدآتشفشان ها ‪100‬‬ ‫ ‪103‬‬ ‫فصل هفتم‪ :‬زمینشناسی ایران‬ ‫تاریخچه زمین شناسی ایران ‪ 104‬‬ ‫نقشه های زمین شناسی ‪ 106‬‬ ‫پهنه های زمین شناسی ایران ‪ 107‬‬ ‫منابع معدنی ایران ‪ 109‬‬ ‫ذخایر نفت و گاز ایران ‪ 112‬‬ ‫گسل های اصلی ایران ‪ 114‬‬ ‫آتشفشان های ایران ‪ 114‬‬ ‫زمین گردشگری ‪ 115‬‬ ‫ژئوپارک ‪ 115‬‬ ‫ ‪119‬‬ ‫فهرست منابع‬  ‫پیشگفتار‬ ‫در دهههای اخیر همگام با توسعه فناوری‪ ،‬فرایند آموزش‪ ،‬دچار تغییرات و تحوالت فراوانی شده است‪.‬‬ ‫پیش از این بیشتر کتابهای درسی با رویکرد موضوعی و دانش محور به رشته تحریر در میآمد‪ ،‬اما امروزه‬ ‫رویکرد حاکم بر تألیف کتابهای درسی‪ ،‬رویکرد پیامد محور و مبتنی بر کاربردی بودن محتوای آنها است‪.‬‬ ‫از این رو مؤلفین این کتاب تالش کردهاند که با نگاه تلفیقی از پرداختن به مطالب غیر کاربردی پرهیز کنند‪.‬‬ ‫آموزش زمینشناسی در این کتاب بیشتر با نگاه تصویر محور و با استفاده از فعالیتهایی با عناوین‪ :‬فکر کنید‪،‬‬ ‫جمعآوری اطالعات‪ ،‬با هم بیندیشید‪ ،‬بیشتر بدانید‪ ،‬یادآوری و‪...‬مطرح شده است‪.‬‬ ‫از آنجایی که بسیاری از مطالب زمینشناسی مانند چرخۀ آب و سنگ‪ ،‬نظریه زمین ساخت ورقهای‪ ،‬‬ ‫نجوم و ساختمان درونی زمین در دورة ابتدایی و متوسطه اول مطرح شدهاند‪ ،‬از تکرار آنها پرهیز شده و با‬ ‫عنوان فعالیت یادآوری به آنها اشاره شده است‪.‬بنابراین از شما همکاران گرامی خواهشمند است قبل از‬ ‫تدریس این کتاب‪ ،‬مطالب زمینشناسی که دانشآموزان درکتاب های علوم تجربی پایههای تحصیلی قبلی‬ ‫خواندهاند را مورد مطالعه قرار دهید‪.‬‬ ‫منظور از فعالیت یادآوری این است که دانشآموزان در سالهای قبل با مفهوم مورد بحث آشنا شدهاند‪،‬‬ ‫بنابراین مطالب با توجه به آموختههای قبلی آنها تدریس میشود‪.‬‬ ‫در فعالیت فکر کنید‪ ،‬دانشآموز با توجه به مطالب موجود در کتاب قادر به پاسخگویی آن میباشد‪.‬‬ ‫در فعالیت جمعآوری اطالعات‪ ،‬دانشآموزان با مراجعه به منابع مختلف‪ ،‬مطالب بیشتری راجع به آن‬ ‫موضوع درسی جمعآوری کرده و به اشکال مختلف (گزارش‪ ،‬پوستر‪ ،‬روزنامه دیواری و پردهنگار) در کالس‬ ‫ارائه میدهند‪.‬‬ ‫در فعالیت با هم بیندیشید‪ ،‬دانشآموزان به  صورت فعال و مشارکتی با طرح پرسشهایی‪ ،‬همافزایی‬ ‫کرده و پاسخ آن را میدهند‪.‬‬ ‫در بیشتر بدانید‪ ،‬دانشآموز به فعالیتهای تکمیلی‪ ،‬جمعآوری اطالعات و آشنایی با مفاخر علوم زمین در‬ ‫ایران و جهان میپردازد‪.‬این بخشها در ارزشیابی دانشآموزان قرار نمیگیرند‪.‬حفظ اعداد نیز جزء اهداف‬ ‫آموزشی کتاب نیست‪.‬‬ ‫‪7‬‬  ‫مزوزوئیک‬ ‫پالئوزوئیک‬ ‫پرکامبرین‬ ‫رخداد مه بانگ‬ ‫سنوز‬ ‫وئیک‬ ‫پالئ‬ ‫وژن ـ‬ ‫نئوژن‬ ‫کهکشان راه شیری‬ ‫کواترنری‬ ‫تشکیلمنظومهشمسی‬  ‫فصل‬ ‫آفرینشکیهانوتكوينزمين‬ ‫ون»‬ ‫ال َ ْر َ‬ ‫ض َف َر ْشناها َفنِ ْع َم الْماه ُِد َ‬ ‫السما َء بَنَیْناها ب ِ َأیْدٍ َو إِنَّا ل َ ُموسِ ُع َ‬ ‫ون َو ْ ْ‬ ‫« َو َّ‬ ‫و آسمان را با قدرتی وصف ناپذیر بناکردیم و آن را گسترش دادیم و زمین را‬ ‫گسترانیدیم‪ ،‬پس چه نیکو گسترش دهنده ایم‪.‬‬ ‫آیه های ‪ ٤٧‬و ‪ ٤٨‬سورۀ ذاریات‬ ‫ذهن کنجکاو بشر‪ ،‬همواره به دنبال کشف اسرار شگفت انگیز جهان هستی است‪.‬‬ ‫مشاهدۀ منظرۀ زیبای آسمان شب یا رصد آن‪ ،‬توجه آدمی را به مطالعه و شناخت‬ ‫اجرام و پدیده های آسمانی جلب می کند‪.‬در کیهان‪ ،‬پدیده های متنوعی مانند‬ ‫سیاره ها و    ‪...‬وجود دارد‪.‬ستاره ها و سیاره هایی‬ ‫کهکشان ها‪ ،‬منظومه ها‪ ،‬ستاره ها‪ّ ،‬‬ ‫كه در آسمان شب می توان دید‪ ،‬تنها‪ ،‬تعداد اندکی از میلیاردها جرم آسمانی در‬ ‫كهكشان راه شیری هستند‪.‬‬ ‫برخی از اجرام و پدیدههای آسمانی به وسیلۀ کاوشگران شناسایی شده‌اند و برخی‬ ‫ديگر‪ ،‬تاکنون حتی رصد هم نشدهاند و اطالعی از آنها در دست نیست‪.‬اندازهگیریهای‬ ‫نجومی نشان میدهند كه کیهان در حال گسترش است وکهکشانها در حال دورشدن‬ ‫از یکدیگر هستند‪.‬در اين زمینه‪ ،‬پرسشهايی نظیر‪ :‬گسترش کیهان از چه زمانی آغاز‬ ‫شده است؟ آینده کیهان‪ ،‬چگونه خواهد بود؟ سرنوشت منظومه شمسی و تکوین زمین‬ ‫چیست؟ ساز و کار تشکیل اقیانوسها چگونه است؟    و   ‪...‬مطرح میشود‪.‬‬ ‫‪9‬‬  ‫آفرینش کیهان‬ ‫دانشمندان بر این باورند که خداوند‪ ،‬جهان هستی را بر اساس اصول و قوانین آفریده است‪.‬آنها با‬ ‫مطالعه و شناخت نظام حاکم بر آفرینش کیهان‪ ،‬به دنبال کشف رازهای خلقت هستند‪.‬‬ ‫درسال گذشته خوانديد كه دانشمندان پيدايش جهان را با نظريۀ‬ ‫جمع آوری‬ ‫اطالعات‬ ‫مه بانگ توضيح می دهند‪.