دانلود فایل تحقیق بررسی زمين شناسي و نگرش چرخه اي
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته زمین شناسی (آموزش_و_پژوهش)
-1-تعریف زمین شناسی
1-2- دیدگاه¬های مطالعاتی در زمین شناسی
1-3- نحوه تشکیل سیاره زمین
1-4- مکاتب مهم علم زمین شناسی
1-5- زمین به عنوان یک سیستم و منابع انرژی آن
1-6- چرخه زمین شناسی
اهداف آموزشی
اهداف یادگیری: آشنائی با تعریف علم زمین¬شناسی -آشنائی با دیدگاههای مطالعاتی زمین¬شناسی –درک صحیح از مکاتب مهم زمین¬شناسی با تکیه بر نظریه تکتونیک صفحه¬ای زمین به عنوان یک سیستم و منابع انرژی آن، چرخه زمین شناسی
مقدّمه
1-1-تعریف زمین شناسی
واژه زمین شناسی یا ژئولوژی (Geology) از لغت یونانی Geo به معنی "زمین" و Logos به معنی "علم" یا "منطق" گرفته شده است.اوّلین بار واژه geologia توسط ریچارد بوری در سال 1473 استفاده گردیده است. این واژه توسط دی¬لاک در سال 1667 میلادی پیشنهاد شد.
"زمین‌شناسی علمی است که ترکیب، ساختار و تاریخ پیدایش زمین (یا سیاره‌های دیگر) را بررسی می‌کند. این علم درباره مواد سازندهٔ زمین، نیروهای مؤثر بر مواد مزبور، برآیندهای آن نیروها، پراکندگی سنگهای پوستهٔ سیاره، سرگذشت آن و همچنین گیاهان و جانورانی که در دوره‌های گوناگون زمین‌شناسی وجود داشته‌اند گفتگو می‌کند".
1-2- دیدگاه¬های مطالعاتی در زمین شناسی
به طورساده علم مطالعه کره زمین را گویند. این علم ازجنبه های مختلف درباره سیاره¬ای که روی آن زندگی می¬کنیم به بحث می پردازد. با کمی دقت متوجه می شویم که زمین شناسی در واقع از5دیدگاه مختلف زمین را مورد مطالعه قرار می دهد:
الف) مواد تشکیل دهنده: بخشی از دانش زمین شناسی به بررسی موادتشکیل دهنده زمین چون کانی ها، سنگ ها ، خاک ها وآب ها می پردازد.
2-1 پیدایش جهان
چگونه و چه وقت جهان آغاز شد؟ شاید این پرسش سبب شد تا دانشمندان به ارائه نظریه¬ها می¬پردازد تا بتواند پاسخگویی سئوال مذکور باشد. نظریه مهبانگ که توسط جورج گاموف و همکارانش در سال (1952) ارائه گردید و امروزه آنرا نیز کاملاً قبول دارند که بر طبق این نظریه درحدود بیست بیلیون سال پیش تمام ماده و انرژی موجود در جهان در نقطه¬ای بسیار کوچک و فشرده متمرکز بوده، و این نقطه کوچک و بی¬نهایت چگال و مرکب از ماده-انرژی منفجر شد و به فاصله چند تا ثانیه پی از انفجار این کوی آتشین، ماده-انرژی با سرعتی نزدیک به سرعت نور در همه¬سو منتشر شد پس از مدت کمی، احتمالاً چند ثانیه تا چند سال، ماده و انرژی از هم تفکیک شدند. تمام اجزاء گوناگون جهان امروز از دل این انفجار نخستین بیرون ریخته¬اند. باتوجه به قبول انبساط
2-2 پیدایش منظومه شمسی
پیدایش جهان از شمار بس عظیم منظومه کهکشانی تشکیل یافته¬است. منظومه شمسی نیز بعنوان یکی از این منظومه¬ها براساس نظریه سحابی در یک زمان و از یک ماده اولیه شکل گرفته¬اند. اجرام منظومه شمسی از ابر عظیمی که اساساً متشکل از هیدروژن و هلیوم و با درصد ناچیزی عناصر سنگین به¬وجود آمده¬است. در حدود 5میلیارد سال پیش بنابر دلائلی که هنوز کاملاً روشن نشده¬است. این ابر عظیم که از گازها و ذرات سنگین بسیار ریزی تشکیل یافته¬بود تحت تأثیر نیروی گرانشی خود شروع به انقباض سریع و سریعتر شد.
2-3- پیدایش سیاره زمین
سیاره زمین یکی از نه سیاره¬ای است که به¬دور خورشید در گردش است. این سیاره جزء یکی از سیارات اولیه مادامیکه این سیارات ذرات بیشتری به¬خود جذب می¬کردند منظومه خورشیدی شفافتر گردید. با کنار رفتن ذرات نور خورشید امکان یافت تا سطح سیارات جدیدالتشکیل را گرم نماید.
1-3- مکاتب مهم علم زمین¬شناسی
با شروع قرن هفدهم علوم جدید نیز پاگرفت و در خصوص زمین نیز نظریات مختلفی مطرح شد که به برخی از مهمترین آنها اشاره خواهیم¬نمود.
