فصل پنجم علوم تجربی ( تاریخچه زمین )
تعریف سنگ های رسوبی :
سنگ رسوبی به سنگی گفته میشود که بر اثر تهنشین شدن مواد داخل آب به وجود میآید. رودها مقدار زیادی مواد را با خود به دریاها و دریاچه ها میبرند. این مواد به دلیل سنگینی به ته دریا میروند. روی هم قرار میگیرند و پس از سفت شدن سنگهایی را به وجود میآورند که به آنها سنگهای رسوبی گفته میشود. سنگهای رسوبی لایهلایهاند که رنگ یا جنس هر لایه با لایه دیگر متفاوت است. ریگ ، شن و سنگ های آهکی نمونههایی از سنگهای رسوبی هستند.
لایه های سنگ های رسوبی
سنگ های رسوبی به علت این که لایه لایه هستند ولایه های آن ها موازی می باشند ولایه ها به ترتیب قدمت روی هم قرار می گیرند درموقع تشکیل می توانند اطلاعاتی مانند : آب وهوا ، عمق آب ، گسترش آب ها ، شوری وشیرینی آب ، ساکن یا متلاطم بودن آب ،نوع گیاهان وجانورانی که در گذشته روی زمین می زیسته اند را به ترتیب وقوع ، از قدیم به جدید نشان دهند .
| نوع سنگ | نوع آب و هوا | محیط ته نشین شدن |
| سنگ آهک | گرم | آب نسبتا کم عمق وصاف |
| سنگ های تبخیری(گچ و نمک) | خشک | محیط بسته دارای تبخیر زیاد |
| زغال سنگ | مرطوب استوایی | محیط باتلاقی |
| ماسه سنگ بادی | خشک | نواحی بیابانی یانزدیک ساحل |
اهمیت مطالعه سنگهای رسوبی
-
سنگهای رسوبی درادوارگذشته زمین شناسی در محیطهای طبیعی متفاوتی که امروزه وجود دارد، رسوب کردهاند. مطالعه این محیطهای عهد حاظر و رسوبات و فرآیندهای آنها به درک بیشتر معادل قدیمی آنها کمک میکند.
-
دلایل زیادی برای مطالعه سنگهای رسوبی وجود دارد زیرا ارزش اقتصادی کانیها و مواد موجود در آنها کم نمیباشد. سوختهای نفت و گاز از پختگی مواد آلی در رسوبات مشتق شده و سپس این مواد به یک سنگ مخزن مناسب ، که عمدتا یک سنگ رسوبی متخلخل است، مهاجرت میکند. ذغال ، سوخت فسیلی دیگری است که البته در توالیهای رسوبی نیز وجود دارد. روشهای رسوب شناسی و سنگ شناسی به طور گسترده در پی جویی ذخایر جدید این منابع سوختی و سایر منابع طبیعی مورد استفاده قرار میگیرد. سنگهای رسوبی بیشتر آهن ، پتاس ، نمک و مصالح ساختمانی و بسیاری دیگر از مواد خام ضروری را تامین میکنند.
-
محیطها و فرآیندهای رسوبی و جغرافیای قدیمی و آب و هوای قدیمی ، همگی را میتوان از مطالعه سنگهای رسوبی استنباط کرد. اینگونه مطالعات به شناسایی و درک تاریخ زمین شناسی زمین کمک فراوانی میکند. سنگهای رسوبی حاوی زندگی گذشته زمین ، به فرم فسیلها هستند که اینها مفاهیم اصلی انطباق چینه شناسی در فازوزوئیک میباشند.
فسیل ( سنگواره )
بقایای موجودات زنده که در لایه های زمین مانده اند سنگواره (فسیل) نامیده می شوند در فرآیندی که میلیونها سال به طول می انجامد سنگواره مانند یک کپی از حیوان یا گیاه مرده شکل می گیرد این فرایند آهسته به این معنی است که سنگواره هاییکه امروزه کشف می شوند از بقایای گونه های بسیار قدیمی تشکیل شده اند که بسیاری از آنها اکنون منقرض شده اند.واژه «فسیل» از کلمه لاتین «فسیلز» (fossilis) به معنای «کندن و بیرون آوردن» ، گرفته شده است و به همین دلیل در بعضی از کتابهای قدیمی به کانیها و سنگهای قیمتی که بر اثر کندن از زمین بیرون آورده میشود، فسیل میگفتند.

از مناسبترین مکانها برای تشکیل سنگوارها میتوان به حاشیه دلتاها و پیرامون کوههای آتشفشانی قدیمی که خاکستر از آنها متصاعد میشود و دریاهای کم عمق و یخچالها و باتلاقها نام برد.