‬در این باره‪ ،‬اطالعات بیشتری جمع آوری و‬ ‫دربارۀ پیدایش اجرام آسمانی با هم گفت و گو کنید‪.‬‬ ‫کهکشان راه شیری‬ ‫سیاره و فضای‬‫در کیهان‪ ،‬صدها میلیارد کهکشان وجود دارد‪.‬کهکشان ها‪ ،‬از تعداد زیادی ستاره‪ّ ،‬‬ ‫بین ستاره ای (اغلب گاز و گرد و غبار) تشکیل شده اندکه تحت تأثیر نیروی گرانش متقابل‪ ،‬یکدیگر‬ ‫پیوند با عکاسی‬ ‫را نگه داشته اند‪.‬‬ ‫عکس زیر بخشی از کهکشان‬ ‫راه شیری در آسمان شب است که‬ ‫اگر در شب های صاف و بدون ابر‪ ،‬در مکانی که آلودگی نوری ندارد‪ ،‬به آسمان نگاه کنید‪ ،‬نواری‬ ‫از رصدگاه کویر خارا در اصفهان‬ ‫ِمه   مانند و کم نور‪ ،‬شامل انبوهی از اجرام می بینید‪.‬این نوار که کهکشان راه شیری‪ 1‬نام دارد‪ ،‬یکی از‬ ‫تهیه شده است‪.‬شما هم در مکانی‬ ‫بزرگ ترین کهکشان های شناخته شده است‪.‬کهکشان راه شیری‪ ،‬شکلی مارپیچی دارد که منظومۀ‬ ‫مناسب‪ ،‬از کهکشان راه شیری و‬ ‫شمسی ما‪ ،‬در لبۀ یکی از بازوهای آن قرار دارد‪.‬‬ ‫سایر اجرام آسمانی‪ ،‬عکس بگیرید‬ ‫منظومۀ شمسی‬ ‫و آن را به کالس ارائه کنید‪.‬‬ ‫صدهزار سال نوری‬ ‫شکل ‪1‬ـ ‪1‬ـ طرح شماتیک یک‬ ‫کهکشان مارپیچ مانند کهکشان‬ ‫ده هزار سال نوری‬ ‫راه شیری‬ ‫‪ Milky Way Galaxy‬ـ‪1‬‬ ‫‪10‬‬  ‫منظومۀ شمسی‬ ‫در سال های گذشته با برخی از ویژگی های منظومۀ شمسی و اجزای آن آشنا شدید‪.‬حركت‬ ‫ظاهری خورشید از شرق به غرب است؛ بنابراین آیا زمین‪ ،‬مرکز جهان است و ساير اجرام به دور آن‬ ‫می گردند؟ از هزاران سال قبل‪ ،‬بشر برای پاسخ به اين پرسش و پرسش های مشابه آن‪ ،‬در جست و جو‬ ‫و كاوشگری بوده است‪.‬در اين زمینه‪ ،‬دو نظريه زیر مطرح شده است‪:‬‬ ‫نظریۀ زمين مركزی‪ :‬بطلمیوس‪ ،‬دانشمند يونانی بیش از دو هزار سال پیش‪ ،‬با مشاهدۀ حرکت‬ ‫ظاهری ماه و خورشید‪ ،‬به این نتیجه رسید که زمین‪ ،‬در مرکز عالم قرار دارد و اجرام آسمانی دیگر‬ ‫به دور آن می گردند‪.‬‬ ‫بر اساس این نظریه‪ ،‬که نظریۀ زمین مرکزی نام گذاری شد‪ ،‬زمین‪ ،‬ثابت است و ماه و خورشید و‬ ‫پنج سیارۀ شناخته شده آن روزگار‪ ،‬يعنی عطارد‪ ،‬زهره‪ ،‬مریخ‪ ،‬مشتری و زحل‪ ،‬در مدارهایی دایره ای‬ ‫به دور زمین می گردند‪.‬‬ ‫ﺯﺣﻞ‬ ‫ﺯﻫﺮﻩ‬ ‫ﻋﻄﺎﺭﺩ‬ ‫ﺯﻣﻴﻦ‬ ‫ﻣﺸﺘﺮﻯ‬ ‫ﺧﻮﺭﺷﻴﺪ‬ ‫ﻣﺎﻩ‬ ‫ﻣﺮﻳﺦ‬ ‫شکل ‪2‬ـ ‪1‬ـ نمایش نظریۀ زمین مرکزی‬ ‫دانشمندان علوم زمین‬ ‫برخی دانشمندان ایرانی مانند ابوسعيد َسجزی و خواجه  نصيرالدين طوسی‪ ،‬با اندازه گیری های‬ ‫ابوسعید سجزی (‪414‬ـ‪ 330‬هـ    ‪ .‬ق)‪،‬‬ ‫دقیق و تفسیر درست یافته های علمی‪ ،‬ایرادهایی بر نظريه زمين مركزی وارد کردند‪.‬این نظریه در‬ ‫ریاضیدانوستارهشناسبرجستهایرانی‬ ‫اروپا نیز مخالفانی داشت؛ ولی تا حدود قرن ‪ 16‬ميالدی مطرح بود‪.‬‬ ‫در سیستان به دنیا آمد و در خراسان و‬ ‫شیراز به علم آموزی و مطالعه پرداخت‪.‬‬ ‫نظریۀ خورشید مرکزی‪ :‬نیکوالس کوپرنیک‪ ،‬ستارهشناس لهستانی که با علم ریاضی نیز به خوبی‬ ‫سجزی‪ ،‬نوعی اسطرالب ساخت و‬ ‫آشنا بود‪ ،‬با مطالعۀ حرکت سیارات در زمانهای مختلف‪ ،‬نظريۀ خورشيد مركزی را به شرح زير بیان کرد‪:‬‬ ‫کتاب «  ترکیب االفالک»‪« ،‬رسالة ‬ ‫زمین همراه با ماه‪ ،‬مانند دیگر سیاره‌ها در مدار دايرهای و مخالف حرکت عقربههای ساعت به دور‬ ‫في      كيفیـه     صنعة   آالت       النجوميه»   و‬ ‫خورشید می‌گردد‪.‬‬ ‫همچنین «  رسالة االسطرالب» از‬ ‫تألیفات او در ستاره شناسی و ریاضیات‬ ‫حرکت روزانۀ خورشید در آسمان‪ ،‬ظاهری و نتیجۀ چرخش زمین به دور محورخود است‪.‬‬ ‫هستند که هرکدام دارای نوآوریها و‬ ‫پس از آنكه كوپرنيك‪ ،‬نظريۀ خورشيد مركزی را مطرح کرد‪ ،‬یوهانس کپلر‪ ،‬به بررسی دقیق‬ ‫یافتههایعلمیفراوانمیباشند‪.‬‬ ‫یادداشت های ستاره شناسان پرداخت و دریافت که سيارات در مدارهای بیضوی‪ ،‬به دور خورشید در‬ ‫حركت می باشند‪.‬او با ارائۀ سه قانون زير‪ ،‬نظریۀ خورشید مرکزی را اصالح نمود‪.‬‬ ‫قانون اول‪ :‬هر سیاره در مداری بیضوی‪ ،‬چنان به دور خورشيد می گردد که خورشيد همواره‪ ،‬در‬ ‫یکی از دو کانون آن قرار دارد‪.‬‬ ‫‪11‬‬  ‫یادآوری‬ ‫با توجه به اینکه‪ ،‬نورخورشید حدود ‪ 8 /3‬دقیقه نوری طول می کشد تا به زمین برسد فاصله‬ ‫متوسط زمین تا خورشید چند کیلومتر است؟‬ ‫به این فاصله در اصطالح ستاره شناسی چه گفته می شود؟‬ ‫‪N‬‬ ‫قانون دوم‪ :‬هر سیاره‪ ،‬چنان به دور خورشید میگردد که خط فرضی‬ ‫سیاره‬ ‫‪M‬‬ ‫که سیاره را به خورشید وصل میکند‪ ،‬در مدت زمانهای مساوی‪،‬‬ ‫‪A‬‬ ‫مساحتهای مساوی ایجاد میکند‪.