سرفصل های درس زمین شناسی فیزیکی

نام بسته درسی : زمین شناسی فیزیکی

——————————————————————————————-

فهرست:

تغییرات زمین در گذر زمان                                                                                                                          

زمان                                                                                                                                                     

رادیو اکتیویته                                                                                                                                          

تقسیمات زمان زمین‌شناسی                                                                                                                         

مواد سازنده‌ی زمین و چرخه‌ی سنگ                                                                                                               

سه خانواده سنگ                                                                                                                                      

چرخه‌ی سنگ                                                                                                                                          

صفحات زمین                                                                                                                                          

کانی‌ها                                                                                                                                                   

خواص کانی‌ها                                                                                                                                          

شکل بلوری                                                                                                                                             

رخ                                                                                                                                                        

سختی                                                                                                                                                   

وزن مخصوص                                                                                                                                          

رنگ                                                                                                                                                      

خط اثر                                                                                                                                                   

رایج‌ترین کانی‌ها                                                                                                                                       

منشأ سنگ‌های آذرین                                                                                                                                

واریزه‌های آذرآواری                                                                                                                                    

طرز تشکیل کالدراها                                                                                                                                  

فعالیت آذرین و زمین‌لرزه‌ها                                                                                                                          

گرمای زمین                                                                                                                                            

علت فعالیت آذرین                                                                                                                                    

توده‌های سنگ‌های آذرین                                                                                                                            

تشکیل سنگ‌های آذرین                                                                                                                              

بلورش ماگما                                                                                                                                            

بافت سنگ‌های آذرین                                                                                                                                

انواع سنگ‌های آذرین                                                                                                                                 

سنگ‌های آذرین بینابینی                                                                                                                            

منشأ سنگ‌های رسوبی                                                                                                                                

طرز تشکیل سنگ‌های رسوبی                                                                                                                       

سایر کانی‌های سنگ‌های رسوبی                                                                                                                    

درون‌زایی (دیاژنز)                                                                                                                                     

انواع سنگ‌های رسوبی                                                                                                                                

سنگ‌های رسوبی شیمیایی                                                                                                                           

سنگ‌های آلی                                                                                                                                          

زغال سنگ                                                                                                                                             

وفور نسبی سنگ‌های رسوبی                                                                                                                         

خصوصیات ویژه‌ی سنگ‌های رسوبی                                                                                                                

فسیل‌ها                                                                                                                                                  

رنگ سنگ‌های رسوبی                                                                                                                                

منشأ سنگ‌های دگرگونی                                                                                                                             

انواع دگرگونی                                                                                                                                          

دگرگونی ناحیه‌ای                                                                                                                                      

حوزه‌ی زمین گرمایی                                                                                                                                  

سنگ‌های دگرگونی                                                                                                                                    

انواع سنگ‌های دگرگونی                                                                                                                              

دگرگونی و حاشیه‌ی صفحات                                                                                                                        

تشکیل زغال سنگ                                                                                                                                    

دگردیسی                                                                                                                                               

قدرت سنگ‌ها                                                                                                                                          

سیماهای ساختاری                                                                                                                                    

طاقدیس‌ها و ناودیس‌ها                                                                                                                               

گسل                                                                                                                                                     

دگرشیبی‌ها                                                                                                                                             

سیماهای سطحی پهناور                                                                                                                              

علت وقوع زمین‌لرزه‌ها                                                                                                                                 

امواج زمین                                                                                                                                              

پیش‌درآمدهای زلزله                                                                                                                                  

ساختار زمین                                                                                                                                           

منشأ قاره‌ها و حوضه‌های اقیانوسی                                                                                                                  

مغناطیسم زمین                                                                                                                                       

پارینه مغناطیسم                                                                                                                                      

شناوری قاره‌ای                                                                                                                                         

تکنونیک صفحه‌ای                                                                                                                                     

انرژی و زمین                                                                                                                                           

نیروی زمین گرمایی                                                                                                                                   

فرآیندهای زمین‌شناسی                                                                                                                              

کانی‌های زراعتی و شیمیایی                                                                                                                         

کانی‌ها در صنایع شیمیایی                                                                                                                    

بخش هایی از بسته درسی زمین شناسی فیزیکی

تغییرات زمین در گذر زمان

زمین‌شناسی، به عنوان علم زمین، پیکره‌ی سازمان یافته‌ی دانش‌های ماست درباره‌ی کره‌ای که بر روی آن زندگی می‌کنیم، علم چیستی کوه‌ها، دشت‌ها، ژرفای اقیانوس‌ها و تاریخ پیدایی حیات بر روی زمین، از آسیبی کوچک و ناچیز تا بشر.