1-2-1-کیهان¬شناسان
در عهد رنسانس متفکرینی مانند دکارت و دیگران سعی در ارائه فرضیه¬ای درخصوص منشاء توسعه و بسط زمین، حیات و عالم بطور اخص نمودند که فرضیه آفرینش کیهان نامیده¬می¬شود. کیهان¬شناسان می¬پنداشتند که: الف-زمین ابتدا مانند خورشید داغ و تابنده بوده¬است. ب-مادامیکه زمین سرد می¬گردید، پوسته سخت اولیه آن شکل گرفته¬است. ج-آب و آتمسفر براساس وزن مخصوصشان از یکدیگر تفکیک گردیده¬اند. د-در درون زمین هسته آتشین بوسیله مواد جامد احاطه شده¬است.
1-2-2-اقیانوس¬گراها (نپتونیست¬ها)
در اواخر قرن هیجدهم افکار زمین¬شناسان را در این زمان به¬خود مشغول می¬داشت، شناسائی منشاء کانیها و سنگها بود. در سال 1787 ورنر نظریه خود را درمورد منشاء پوسته زمین ارائه نمود. براساس نظریه وی اکثر سنگها از اقیانوس جهانی تشکیل شده¬است.
2-3-آتش¬گراها (پلوتونیست¬ها)
جیمز هاتن بنیانگذار نظریه آتش¬گراها در سال 1795 کتابی تحت عنوان "تئوری زمین" مواد سازنده پوسته زمین را از دو منشاء می¬داند. بعضی از سنگها مانند آهک، ماسه¬سنگها از رسوبات زیردریاها بوجود آمده¬اند وی این سنگها را ثانوی و درنتیجه عمل فرسایش سنگهای دیگری که مهمتر و اولیه¬اند می¬داند این سنگهای ثانوی پس از حمل و نقل و رسوبگذاری تشکیل می¬شوند.
نظریه اصل یکنواختی
جیمز هاتن به¬عنوان اولین آتش¬گرا طبیعت دینامیکی زمین را تشخیص داد. در همین زمان او تأکیدش را در این مورد که فرآیندهای قابل¬مشاهده امروزی مانند فرسایش، رسوبگذاری فعالیتهای آتشفشانی و مانند آنها که اکنون در زمین اتفاق می¬افتند و سطح آن¬را تغییر می¬دهند.
1-2-5-نظریه واژگون¬گراها (کاتاستروفیسم)
مفهوم یک دوره کوتاه برای خلقت چیزی بود که واژگون¬گراها معتقد بودند. پیروان این عقیده زمین را ناشی از یک سری حوادث ناگهانی و جهانی می¬دانستند کوویه (1832-1769) معتقد به واژگون¬گرای بود و بنا به نظریه واژگون¬گراها رویدادهای کم و بیش جهانی کوتاه¬مدت و شدیدی موجب تغییراتی ناگهانی مهمی در پوسته کره زمین شده¬اند کوویه معتقد بود که چنین رویدادهای عظیمی در دوره¬های گذشته زمین¬شناسی هر چندمدت یکبار تمام جانوران را ازبین برده و به¬دنبال آن جانوران دیگری خلق شده¬اند.
1-2-6-تدریجی¬گراها
چارلز لایل (1875-1797) در کتاب خود به¬نام "اصول زمین¬شناسی" در دفاع از نظریه اصل یکنواختی و مردود دانستن نظریه واژگون¬گرائی اعلام داشت. "تمام پدیده¬های زمین¬شناسی که در گذشته اتفاق افتاده و ما امروز آن¬را مشاهده می¬کنیم در اثر پدیده¬های مشابهی بوجود آمده و عوامل فرسایش، رسوبگذاری، آتشفشانی و زلزله با همان شدت که امروز شاهد آن هستیم در گذشته نیز فعالیت داشته¬اند." تدریجی¬گراها معتقد به این بوده¬اند که فرآیندها و شدت و میزان تغییرات در حال و گذشته یکسان بوده¬است.
1-2-7-واقعی¬گراها
زمین¬شناسان امروزی تنها به ثبات قوانین فیزیکی و شیمیائی در طی تغییرات زمین معتقدند. این نظریه که قوانین بنیادی با زمان تغییر نمی¬کند به¬نام نظریه واقعی¬گرائی معروف است. گرچه واقع¬گرایان به یکنواختی عوامل معتقدند ولی سرعت و رشد و موقعیت تغییرات را متفاوت می¬دانند. واقع¬گرائی پایه اساسی، صحیح تفکر در گذشته است و در حقیقت یک پل ارتباطی بین حال و گذشته است و به ما اجازه میدهد حوادثی را که هرگز بشر شاهد آن نبوده¬است را بازسازی نماید. از شکل (1-6) ارتباط بین زمان حال و گذشته را می¬توان استنباط نمود.