‬‬ ‫حضیض خورشیدى‬ ‫اوج خورشیدى‬ ‫(ا ّول دی ماه)‬ ‫(ا ّول تیرماه)‬ ‫‪P‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪Q‬‬ ‫شکل ‪3‬ـ‪ ١‬ـ نمایش قانون دوم کپلر‬ ‫قانون سوم‪ :‬زمان گردش یک دور سیاره به دور خورشید(‪ ،) p‬با افزایش فاصله از خورشید (‪ )d‬افزایش می یابد‪ ،‬به طوری که مربع‬ ‫زمان گردش سیاره به دور خورشید‪ ،‬معادل مکعب فاصله آن سیاره تا خورشید است (‪.)p2 ∝ d3‬در این رابطه‪ p ،‬بر حسب سال زمينی‬ ‫و ‪ d‬بر حسب واحد نجومی است‪.‬‬ ‫پیوند با‬ ‫اگر مدار سیاره ای در فاصلۀ ‪ 600 × 106‬کیلومتری خورشید قرار داشته باشد‪ ،‬زمان گردش آن‬ ‫ریاضی‬ ‫به دور خورشید چند سال است؟‬ ‫حرکات زمین‬ ‫کرة زمین دارای حرکت وضعی و انتقالی است‪.‬چرخش زمین به دور محورش را حرکت وضعی میگویند‪.‬این چرخش در جهت خالف حرکت‬ ‫عقربههای ساعت است و در مدت زمان حدود ‪ ٢٤‬ساعت انجام میشود‪.‬‬ ‫شب و روز بر اثر حرکت وضعی به وجود می آید‪.‬انحراف ‪ 23/5‬درجه ای محور زمین‪ ،‬نسبت به خط عمود بر سطح مدار گردش زمین‬ ‫به دور خورشید‪ ،‬سبب ایجاد اختالف مدت زمان روز و شب در عرض های جغرافیایی مختلف می شود‪.‬به صورتی که به جز در مدار استوا‬ ‫«مدار صفر درجه»‪ ،‬که طول مدت شب و روز در تمام مدت سال با هم برابر و ‪ ١٢‬ساعت است‪ ،‬در سایر نقاط با افزایش عرض جغرافیایی‬ ‫این اختالف ساعت بیشتر می شود‪.‬‬ ‫به گردش زمین بر روی مدار بیضوی به دور خورشید‪ ،‬حرکت انتقالی گفته میشود که در جهت خالف حرکت عقربههای ساعت انجام میشود‪.‬‬ ‫‪12‬‬  ‫‪0‬‬ ‫‪−2312‬‬ ‫‪25 12‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪43‬‬ ‫‪6612 ‬‬ ‫ایی‬ ‫وشن‬ ‫مه ر‬ ‫عظی‬ ‫ایره‬ ‫‪‬‬ ‫د‬ ‫طان‬ ‫‪66 12‬‬ ‫لسر‬ ‫سا‬ ‫‪41 ‬‬ ‫رأ‬ ‫‪90‬‬ ‫‪23 1‬‬ ‫ستوا‬ ‫‪2‬‬ ‫ا‬ ‫جدی‬ ‫‪0‬‬ ‫س ال‬ ‫رأ‬ ‫‪47 ‬‬ ‫طبی‬ ‫دار ق‬ ‫م‬ ‫‪23 1‬‬ ‫‪2 ‬‬ ‫‪231 2 ‬‬ ‫‪90 S‬‬ ‫‪66 1‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪2‬‬ ‫شکل ‪ 4‬ـ‪1‬ـ مقدار انحراف محور زمین و تأثیر آن در مقدار زاویة تابش خورشید در عرض هاى جغرافیایی مختلف‬ ‫میانگین فاصلة خورشید از زمین‪ ،‬حدود ‪ 150‬میلیون کیلومتر است‬ ‫که به آن‪ ،‬یک واحد نجومی میگویند‪.‬البته این مقدار در اول تیر ماه‬ ‫به حداکثر مقدار خود‪ ،‬یعنی ‪ 152‬میلیون کیلومتر و در اول دیماه به‬ ‫حداقل خود‪ ،‬یعنی حدود ‪ 147‬میلیون کیلومتر میرسد‪.‬‬ ‫اول تیر ماه‬ ‫‪152,000,000km‬‬ ‫‪147,000,000km‬‬ ‫اول دی ماه‬ ‫شکل ‪  5‬ـ‪1‬ـ فاصله زمین نسبت به خورشید در طول سال یکسان نیست‪.‬‬ ‫با توجه به فاصلة حداکثر زمین تا خورشید در اول تیر و فاصلة حداقلی در اول دی ماه‪ ،‬علت گرمای‬ ‫تحقیق‬ ‫تیرماه و سرمای دی ماه چیست؟‬ ‫کنید‬ ‫پیدایش فصلها‪ ،‬حاصل حرکت انتقالی زمین و انحراف ‪ 23/5‬درجهای محور زمین است؛ به علت کرویبودن زمین‪ ،‬زاویة تابش خورشید‬ ‫در عرضهای جغرافیایی مختلف‪ ،‬در یک زمان‪ ،‬متفاوت است‪.‬همچنین به علت انحراف محور زمین‪ ،‬زوایای تابش خورشید در یک عرض‬ ‫جغرافیایی نیز در طول سال تفاوت دارد‪.‬این تفاوت زاویه‪ ،‬سبب ایجاد فصلها در نقاط مختلف کرة زمین شده است (شکل ‪  6‬ـ‪.)١‬‬ ‫‪13‬‬ ‫حرکت زمین و زاویة انحراف محور آن به گونهای است که میتوان موقعیت خورشید را نسبت به زمین بهصورت شکل ‪    6‬ـ‪ 1‬تص ّور کرد‪.‬‬ ‫خود را‬ ‫وضعيت فصل ها در نيمكرۀ  شمالی و جنوبی را مقایسه کنید‪.‬‬ ‫بیازمایید‬ ‫جهت تشکیل سایه‪ ،‬در نیمکره شمالی و جنوبی چه تفاوتی دارد؟‬ ‫در طول یک سال‪ ،‬خورشید در چه روز هایی بر استوا عمود می تابد؟‬ ‫‪N‬‬ ‫اول تابستان‬ ‫مدار رأس السرطان‬ ‫اول پاییز‬ ‫اول بهار‬ ‫اول بهار‬ ‫مدار استوا‬ ‫مدار رأس الجدی‬ ‫اول زمستان‬ ‫‪S‬‬ ‫شکل ‪ 6‬ـ‪1‬ـ موقعیت فرضی تابش عمود نور خورشید نسبت به مدارهای مختلف زمین (براساس نیمکره شمالی)‬ ‫براساس شکل باال در ابتدای بهار‪ ،‬خورشید بر مدار استوا عمود می تابد و در طول بهار بر عرض های جغرافیایی باالتر در نیمکرة‬ ‫شمالی عمود می تابد به طوری که‪ ،‬در آخر خرداد و اول تیرماه حداکثر بر مدار رأس السرطان‪ ،‬تابش قائم دارد‪.‬سپس در طول تابستان بر‬ ‫مدارهای کمتر از ‪ 23/5‬درجه شمالی‪ ،‬قائم است و مجدداً اول پاییز بر استوا و در ادامه در شش ماهة دوم سال‪ ،‬بر عرض های جغرافیایی‬ ‫صفر تا ‪ 23/5‬درجة جنوبی قائم می تابد‪.‬‬ ‫تکوین زمین و آغاز زندگی در آن‬ ‫حدود ‪ 6‬میلیارد سال قبل‪ ،‬با نخستین تج ّمعات ذ ّرات کیهانی‪ ،‬شكلگيری منظومهشمسی آغاز شد و در حدود ‪ 4/6‬میلیارد سال قبل‪ ،‬سياره‬ ‫زمين به صورت کرهای مذاب‪ ،‬تشکیل و در مدار خود قرار گرفت‪.