زمین‌شناسان، درباره‌ی آثار حیات پژوهش می‌کنند که این تحقیق، نخستین موجودات تک‌یاخته‌ای دریاهای کهن، تا گیاهان و جانوران پیچیده‌ی کنونی را شامل می‌شود. در این راستا، تکامل گیاهان از جلبکی ساده تا درختان دانه‌دار، و تکامل جانوران از یک پروتوزوای اولیه، تا پستاندارانی با ساختمان بدنی بسیار پیچیده و سازمان یافته، همراه با دگرگونی مداوم محیط زمین بازگو می‌شود. چرا که چهره‌ی زمین، همواره به صورت امروزین آن نبوده و در برابر چشمان ما، به آرامی و دائماً در حال دگرگونی می‌باشد. بلندترین کوه‌ها، متشکل از موادی هستند که روزی در کف اقیانوس‌ها قرار داشتند. سنگواره‌های بازمانده از جانورانی که دریاها را در میلیون‌ها سال پیش انباشته بودند، امروزه پس از حفاری در صخره‌های بلند به دست می‌آیند. قسمتی از هر قاره‌ی زمین، پوشیده از رسوباتی است که روزی نهشته‌های کف اقیانوس‌ها را تشکیل می‌دادند، و این خود گواهی است بر بالا و پایین رفتن نامحسوس سطح زمین.

زمان

در سال 1654 میلادی، جیمز آشر، اسقف شهر آرما، اعلام کرد که: زمین در ساعت 9 بامداد روز 26 اکتبر سال 4004 پیش از میلاد مسیح، خلق شده است. این گفته، بیانگر رویداد و زمانیست که در ذهن او احتمالاً با تولد جهان هستی برابر بوده است. از آن زمان تا کنون، بیش از 300 سال می‌گذرد، یعنی چیزی در حدود 6% از سنی که برای زمین در نظر گرفته بود. با این وجود، دانش ما درباره‌ی زمین، به طور قابل ملاحظه‌ای تغییر کرده است. اکنون می‌دانیم که زمین در حدود 4500 میلیون سال عمر دارد. یعنی نزدیک به 17

برابر سنی که در قرن هفدهم برایش در نظر گرفته شده بود.

در تاریخ زمین، زمان نسبی و مطلق دارای معادل‌های خود در تاریخ بشر هستند. در پیگیری تاریخ زمین، ممکن است خواهان دانستن این باشیم که آیا حادثه‌ای، مانند فوران یک آتشفشان، پیش و یا پس از وقوع حادثه‌ای دیگر مانند بالا آمدن سطح دریا رخداده است یا نه، و این که این دو حادثه از نظر زمانی چگونه به حادثه‌ای سوم، مانند وقوع یک کوه‌زایی مربوط می‌شوند.

رادیو اکتیویته

عناصر رادیو اکتیو (عناصری که هسته‌های آن‌ها، از طریق تشعشع ذرات مختلف، عناصری جدید تولید می‌کنند. مؤثرترین وسیله‌ی اندازه‌گیری زمان مطلق می‌باشند.

آهنگ واپاشی (تخریب) یک عنصر رادیو اکتیو به هیچ‌وجه تحت تأثیر شرایط فیزیکی و یا گذشت زمان قرار نمی‌گیرد. بنابراین، اگر مقدار باقیمانده‌ی رادیو اکتیو اولیه (عنصر مادر)، آهنگ واپاشی رادیو اکتیو و مقدار عناصر جدید تشکیل شده (عنصر نوزاد) را داشته باشیم، می‌توانیم مقدار زمانی را که از شروع واپاشی رادیو اکتیو تاکنون سپری شده است، محاسبه کنیم.

تقسیمات زمان زمین‌شناسی

زمین‌شناسان پیش از به کارگیری عناصر رادیواکتیو در اندازه‌گیری زمان زمین‌شناسی، تقویمی از رخدادهای زمین‌شناسی تهیه کرده بودند. اساس این تقویم، که هنوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرد بر پایه‌ی سن نسبی واحدهای سنگ قرار گرفته است. این‌گونه سنین نسبی، معمولاً از یافته‌های ناشی از مطالعه‌ی برخی از پدیده‌های زمین‌شناسی، تعیین می‌شوند.