2-8-نظریه اشتقاق قاره¬ها
در آغاز قرن بیستم نظریه فراموش¬شده پلگرینی (1858) در سال (1908) توسط زمین¬شناسی آمریکایی تیلور چندین مدرک در خصوص اشتقاق قاره¬ها مطرح نمود. اما وگنر اولین کسی بود که با مطالعات گسترده و چاپ کتابی به¬نام "منشاء قاره¬ها و اقیانوسها" در سال 1915 نظریه خود را نه تنها برروی شکل قاره¬ها بلکه شواهد زمین¬شناسی دیگر در خصوص اینکه تمام خشکیها زمین در ابتدا به¬صورت مجزا بوده¬است یعنی به¬صورت قاره¬ای عظیم که وی آن¬را پانجه¬آ می¬نامد. وگنر توضیح می¬دهد که این قاره اولیه از اواخر دوران مزوزوئیک شروع به جداشدن می¬کند.
2-9-نظریه گسترش کف اقیانوسها
هری¬اچ¬هس ژئوفیزیکدان آمریکائی در طی جنگ جهانی دوم بررسیهای زیادی درباره بستر اقیانوسها نمود تا اینکه در اوائل دهه 1960 نظر داد که جریانهای همرفت گرمای درون زمین باعث بیرون ریخته¬شدن مواد مذاب برروی کف اقیانوسها گردید و به¬مرور زمان سبب گسترش کف اقیانوس¬ها گردیده¬است.
2-10 نظریه تکتونیک صفحه¬ای
با ارائه گسترش کف اقیانوس نقطه عطفی در تدوین نظریه تکتونیک صفحه¬ای بوده¬است. تا سال 1965، بررسیه بیشتر به این نظریه منجر شد که سطح زمین شش صفحه بزرگ و چندین صفحه کوچک (شکل 1-9) تقسیم می¬شود.
زمین به عنوان یک سیستم و منابع انرژی آن 1-5-
بخش کوچکی از سیستم بزرگی به نام منظومه شمسی می باشد.هواکره، آب کره، زیست کره سنگ کره، خاک کره وتمام اجزا آن را می توان جداگانه تحت عنوان سیستم زمین نامید.
هواکره
اطراف زمین را پوشش گازی دربر گرفته است که هوا نامیده میشود.هواکره نقش مهمی در فرایندهای بیرونی زمین شناسی دارد وسبب ایجاد محیط مطلوبی برای توسعه ادامه حیات گردیده است
منبع انرژی سیستم زمین و فرایند های آن
برای انجام کلیه ی فرایند های زمین نیاز به انرژی دارد . که منابع تامین کننده انرژی نیز
میتواند داخلی و خارجی باشد . فرایند های درونی انرژی لازم از داخل زمین تامین میگردد
در حالی که برای فرایند های بیرونی خورشید عامل تامین کننده انرژی آن میباشد.
منابع داخلی انرژی
با پایین رفتن از سطح زمین به ازای هر 30 متر یک درجه بر دما افزوده میگردد ، لذا منشاء انرژی گرمایی باید درون زمین باشد . مهمترین منشاء انرژی گرمایی در درون
منابع خارجی انرژی
برای انجام فرایند های بیرونی انرژی خورشیدی نیز بر اثر برخورد با زمین و ایجاد جریان های همرفتی در هوا کره سبب تشکیل باد میگردد . همچنین عامل اصلی تبخیر آب از سطح دریا دریاچه ها و رود خانه ها به هوا کره و برگشت آن به صورت نزولات جوی که نهایتاٌ سبب تشکیل چرخه ی آب گردیده است و انرژی لازم را برای فرایند های زیستی فراهم می آورد .
1-6- چرخه زمین شناسی
زمین می تواند مانند یک سیستم غول پیکر از چرخه های فعال تصور شود. در هر چرخه، ماده و انرژی از جایی به جایی دیگر منتقل می شود و ممکن است که تغییر شکل دهد. در نهایت ماده و انرژی به جای نخستین خود بازگشته و چرخه از اول آغاز می شود. چرخه ها بر همه چیز در این سیاره تاثیر می گذارند از وضعیت آب و هوا تا شکل مناظر(شکل1-5) . چرخه های گوناگونی روی زمین و درون آن وجود دارند که چرخه زمین شناسی نامیده می شوند و شامل ۱) چرخه تکتونیکی، ۲) چرخه سنگ ، ۳) چرخه¬¬¬¬آب¬ می¬باشند.
2)چرخه¬¬¬¬سنگ
تنوع سنگ ها در زمین به دلیل وجود فرایندهای فعال، نسبت به سایر سیارات بسیار بیشتر است. زمین شناسان برای توضیح نسبتهای گونه های مختلف سنگها با یکدیگر از چرخه سنگها صحبت می کنند. این چرخه می تواند از جریان مواد مذاب آتشفشانی و سرد شدن آنها برای تشکیل سنگهای آذرین آغاز شود.
۳) چرخه آب
آب اقیانوسها تبخیر شده و به جو می روند و نهایتا به شکل برف یا باران به زمین می ریزند. آبی که به زمین می رسد باعث تجزیه سنگها، تغذیه گیاهان و پوشش دادن مناظر می شود. سرانجام این آبها به دریاها رفته و چرخه از اول آغاز می گردد.