‬با گذشت زمان و سرد شدن این گوی مذاب‪ ،‬حدود ‪ 4‬میلیارد سال قبل‪،‬‬ ‫سنگهای آذرين به عنوان نخستین اجزای سنگکره تشکیل شدند؛ سپس با فوران آتشفشانهای متعدد‪ ،‬گازهایی که از داخل زمين خارج‬ ‫شدند‪ ،‬به تدریج گازهای مختلف مانند اکسیژن‪ ،‬هیدروژن‪ ،‬نیتروژن‪ ،‬هواکره را به وجود آوردند‪.‬در ادامه‪ ،‬کرۀ زمین سردتر شد و بخار آب به‬ ‫صورت مایع در آمد و آبکره تشکیل  شد‪.‬با تشکیل اقیانوسها و تحتتأثیر انرژی خورشید‪ ،‬شرایط برای تشکیل زیستکره فراهم و زندگی‬ ‫انواع تک یاختهها در دریاهای کم عمق آغاز شد‪.‬‬ ‫به وجود آمدن چرخۀ آب‪ ،‬باعث فرسايش سنگ ها‪ ،‬تشكيل رسوبات و سنگ های رسوبی گرديد‪.‬در ادامه‪ ،‬با حركت ورقه های سنگ كره‬ ‫‪14‬‬  ‫و ايجاد فشار و گرمای زياد در مناطق مختلف‪ ،‬سنگ های دگرگونی به وجود آمدند‪.‬دانشمندان معتقدند شرایط محیط زیست فعلی به‬ ‫تدریج و در طی صدها میلیون سال مهیا شده است‪.‬‬ ‫با توجه به شواهد زمين شناسی‪ ،‬دانشمندان دريافتند كه خداوند در آفرينش جهان‪ ،‬ابتدا شرايط محيط زيست را مهيا كرده و سپس‬ ‫جانداران را از ساده تا پيچيده آفريده است‪.‬در دوران های مختلف‪ ،‬شرايط آب و هوايی و محيط زيست تغييرات فراوانی داشته اند و‬ ‫بر  اين اساس‪ ،‬گونه های مختلف جانداران در سطح زمين ظاهر و منقرض شده اند‪.‬به عنوان مثال‪ ،‬خزندگان در دورۀ کربونیفر‪ ،‬ظاهر و‬ ‫در طی‪      80‬ــ‪ 70‬میلیون سال‪ ،‬جثۀ آنها بزرگ شد و در کرۀ زمین گسترش یافتند‪.‬با نامساعد شدن شرایط محیط زیست و عدم توانایی‬ ‫دایناسورها برای سازگاری با تغییرات محیطی‪ ،‬این موجودات حدود ‪ 65‬میلیون سال پیش منقرض شدند‪.‬‬ ‫تفسیر کنید‬ ‫با توجه به شکل زیر‪ ،‬ترتیب تشکیل هوا كره‪ ،‬سنگ كره‪ ،‬زيست كره و آب كره را از قدیم به‬ ‫جدید ذکر کنید‪.‬‬ ‫نخستین‬ ‫میلیارد سال قبل‬ ‫فسیل های انسانی‬ ‫پیدایش‪ ،‬گسترش و‬ ‫نابودی دایناسورها‬ ‫نخستین بندپایان‬ ‫(تریلوبیت)‬ ‫پیدایش نخستین‬ ‫سلول های هسته دار‬ ‫تشکیل سنگ ها‬ ‫تشکیل کره زمین‬ ‫سن زمین‬ ‫از آغاز پیدایش كرۀ زمین تاکنون‪ ،‬مدت زمان بسیار زیادی می گذرد و در این مدت‪ ،‬حوادث و وقایع فراوانی در آن رخ داده است‪.‬آيا‬ ‫میدانيد سن زمين و حوادث و وقايع گذشته را چگونه تعيين می كنند؟ تعيين سن سنگها و پديدههای مختلف‪ ،‬از نظر بررسی تاريخچه‬ ‫زمين‪ ،‬اكتشاف ذخاير و منابع موجود در زمين‪ ،‬پيشبينی حوادث احتمالی آينده و ‪...‬اهميت زیادی دارد‪.‬‬ ‫در زمین شناسی‪ ،‬سن سنگ ها و پديده ها را به دو روش نسبی و مطلق تعیین می كنند‪.‬‬ ‫‪15‬‬  ‫سطح هوازده‬ ‫یادآوری‬ ‫گسل ‪Y‬‬ ‫‪G‬‬ ‫در کتاب علوم نهم با روش تعیین‬ ‫‪F‬‬ ‫سن نسبی و اصول آن آشنا شدید‪.‬با توجه‬ ‫‪E‬‬ ‫به آن‪ ،‬در شکل روبهرو‪ ،‬ترتیب وقایع را از‬ ‫‪D‬‬ ‫‪C‬‬ ‫قدیم به جدید شمارهگذاری کنید‪.‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪A‬‬ ‫تودة آذرین نفوذی‬ ‫در تعیین سن نسبی‪ ،‬ترتیب تقدم‪ ،‬تأخر و هم زمانی وقوع پدیده ها‪ ،‬نسبت به یکدیگر   مشخص می شود‪.‬در تعیین سن مطلق‬ ‫(پرتوسنجی)‪ ،‬سن واقعی نمونه ها با استفاده از عناصر پرتوزا اندازه گیری می شود‪.‬عناصر پرتوزا به طور مداوم‪ ،‬با سرعت ثابت در حال‬ ‫واپاشی هستند‪.‬اين عناصر پس از واپاشی به عنصر پايدار تبديل می شوند‪.‬مدت زمانی كه نيمی از يك عنصر پرتوزا به عنصر پايدار‬ ‫تبديل می شود را‪ ،‬نيم عمر آن عنصر می گویند‪.‬در تعیین سن مطلق با استفاده از رابطۀ زیر می توان سن مطلق نمونه هایی مانند (سنگ‪،‬‬ ‫چوب‪ ،‬استخوان و‪ )...‬را تعيين کرد‪.‬‬ ‫نیم عمر تعداد نیم عمر= سن نمونه‬ ‫‪+‬‬ ‫پیوند با‬ ‫در جدول زیر‪ ،‬نیم عمر برخی از عناصر پرتوزا و عنصر پایدار حاصل از آنها نشان داده شده است‪.‬‬ ‫ریاضی‬ ‫با استفاده از اطالعات موجود در آن‪ ،‬به پرسش های زیر پاسخ دهید‪:‬‬ ‫‪1‬ـ برای تعیین سن نخستین سنگ هایی که در کره زمین تشکیل شده اند‪ ،‬استفاده از کدام عنصر‬ ‫پرتوزا مناسب تر است؟ چرا؟‬ ‫‪2‬ـ برای تعیین سن فسیل ماموت و یا جمجمه انسان اولیه‪ ،‬از کربن ‪ 14‬استفاده می شود‪.‬دلیل آن‬ ‫را توضیح دهید‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪3‬ـ اگر مقدار کربن ‪ 14‬باقی مانده در یک نمونۀ استخوان قدیمی حدود مقدار اولیه آن باشد‪،‬‬ ‫‪٨‬‬ ‫سن استخوان را محاسبه کنید‪.‬‬ ‫نیم عمر برخی از عناصر پرتوزا‬ ‫عنصر پایدار‬ ‫نیم عمر(تقریبی)‬ ‫عنصر پرتوزا‬ ‫سرب ‪206‬‬ ‫‪ 4/5‬میلیارد سال‬ ‫اورانیم ‪238‬‬ ‫سرب‪207‬‬ ‫‪ 713‬میلیون سال‬ ‫اورانیم ‪235‬‬ ‫سرب ‪208‬‬ ‫‪ 14/1‬میلیارد سال‬ ‫توریم ‪232‬‬ ‫نیتروژن ‪14‬‬ ‫‪ 5730‬سال‬ ‫کربن ‪14‬‬ ‫آرگون ‪40‬‬ ‫‪ 1/3‬میلیارد سال‬ ‫پتاسیم ‪40‬‬ ‫‪16‬‬  ‫زمان در زمین شناسی‬ ‫مفهوم زمان در مقیاس های مختلفی به کار می رود‪.