گفتن این نکته کافی است که نحوه‌ی قرارگیری واحدهای سنگ و تقدم و تأخر وقوع حوادث زمین‌شناسی که پیش از قرن بیستم توسط زمین‌شناسان تعیین شده و در تقویم‌های موجود آمده بود، پس از به کارگیری روش اندازه‌گیری سن مطلق، تماماً مورد تأیید قرار گرفتند. هنگامی که واحدهای سنگ، براساس زمان تشکیل خود منظم شوند، ستون زمین‌شناسی را به وجود می‌آورند.

مواد سازنده‌ی زمین و چرخه‌ی سنگ

زمین‌شناسی، بر پایه‌ی مطالعه‌ی سنگ‌ها استوار است.

سنگ، رایج‌ترین و آشناترین ماده از مواد تشکیل دهنده‌ی زمین است. این ماده را می‌توان به صورت شنار جاده، تخته سنگی در رود و یا دیواره‌ای در امتداد بریدگی یک پرتگاه تشخیص داد و هر کسی می‌داند که سنگ بستر سخت، یا در سطح زمین نمایان است یا زیر لایه‌ای نازک از خاک، یا واریزه قرار گرفته است.

سنگ سخت، و خاک و واریزه‌ای که بر روی آن قرار دارند، همه از کانی‌ها تشکیل یافته اند هر کانی (بیش از دو هزار نوع کانی تشخیص داده شده است)، دارای ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی مخصوص به خود است. با این وجود، کانی‌های سازنده‌ی لایه‌های بیرونی زمین، بسیار محدود و انگشت‌ شمارند.

سه خانواده سنگ

زمین‌شناسان، بر پایه‌ی مشاهدات انجام شده، سنگ‌های زمین را از نظر منشأ به سه گروه اصلی تقسیم کرده‌اند که عبارتنداز: سنگ‌های آذرین، سنگ‌های رسوبی و سنگ‌های دگرگونی

سنگ‌های آذرین، که نیای سنگ‌های موجود به شمار می‌آیند، زمانی توده‌ای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل می‌داده‌اند، که سرد شدن تدریجی ماگما، آن‌ها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازه‌ای که از دهانه‌ی آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جاری می‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را به وجود می‌آورد. در سطح زمین سنگ‌های اذرین بیرونی زده‌ی دیگری یافت می‌شوند که در واقع، در فاصله‌ای زیر سطح آن سرد شده‌اند.

چرخه‌ی سنگ

بین سنگ‌های رسوبی، آذرین و دگرگونی، روابطی معین وجود دارد. با گذشت زمان و تغییر شرایط هر یک از این سنگ‌ها می‌توانند به انواع دیگری تغییر یابند. چرخه‌ای را تشکیل می‌دهند که می‌توان از طریق آن، راه‌های مختلفی را پیگیری کرد که مواد متشکله از آن‌ها عبور می‌کنند. دایره‌ی بیرونی، چرخه‌ی کامل را نشان می‌دهد. پیکان‌های درون دایره نشان دهنده‌ی میانبرهایی هستند که در راژمان (سیستم) وجود دارند و همان‌طور که غالباً اتفاق می‌افتد مسیر چرخه را می‌توان از طریق آن‌‌ها طی کرد. با کمی دقت، درمی‌یابید که نحوه‌ی نشان دادن سنگ‌های آذرین به‌گونه‌ای است که تشکیل شدن آن‌ها را از یک ماگما، مشخص می‌سازد. این پدید به نوبه‌ی خود حلقه‌ای را در زنجیر چرخه به وجود می‌آورد. سنگ‌های دیگر، با استفاده از فرآیندهای مختلف، از همین سنگ‌های مادر منشأ می‌گیرند.

هوازدگی، در آغاز به سنگ سخت و جامد حمله‌ور می‌شود. این نوع سنگ، یا از سرد شدن گدازه بر روی سطح زمین تشکیل شده است و یا سنگی آذرین بوده که در زیر سطح زمین تشکیل یافته و بعدها به علت فرسایش سطح پوشاننده‌ی آن پدیدار شده است.

نکته‌ی قابل توجه این است که امکان دارد چرخه‌ی کامل سنگ در نقاط مختلف قطع شود. برای مثال سنگ آذرینی که در زیر سطح زمین تشکیل می‌شود، ممکن است که هرگز رخنمون نیافته و به دلیل عدم تأثیر هوازدگی، هرگز به رسوبات تبدیل نشود. از سوی دیگر ممکن است که همین سنگ تحت فشار و دمای زیاد قرار گرفته و بدون عبور از مرحله‌ی میانی رسوبی، مستقیماً به سنگ دگرگونی تبدیل شود. قطع چرخه‌ی کامل، هنگامی رخ می‌دهد که رسوبات، سنگ‌های رسوبی و یا سنگ‌های دگرگونی، بیش از ان در چرخه‌ی کامل به راه خود ادامه داده و وارد مرحله‌ی بعدی شوند، مورد هجوم هوازدگی قرار گیرند.