‬شما با واحدهای زمان مانند‪ :‬ثانیه‪ ،‬دقیقه‪ ،‬ساعت‪ ،‬شبانه روز‪ ،‬هفته‪ ،‬ماه‪ ،‬سال‪،‬‬ ‫دهه‪ ،‬سده (قرن) و هزاره آشنا هستید؛ اما‪ ،‬واحدهای بزرگ تر زمان نیز وجود دارند که در زندگی روزمره ما‪ ،‬کاربرد زیادی ندارند‪ ،‬ولی‬ ‫در علوم زمین بسیار مهم اند‪.‬مانند عهد‪ ،‬دوره‪ ،‬دوران و ا ِئون (اَبردوران) که واحدهای زمانی مورد استفاده در زمین شناسی هستند‪.‬معیار‬ ‫تقسیم‌بندی این واحدهای زمانی مختلف‪ ،‬به حوادث مهمی همچون پیدایش یا انقراض گونه خاصی از جانداران‪ ،‬حوادث كوهزايی‪،‬‬ ‫پيشروي يا پسروی جهانی درياها‪ ،‬عصرهای یخبندان و‪...‬بستگی دارد (شکل‪.)1-7‬‬ ‫ائون‬ ‫دوران‬ ‫دوره‬ ‫رویدادهای زیستی‬ ‫میلیون سال قبل‬ ‫کواترنری‬ ‫انسان‬ ‫سنوزوئیک‬ ‫نئوژن‬ ‫تنوع پستانداران‬ ‫پالئوژن‬ ‫‪66‬‬ ‫انقراض دایناسورها‬ ‫کرتاسه‬ ‫نخستین گیاهان  گل دار‬ ‫مزوزوئیک‬ ‫نخستین پرنده‬ ‫ژوراسیک‬ ‫نخستین پستاندار‬ ‫تریاس‬ ‫نخستین دایناسور‬ ‫‪251‬‬ ‫پرمین‬ ‫انقراض گروهی‬ ‫فانروزوییک‬ ‫کربنیفر‬ ‫نخستین خزنده‬ ‫نخستین دوزیست‬ ‫دونین‬ ‫پالئوزوئیک‬ ‫سیلورین‬ ‫نخستین گیاهان آونددار‬ ‫اردوویسین‬ ‫نخستین ماهی ها‬ ‫کامبرین‬ ‫نخستین تریلوبیت‬ ‫‪541‬‬ ‫پروتروزوئیک‬ ‫پرکامبرین‬ ‫‪2500‬‬ ‫آرکئن‬ ‫‪4000‬‬ ‫هادئن‬ ‫‪4600‬‬ ‫شکل‪7‬ـ‪1‬ـ مقیاس زمان زمین شناسی و رویدادهای مهم آن‬ ‫‪17‬‬  ‫پیدایش اقیانوس ها‬ ‫در سالهای گذشته‪ ،‬با مفهوم سنگکره و ساز و کار حرکت ورقهها آشنا شدید‪.‬ورقههای سنگکره‪،‬‬ ‫به دو نوع قارهای و اقیانوسی تقسیم میشوند‪.‬البته گاهی ممکن است بخشی از یک ورقه‪ ،‬جنس قارهای‬ ‫و در بخش دیگر از جنس اقیانوسی باشد (مانند ورقه هند) و یا در همه جا از آب پوشیده شده و از جنس‬ ‫اقیانوسی باشد (مانند ورقه اقیانوس آرام)‪.‬سنگکره قارهای‪ ،‬نسبت به سنگکره اقیانوسی ضخامت‬ ‫بیشتر و چگالی کمتری دارد‪.‬از طرفی سن ورقههای قارهای زیاد و حدود ‪ 3/8‬میلیارد سال بوده و‬ ‫درحالیکه سنگهای بستر اقیانوسها حداکثر ‪ 200‬میلیون سال قدمت دارند‪.‬‬ ‫یادآوری‬ ‫در فصل زمین ساخت ورقه ای کتاب علوم نهم‪ ،‬در مورد حرکت‬ ‫ورقه های سنگ کره و پیامدهای آن مطالبی آموختید‪.‬در این باره به‬ ‫پرسش های زیر پاسخ دهید‪:‬‬ ‫‪1‬ـ علت حرکت ورقه های سنگ کره چیست؟‬ ‫‪2‬ـ انواع حرکت ورقه ها را بیان کنید‪.‬‬ ‫‪3‬ـ پیامدهای حاصل از حرکت ورقه ها را ذکر کنید‪.‬‬ ‫دانشمندان علوم زمین‬ ‫در ادامۀ نظریههای جا  بهجایی‬ ‫نخستین بار ساز و کار حرکت ورقه های سنگ کره توسط دانشمند کانادایی به نام توزو ویلسون در‬ ‫قارهها و گسترش بستر اقیانوسها‪،‬‬ ‫توزو ویلسون زمینشناس کانادایی‪،‬‬ ‫قالب چرخه ای به نام چرخه ویلسون مطرح شد‪.‬‬ ‫نخستین بار‪ ،‬ایده وجود ورقههای‬ ‫خالصه مراحل چرخۀ ویلسون به شرح زیر می باشد‪:‬‬ ‫تشکیل دهندۀ سنگ کره زمین و‬ ‫‪1‬ـ مرحله بازشدگی‪ :‬تحت تأثیر جریان های همرفتی سست کره‪ ،‬بخشی از پوستۀ قاره ای‬ ‫مرز آنها را عنوان کرد که منجر به‬ ‫ارائۀ نظریۀ زمین ساخت ورقهای‬ ‫شکافته می شود و مواد مذاب سست کره‪ ،‬صعود نموده و به سطح زمین می رسند‪.‬نمونه ای از آن‬ ‫شد‪.‬مراحل تشکیل اقیانوسها نیز‪،‬‬ ‫آتشفشان های کنیا و کلیمانجارو در شرق افریقا ایجاد شده است (شکل ‪  8‬ـ‪1‬ـ الف)‪.‬‬ ‫توسط وی ارائه و بعدها به چرخۀ‬ ‫ویلسون معروف شد‪.‬مطالعات علمی‬ ‫او‪ ،‬مورد تحسین جهان قرار گرفت‪.‬‬ ‫قاره ای‬ ‫شکل‪   8‬ـ‪1‬ـ الف) ایجاد شکاف در پوستۀ ّ‬ ‫‪2‬ـ مرحله گسترش‪ :‬در این مرحله‪ ،‬در محل شکاف ایجاد شده‪ ،‬مواد مذاب سست کره به بستر‬ ‫اقیانوس رسیده و پشته های میان اقیانوسی تشکیل می شوند و پوسته جدید ایجاد شده به طرفین‬ ‫حرکت کرده و باعث گسترش بستر اقیانوس می شود مانند بستر اقیانوس اطلس (دور شدن آمریکای‬ ‫توزو ویلسون‬ ‫جنوبی از افریقا) و دریای سرخ (دور شدن عربستان از افریقا) (شکل ‪  8‬ـ‪1‬ـ ب)‪.‬‬ ‫‪ ۱۵‬آوریل ‪ 1993‬ـ ‪ ۲۴‬اکتبر‪1908‬‬ ‫‪18‬‬  ‫پشته میان اقیانوسی‬ ‫قاره ای‬ ‫ورقه ّ‬ ‫قاره ای‬ ‫ورقه ّ‬ ‫خروج ماگما‬ ‫شکل‪ 8‬ـ‪1‬ـ ب) ایجاد و گسترش پوستۀ اقیانوسی‬ ‫‪3‬ـ مرحله بسته شدن‪ :‬در این مرحله‪ ،‬ورقه اقیانوسی از حاشیه به زیر ورقۀ قارهای مجاور خود فرو رانده میشود (دراز گودال اقیانوسی)‬ ‫و با ادامه فرورانش در نهایت اقیانوس بسته میشود (مانند بسته شدن اقیانوس تتیس) (شکل ‪    8‬ـ‪1‬ـ پ)‪.‬‬ ‫قاره ای‬ ‫ورقه ّ‬ ‫ورقه اقیانوسی‬ ‫قاره ای‬ ‫ورقه ّ‬ ‫قاره ای‬ ‫ورقه ّ‬ ‫قه‬‫ور‬ ‫نو‬‫اقیا‬ ‫سی‬ ‫شکل‪     8‬ـ‪1‬ـ پ) بسته شدن حوضۀ اقیانوسی ایجاد شده‬ ‫در برخی از اقیانوسها مانند اقیانوس آرام در بخشی از آن‪ ،‬ورقه اقیانوسی به زیر ورقه اقیانوسی دیگر فرو رانده شده و منجر به تشکیل‬ ‫دراز گودال اقیانوسی و جزایر قوسی میشود‪.‬‬ ‫‪4‬ـ مرحله برخورد‪ :‬با بسته شدن اقیانوس و برخورد ورقه ها‪ ،‬رسوبات فشرده شده و رشته کوه هایی مانند هیمالیا (برخورد هندوستان‬ ‫به آسیا)‪ ،‬زاگرس (برخورد عربستان به ایران) و ‪...‬را به وجود می آورند (شکل ‪    8‬ـ‪1‬ـ ت)‪.‬‬ ‫قاره ای‬ ‫ورقه ّ‬ ‫قاره ای‬ ‫ورقه ّ‬ ‫شکل‪   8‬ـ‪1‬ـ ت) برخورد ورقه ها و ایجاد رشته کوه‬ ‫‪19‬‬  ‫پاسخ‬ ‫‪1‬ـ عامل باز و بسته شدن اقیانوس ها چیست؟‬ ‫دهید‬ ‫‪2‬ـ چرا با وجود گسترش بستر اقیانوس ها‪ ،‬وسعت سطح زمین افزایش نمی یابد؟‬ ‫‪3‬ـ نتیجه فرورانش ورقه اقیانوسی ـ قاره ای و اقیانوسی ـ اقیانوسی چیست؟‬ ‫‪1‬‬ ‫قاره ای‬ ‫ورقة ّ‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫شکل ‪9‬ـ‪1‬ـ مراحل تشکیل اقیانوس جدید‬ ‫علم‪،‬‬ ‫دیرینه شناسی ‪ :‬شاخه اي از علم زمين شناسي‬ ‫زندگی‪،‬‬ ‫كه به بررسي آثار و بقاياي موجودات گذشته زمين در‬ ‫کارآفرینی‬ ‫الیه های رسوبی مي پردازد‪.‬بر پايه مطالعه فسيل ها‪،‬‬ ‫پيدايش و نابودي آنها مي توان به سن نسبي اليه هاي‬ ‫زمين و محيط زندگي موجودات در گذشته پي برد‪.‬‬ ‫‪20‬‬  ‫سنجش از دور‪ :‬علم و فن جمعآوری اطالعات از عوارض سطح زمین‪ ،‬بدون تماس‬ ‫فیزیکی با آنها است‪.‬سنجش از دور شامل اندازهگیری و ثبت انرژی بازتابی از سطح زمین و ج ّو‬ ‫پیرامون آن‪ ،‬از یک نقطه مناسب در باالتر از سطح زمین است‪.‬پرتوهای بازتابی که از نوع امواج‬ ‫الکترومغناطیس هستند‪ ،‬میتوانند دارای منابع گوناگونی مانند پرتوهای خورشیدی‪ ،‬پرتوهای‬ ‫حرارتی اجسام یا حتی پرتوهای مصنوعی باشند‪.‬بهدست آوردن اطالعات از سطح زمین و سطح‬ ‫دریاها‪ ،‬با استفاده از تصاویر اخذ شده از فراز آنها‪ ،‬از بخشهایی از طیف الکترومغناطیس که از‬ ‫سطح زمین تابیده یا بازتابیده شدهاند‪ ،‬انجام میشود‪.‬سنجش از دور‪ ،‬از انرژی الکترومغناطیسی‬ ‫بهره میگیرد‪.‬قویترین منبع تولیدکنندة این انرژی‪ ،‬خورشید است که انرژی الکترومغناطیس را‬ ‫در تمام طول موجها‪ ،‬تابش میکند‪.‬‬ ‫متخصصان این رشته ها‪ ،‬در مراکزی مانند سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور‪،‬‬ ‫شرکت ملی نفت ایران و‪...‬می توانند به کمک آن حوادثی مانند‪ :‬وقوع سیل‪ ،‬تغییرات سطح‬ ‫زمین‪ ،‬پراکندگی ریزگردها و‪...‬را بررسی کنند و در کیفیت بخشی و بهبود اجرای پروژه های‬ ‫اکتشافی و آموزشی کمک شایانی داشته باشند‪.‬‬ ‫‪21‬‬ ‫معدن مس سونگون ورزقان (شهرستان اهر ـ استان آذربایجانشرقی)‬ ‫‪22‬‬  ‫فصل‬ ‫منابع معدنی و ذخایر انرژی‪ ،‬زیربنای تمدن و توسعه‬ ‫زیربنای اقتصادی کشورهای مختلف‪ ،‬متنوع است‪.‬مبنای اقتصادی برخی از‬ ‫کشورها‪ ،‬صنعت‪ ،‬کشاورزی یا گردشگری است و برخی دیگر‪ ،‬اقتصاد خود را بر مبنای‬ ‫منابع و ذخایر معدنی بنا نهادهاند‪.‬مبنای اقتصاد کشور ما‪ ،‬کدام مورد است؟ بسیاری‬ ‫از کاالهایی که در زندگی روزمره از آنها استفاده میکنید‪ ،‬یا با آنها سروکار دارید‪ ،‬از‬ ‫منابع فلزی (آهن‪ ،‬آلومینیم‪ ،‬طال و منيزيم)‪ ،‬غیر فلزی (رسها‪ ،‬زغالسنگ و ‪ )...‬و‬ ‫یا مواد نفتی و فراوردههای پتروشيمي مانند پالستیک‪ ،‬بنزين و ‪...‬بهدست ميآيند‪.‬‬ ‫در علم زمینشناسی با مواردی مانند نحوۀ تشکیل‪ ،‬ذخیره و اکتشاف منابع معدنی و‬ ‫سوختهای فسیلی مانند زغالسنگ‪ ،‬نفت و گاز آشنا میشوید‪.‬‬ ‫‪23‬‬  ‫کانی گارنت‬ ‫کانی کوارتز‬ ‫سکوی نفتی‬ ‫مجتمع پتروشیمی‬ ‫منابع معدنی در زندگی ما‬ ‫بخش عمدۀ مواد مورد نیاز برای زندگی ما‪ ،‬از منابع معدنی تأمین می شوند‪.‬مس موجود در کابل های برق‪ ،‬آهن‬ ‫مورد استفاده در ریل راه آهن‪ ،‬پالتین استفاده شده در ساخت گوشی تلفن همراه‪ ،‬مدادی که با آن می نویسیم‪ ،‬از‬ ‫کانی گرافیت‪ ،‬خمیردندان از کانی فلوئوریت و‪...‬از منابع معدنی تهیه می شوند‪.‬منابع معدنی پس از شناسایی توسط‬ ‫زمین شناسان‪ ،‬از معادن استخراج و پس از فراوری‪ ،‬به کاالهای مورد نیاز تبدیل می شوند‪.‬تعدادي از كاربردهاي مواد‬ ‫معدني (فلزي ـ غير فلزي) در جدول ‪1‬ـ‪ 2‬آورده شده است‪.‬‬ ‫‪24‬‬  ‫بیشتر بدانید‬ ‫جدول ‪1‬ـ‪2‬ـ فراوانی و کاربرد برخی از کانی ها و منابع معدنی‬ ‫فراوان‪ :‬آهن‪ ،‬آلومینیم‪ ،‬منیزیم‪ ،‬منگنز‪ ،‬تیتانیم‬ ‫فلزها براساس‬ ‫فراوانی‬ ‫کمیاب‪ :‬مس‪ ،‬سرب‪ ،‬روی‪ ،‬نیکل‪ ،‬کروم‪ ،‬طال‪ ،‬نقره‪ ،‬قلع‪ ،‬تنگستن‪ ،‬مولیبدن‪،‬‬ ‫اورانیم‪ ،‬پالتین و ‪...