چرخه‌ی سنگ را می‌توان چکیده‌ی زمین‌شناسی فیزیکی به شمار آورد.

صفحات زمین

اگر زمین لرزه‌هایی را که رخداده‌اند، بر روی نقشه‌ای جهانی بیاوریم، خواهیم دید که همگی در کمربندهایی نازک و کاملاً مشخص، جمع می‌شوند شاخص دیگر این کمربندها، وجود فعالیت‌های گسترده آتشفشانی در آن‌ها است. اگر چه در حد فاصل میان این کمربندها، چه در قاره‌ها و چه در حوضه‌های اقیانوسی، هنوز هم گه‌گاه زلزله و آتشفشانی روی می‌دهد، اما شدت و گستردگی آن‌ها با آن‌چه که در این کمربندها رخ می‌دهد، قابل قیاس نیست.

امروزه می‌توانیم نشان دهیم که این صفحات، با سرعتی معادل 1 تا 9 سانتی‌متر در سال، حرکت می‌کنند. نوع حرکت نسبی در طول کناره‌ی صفحات، ممکن است که یکی از سه نوع حرکت زیر باشد: دو صفحه ممکن است که به موازات یک‌دیگر اما در جهت عکس هم بلغزند. دو صفحه ممکن است که نسبت به یک‌دیگر همگرا و یا واگرا باشند، که در این صورت آن‌ها را به ترتیب صفحات همگرا و صفحات واگرا می‌نامند.

کانی‌ها

سنگ‌ها، از کانی‌ها ساخته شده‌اند، کانی‌ها از عناصر و عناصر نیز از دیگر ذرات کوچک‌تر

کانی به عنصر و یا ترکیبی از عناصر گفته می‌شود که در طبیعت یافت شده و به وسیله‌ی فرآیندهای مختلف، تشکیل می‌یابد.

برخی از رایج‌ترین انواع کانی، به قدر کافی ارزشمند هستند که از نظر اقتصادی استخراجشان مقرون به صرفه باشد. هم‌چنین برخی از کانی‌های کمیاب‌تر مانند طلا و نقره از بدو پیدایی تمدن، پایه‌های ثروت و قدرت را فراهم آورده‌اند.

خواص کانی‌ها

تمام خواص هر کانی، به وسیله‌ی ترکیب شیمیایی و ترتیب قرارگیری اتم‌های عناصر سازنده‌ی آن تعیین می‌شوند. هر چند که براساس خواص شیمیایی، می‌توان کانی‌ها را به راحتی از یک‌دیگر تشخیص داد، اما برای این منظور، غالباً از خواص فیزیکی استفاده می‌شود. برخی از این خواص عبارتنداز: شکل بلوری، سختی، وزن مخصوص، رخ، رنگ، خط اثر و خط‌بندی

شکل بلوری

هر گاه یک کانی، بدون روبه‌رو شدن با مانعی رشد کند، پس از پایان رشد، به وسیله‌ی سطوحی متقارن محصور شده و شکل مشخصی به خود می‌گیرد که شکل بلوری نامیده می‌شود.

هر بلور، از تعدادی اتم تشکیل شده استف که ابتا در الگویی سه بعدی نظام یافته و آن‌گاه این نظم را تکرار کرده‌اند، ترکیبی از اتم‌ها را که تکرارشان باعث تشکیل یک کانی می‌شود، سلول واحد می‌نامند. در یک بلور مس، تمام اتم‌ها همانند یک‌دیگر بوده و در یک مکعب نظام یافته‌اند. اندازه‌ی اتم‌های مس، عامل محدود کننده‌ی این سازمان‌بندی است. با تکرار سلول واحد، تمام بلور ساخته می‌شود . سطوح اصلی بیرونی با سطوح یک مکعب مطابقت دارند. سطوح کوچک‌تر بیرونی، که از برش گوشه‌های یک مکعب به دست می‌آیند، سطوح هشت وجهی نامیده می‌شوند. مس آزاد که در کانسارهای مس یافت می‌شود، غالباً به صورت بلورهایی با سطوح مکعبی و هشت وجهی، دیده می‌شود.

برای مشاوره اینجا بزنید