‬‬ ‫صنایع شیمیایی‪ :‬هالیت‪( ،‬سدیم کلرید)‪ ،‬فلوئوریت‪( ،‬کلسیم فلوراید)‬ ‫کودهای شیمیایی‪ :‬آپاتیت (کلسیم فسفات)‪ ،‬سیلویت (پتاسیم کلرید)‪ ،‬گوگرد‪،‬‬ ‫کلسیت و سنگ آهک (کلسیم کربنات)‪ ،‬شوره (سدیم نیترات)‬ ‫ساختمانسازی‪ :‬ژیپس (گچ ساختمانی)‪ ،‬سنگ آهک (سیمان)‪ ،‬رس (آجر‬ ‫و کاشی و سرامیک)‪ ،‬شن و ماسه‪ ،‬سنگهای تزیینی و نما‪ ،‬فلدسپار (کاشی و‬ ‫سرامیک)‪ ،‬سیلیس (شیشهسازی)‪ ،‬پوزوالن و پرلیت (مصالح سبک وزن)‬ ‫گوهرها و کانیهای نیمه قیمتی‪ :‬الماس‪ ،‬کرندوم (یاقوت)‪ ،‬گارنت (بیجاده)‪،‬‬ ‫آمتیست (کوارتز بنفش)‪ ،‬بریل (زمرد)‪ ،‬فیروزه‪ ،‬آگات(عقیق)‪ ،‬الیوین (زبرجد)‪،‬‬ ‫غیرفلزها براساس کاربرد‬ ‫اسپینل (لعل)‪ ،‬الجورد‪ ،‬یشم و ‪...‬‬ ‫پزشکی و داروسازی‪ :‬باریت (عکس برداری رادیولوژی)‪ ،‬انواع کانی های رسی‬ ‫( آنتی بیوتیک ها‪ ،‬ضد اسید معده)‪ ،‬فلوئوریت (خمیر دندان)‪ ،‬تالک (پودر بچه‪،‬‬ ‫لوازم آرایشی‪ ،‬کرم های ضد آفتاب)‬ ‫کانیهای صنعتی‪ :‬بنتونیت (گل حفاری‪ ،‬خاک رنگبر‪ ،‬جاذب آب و آالیندهها‪ ،‬صنعت‬ ‫فوالد‪ ،‬سرامیک‪ ،‬صنایع رنگ‪ ،‬کاغذسازی‪ ،‬تصفیه آب و فاضالب‪ ،‬داروسازی‪ ،‬تصفیه‬ ‫و رنگبری روغن‪ ،‬قند‪ ،‬نوشیدنیها و‪ ،)...‬کائولن (سرامیک‪ ،‬کاغذسازی‪ ،‬پرکننده و‬ ‫الستیکسازی)‪ ،‬کوارتز (ساعتسازی‪ ،‬شیشهسازی‪ ،‬قطعات الکترونیکی و ‪)...‬‬ ‫کشاورزی‪ :‬کانی زئولیت در (سبککردن و هوارسانی به خاک و جاذب رطوبت)‪،‬‬ ‫دامپروری (مکمل غذای دام و طیور)‪ ،‬پرورش ماهی‪ ،‬تصفیه آب و فاضالب‬ ‫سایر موارد‪ :‬تالک (کاغذسازی‪ ،‬رنگ)‪ ،‬باریت(گل حفاری)‪ ،‬گرافیت (نوک مداد‪،‬‬ ‫پیل الکتریکی‪ ،‬تایر خودروها)‪ ،‬ساینده (الماس‪ ،‬گارنت‪ ،‬کرندوم‪ ،‬کوارتز)‬ ‫افزون بر موارد ذکر شده در جدول‪ ،‬فهرستی از وسایل و موادی که در زندگی‬ ‫جمع آوری‬ ‫روزمره‪ ،‬به کار می برید یا با آن سر و کار دارید‪ ،‬تهیه کنید و مشخص کنید کدام‪،‬‬ ‫اطالعات‬ ‫به صورت مستقیم و کدام به صورت غیرمستقیم از زمین به دست می آید؟ کدام یک از‬ ‫این منابع‪ ،‬فلزی و کدام غیرفلزی است؟‬ ‫‪25‬‬  ‫غلظت عناصر در پوستۀ زمین‬ ‫در سال ‪ 1964‬میالدی‪ ،‬دو زمین شناس به نام های کالرک‪ 1‬و رینگ وود‪ 2‬برای تعیین ترکیب شیمیایی پوستة زمین و بررسی‬ ‫پراکندگی عناصر در بخش های مختلف آن‪ ،‬تعداد بسیار زیادی از انواع سنگ های مناطق مختلف را نمونه برداری و ترکیب شیمیایی‬ ‫آنها را تعیین کردند‪.‬امروزه‪ ،‬فراوانی میانگین عناصر پوستۀ زمین با عنوان غلظت کالرک عناصر شناخته می شود (جدول ‪2‬ـ‪.)2‬‬ ‫جدول ‪2‬ـ‪2‬ـ غلظت کالرک عناصر فراوان در پوسته جامد زمین‬ ‫درصد براساس جرم‬ ‫عنصر‬ ‫‪45/20‬‬ ‫اکسیژن‬ ‫‪27/20‬‬ ‫سیلیسیم‬ ‫‪8/00‬‬ ‫آلومینیم‬ ‫‪5/80‬‬ ‫آهن‬ ‫‪5/06‬‬ ‫کلسیم‬ ‫‪2/32‬‬ ‫سدیم‬ ‫‪2/77‬‬ ‫پتاسیم‬ ‫‪1/68‬‬ ‫منیزیم‬ ‫‪0/86‬‬ ‫تیتانیم‬ ‫‪0/12‬‬ ‫فسفر‬ ‫‪0/10‬‬ ‫منگنز‬ ‫‪0/013‬‬ ‫روی‬ ‫‪0/007‬‬ ‫مس‬ ‫‪0/00016‬‬ ‫سرب‬ ‫اندازه گیری و تعیین غلظت میانگین عناصر‪ ،‬کاربردهای زیادی دارد‪.‬پژوهشگران با اندازه گیری مقدار غلظت عناصر در سنگ ها و‬ ‫خاک های هر منطقه و مقایسۀ آن با مقادیر غلظت میانگین‪ ،‬به فرایندهای زمین شناسی مانند حرکت ورقه های سنگ کره ‪ ،‬تاریخچۀ ‬ ‫تکوین یک منطقه‪ ،‬آلودگی های زیست محیطی و ‪...‬پی می برند‪.‬‬ ‫اگر در منطقهای‪ ،‬غلظت عناصر از میانگین کالرک باالتر باشد‪ ،‬بیهنجاری مثبت و اگر غلظت آنها از میانگین‪ ،‬پایینتر باشد‪ ،‬آن را‬ ‫بیهنجاری منفی مینامند‪.‬زمینشناسان در پیجوییهای اکتشافی عناصر‪ ،‬به دنبال یافتن مناطقی با بی هنجاری مثبت آن عنصر هستند‪.‬‬ ‫‪ Clark‬ـ‪1‬‬ ‫‪ Ringwood‬ـ‪2‬‬ ‫‪26‬‬  ‫تفسیر کنید‬ ‫نتایج حاصل از تجزیه شیمیایی سنگ های یک منطقه‪ ،‬در جدول زیر ارائه شده است‪.‬در‬ ‫کدام عناصر‪ ،‬بیهنجاری مثبت و در کدام عناصر‪ ،‬بی هنجاری منفی دیده میشود؟‬ ‫درصد براساس جرم‬ ‫عنصر‬ ‫‪17‬‬ ‫‪Si‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Fe‬‬ ‫‪5/9‬‬ ‫‪Ca‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪0/7‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪Pb‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪K‬‬ ‫یادآوری‬ ‫در کتاب های درسی علوم تجربی‪ ،‬با مفهوم ویژگی ها و كاربرد برخی از کانی ها آشنا شديد‪.‬‬ ‫تعیین کنید كدام يك از تصاوير زیر‪ ،‬كانی می باشند؟ چرا؟‬ ‫ب) یخ‬ ‫الف) نبات‬ ‫ت) گوگرد‬ ‫پ) نفت‬ ‫‪27‬‬  ‫کانی ها‪ ،‬براساس ترکیب شیمیایی به دو گروه سیلیکات ها و غیرسیلیکات ها‬ ‫رده بندی می شوند‪.‬‬ ‫سیلیکات ها‪ ،‬کانی هایی هستند که بیش از ‪ 90‬درصد از پوسته زمین را تشكيل‬ ‫‪Si4+‬‬ ‫می دهند و در ترکیب شیمیایی خود‪ ،‬بنیان سیلیکاتی ( ‪ )SiO 44−‬دارند‪.‬کانی های‬ ‫سیلیکاتی در سنگ های آذرین‪ ،‬رسوبی و یا دگرگونی یافت می شوند (شکل ‪2‬ـ‪.)2‬‬ ‫کانی های غیرسیلیکاتی‪ ،‬گروهی از کانی ها هستند که در ترکیب خود‪ ،‬فاقد بنیان‬ ‫سیلیکاتی هستند‪.‬این کانی ها نیز در انواع سنگ ها یافت می شوند‪.‬‬ ‫شکل ‪١‬ـ‪٢‬ـ از اتصال چهار اتم اکسیژن به یک اتم سیلیسیم‪،‬‬ ‫هرم چهار وجهی تشکیل می شود که واحد بنیادی سیلیکات ها‬ ‫است‪.‬‬ ‫غیر سیلیکات ها ( سولفات ها‪ ،‬سولفیدها‪ ،‬اکسیدها‪،‬‬ ‫فسفات ها‪ ،‬کربنات ها‪ ،‬عناصر آزاد)‬ ‫سایر سیلیکات ها‬ ‫‪%8‬‬ ‫کانی های رسی‬ ‫‪%3‬‬ ‫‪%5‬‬ ‫فلدسپارهای سدیم و کلسیم‬ ‫میکاها‬ ‫(پالژیوکالز)‬ ‫‪%5‬‬ ‫‪%39‬‬ ‫آمفیبول ها‬ ‫‪%5‬‬ ‫پیروکسن ها‬ ‫‪%11‬‬ ‫کوارتز‬ ‫‪%12‬‬ ‫فلدسپارهای‬ ‫پتاسیم ‪%12‬‬ ‫شکل‪2‬ـ‪2‬ـ درصد وزنی کانی های سازنده پوستۀ زمین‬ ‫به گروهی از كانی ها كه در آن يك فلز ارزشمند اقتصادی وجود دارد‪ ،‬كانه اطالق می شود‪.‬مانند مگنتيت كه از آن آهن و يا گالن كه‬ ‫از آن سرب استخراج می شود‪.‬برخي از كانه ها به صورت آزاد هم يافت می شوند‪ :‬مانند طال‪ ،‬نقره و مس‪.‬‬ ‫‪28‬‬  ‫در ساخت سرامیک و شیشه‪ ،‬از چه کانی هایی استفاده می شود؟‬ ‫گفت وگو‬ ‫در مورد كانه های زير‪ ،‬اطالعات جمع آوری و جدول زير را كامل كنيد‪.‬‬ ‫کنید‬ ‫عنصر اقتصادی‬ ‫ترکیب شیمیایی‬ ‫کانه‬ ‫هماتیت‬ ‫مگنتیت‬ ‫کالکوپیریت‬ ‫گالن‬ ‫کانسنگ‬ ‫سنگ معدن یا کانسنگ‪ ،‬از دو بخش كانه‪ ،‬و باطله تشکیل شده است‪.‬کانه‪ ،‬بخش ارزشمند کانسنگ است و باطله‪ ،‬به موادی كه‬ ‫ارزش اقتصادی قابل توجهی ندارند‪ ،‬گفته می شود‪.‬‬ ‫برای مثال کالکوپیریت‪ ،‬به فرمول شیمیایی ‪ CuFeS2‬مهم ترین کانۀ کانسنگ فلز مس است‪.‬در معادن مس‪ ،‬این کانی همراه با‬ ‫کانی های باطله مختلفی مانند کوارتز‪ ،‬فلدسپار‪ ،‬میکا‪ ،‬کانی های رسی‪ ،‬پیریت ‪ FeS2‬و ‪...‬کانسنگ مس را تشکیل می دهند‪.‬‬ ‫در بخشهایی از پوسته زمین‪ ،‬غلظت عناصر در یک منطقه‬ ‫نسبت به غلظت میانگین‪ ،‬افزایش مییابد و حجم زیادی از ماده‬ ‫معدنی در آنجا متمرکز میشود (بیهنجاری مثبت)‪ ،‬بهطوری که‬ ‫استخراج آن از نظر اقتصادی‪ ،‬مقرون به صرفه است که به این‬ ‫مناطق‪ ،‬کانسار میگویند‪.‬‬ ‫استخراج ماده معدنی یا کانسنگ‪ ،‬اغلب پرهزینه است و تنها در‬ ‫صورتی بهرهبرداری آغاز میشود که یک عنصر با حجم و غلظت‬ ‫کافی در مادۀ معدنی وجود داشته باشد‪.‬با شروع بهرهبرداری یا‬ ‫معدنکاری‪ ،‬یک معدن شکل میگیرد‪.‬‬ ‫شکل‪3‬ـ‪2‬ـ کالکوپیریت مهم ترین کانۀ مس (زمینه کانی کوارتز)‬ ‫افزون بر کانسنگ ها‪ ،‬مواد معدنی ديگری هم برای کاربردهای‬ ‫صنعتی یا روزمره استخراج می شوند که فلزی نیستند‪.‬مانند‪ :‬شن‬ ‫و ماسه در ساختمان سازی‪ ،‬خاک رس در ساخت آجر یا کاشی‬ ‫و سرامیک‪ ،‬سنگ های ساختمانی که در نمای ساختمان ها‪،‬‬ ‫کفپوش‪ ،‬پله و دیوارها به کار می روند‪.‬به این نوع از سنگ ها و‬ ‫کانی های غیرفلزی‪ ،‬سنگ ها و کانی های صنعتی نیز می گویند‪.‬‬ ‫شکل ‪4‬ـ‪2‬ـ کاربرد کانی های صنعتی در سفالگری اللجین همدان‪ ،‬به دلیل وجود ذخایر‬ ‫مناسب خاک رس در آن منطقه‬ ‫‪29‬‬  ‫فکر کنید‬ ‫در مورد عوامل مؤثر بر مقرون به صرفه بودن یک معدن‪ ،‬اطالعاتی جمع آوری و به پرسش‬ ‫زیر پاسخ دهید‪.‬‬ ‫عالوه بر عوامل حجم و غلظت‪ ،‬چه عواملی در مقرون به صرفه شدن يك معدن دخالت دارند؟‬ ‫در برخی موارد‪ ،‬بخش غیراقتصادی یا باطله یک کانسنگ‪ ،‬به عنوان شن و ماسه در زیرسازی جاده ها و‪...‬استفاده می شود‪.‬‬ ‫گفت وگو‬ ‫‪1‬ـ در آب دریاها‪ ،‬مقداری عنصر طال وجود دارد‪.‬به چه دلیل‪ ،‬طال را از دریا استخراج نمی کنیم؟‬ ‫کنید‬ ‫‪2‬ـ به چه دلیل برخی از معادن متروکه‪ ،‬پس از مدتی مورد بهره برداری مجدد قرار می گیرد؟‬ ‫کانسنگ ها بر اساس منشأ و نحوۀ تشکیل‪ ،‬به سه دستۀ ماگمایی‪ ،‬گرمابی و رسوبی تقسیم بندی می شوند‪.‬‬ ‫الف)کانسنگ های ماگمایی‪ :‬کانسنگ های برخی عناصر فلزی مانند کروم‪ ،‬نیکل‪ ،‬پالتین و آهن می توانند از یک ماگمای در‬ ‫حال سرد شدن‪ ،‬تشکیل شوند‪.‬با سردشدن و تبلور یک ماگما‪ ،‬این عناصر که چگالی نسبت ًا باالیی دارند‪ ،‬در بخش زیرین ماگما ته نشین‬ ‫می شوند و این كانسنگ ها را می سازند (شکل‪5‬ـ‪2‬ـ الف)‪.‬‬ ‫ماگما‬ ‫ب) معدن آهن ُچغارت ـ بافق یزد‬ ‫الف) ته نشست كانسنگ كروميت در کف مخزن ماگمایی‬ ‫شکل ‪ 5‬ـ‪2‬‬ ‫فرار مانند‬ ‫اگر پس از تبلور بخش اعظم ماگما‪ ،‬مقدار آب و مواد ّ‬ ‫کربن دی اکسید و ‪...‬فراوان و از طرفی زمان تبلور بسیار کند و‬ ‫طوالنی باشد‪ ،‬شر?