جاندارانی که دارای اعضای نرم وفاقد اسکلت سخت داخلی یا خارجی بوده اند دربرابر عوامل مخرب طبیعی مقاومتی نداشته وپس از مرگ ، درمجاورت هوا یا زیر آب تجزیه گردیده و یاخوراک جاندارن دیگر شده وبدون آن که از خود اثری به جای بگذارند ، از بین رفته اند.
درمیان موجودات زنده ، امکان فسیل شدن آن هایی اعضای سخت مانند استخوان ، دندان ، صدف ، کیتین ، یا بافت چوبی داشته اند بیش تر بوده است. هرچند که چنین موجوداتی باید بلافاصله پس از مرگ در میان رسوبات نرم قرار گیرند تا اسکلت آن ها در معرض تجزیه قرار نگیرد .
انواع فسیل شدن
-
فسیل شدن کامل : در این حالت بدن موجود بدون این که تجزیه شود، بطور کامل باقی میماند. مانند فسیل ماموت در یخهای سیبری و فسیل مهره داران در رسوبات آغشته و به قیر و آسفالت و فسیل شدن حشرات در صمغهای کربونیفر.
-
فسیل شدن صدف بی مهرگان : که در موجود زنده اغلب از کربنات کلسیم به صورت آراگونیت است، ولی در حالت فسیل شدن به کلسیت تبدیل میگردد.
-
فسیل شدن با ترکیبات فسفاته : در موجوداتی که ساختمان صدف یا اسکلت آنها از این مواد است، فسیل شدن بهتر صورت میگیرد، چون این مواد در مقابل عوامل تجزیه کننده مقاومترند. مثلا برخی فسیلها ، مثل براکیوپودا و کنودونتها در ترکیب صدف و ساختمان خود دارای فسفات بوده، یا برخی از موجودات دارای پوسته کیتینی هستند. گیاهان و دانههای گرده دارای کوتیکول هستند. فسیل دانههای گرده که به نام اسپور (spore) و پولن (pollen) معروفند، ممکن است در رسوبات دریایی ، قارهای و حتی هیدروکربورهای نفتی یافت شوند.
استفاده از فسیل
از فسیل ها درموارد زیر استفاده می شود :
استفاده از سنگوارهها در تشخیص آب وهوا
سنگوارهها در تشخیص آب و هوای ادوار گذشته زمین نیز قابل استفادهاند. اگر بقایای گیاهان و جانوران مناطق گرمسیری در ناحیهای از زمین پیدا شود که در حال حاضر معتدل و یا سرد است، میتوان تصور نمود که ناحیه مذکور زمانی از ادوار زمین شناسی دارای آب و هوای حاره بوده است. مثلا پیدایش زغال سنگها در مناطق سرد و خشک دلیل بارزی از آب و هوای گرم و باتلاقی در این منطقه از زمین در گذشته میباشد.
استفاده از سنگوارهها در چینه شناسی
از آنجایی که ارتباط مستقیم و معینی بین سنگوارههای موجود در سنگها و محل سنگها در ستون زمین شناسی (Geological column) موجود است، لذا فسیلها میتوانند اطلاعات مفیدی در تشخیص سن نسبی سنگها در اختیار زمین شناسان بگذارند. طبق قوانین انطباق (Super posicion) در یک سیکل رسوبی طبقات جوانتر روی رسوبات قدیمیتر قرار دارند. اگر این وضع بدون تغییر باقی بماند، عموما سنگوارههای قدیمی در پایین ستون و فسیلهای جوان در بالای ستون زمین شناسی قرار میگیرند.
استفاده از سنگوارهها در تشخیص جغرافیای گذشته زمین
سنگوارهها اطلاعات زیادی درباره پخش و وضع دریاها و خشکیها در ادوار گذشته در اختیار زمین شناسان میگذارند. از آنجایی که عدهای از جانواران مانند مرجانها ، بازوپایان ، پابرسران و خار پوستان همیشه در دریا زندگی میکنند، وجود سنگواره این دسته از موجودات در طبقهای دلیل بارزی از دریا بودن این محل در گذشته میباشد. وجود سنگوارههای گیاهی و استخوان حیوانات خشکی در داخل رسوبات ، وجود یک ناحیه خشکی در آن محل را ثابت میکند. وجود سنگوارههای دریایی اطلاعات کاملی از محل زندگی ، حرارت ، عمق آب و سایر خصوصیات دریا را نشان میدهد.
تشکیلات دلتایی ممکن است توسط مخلوط بودن موجودات دریایی و خشکی مشخص باشد. اختلاط دستههای مختلف جانوران و گیاهان نشان میدهد که رودخانه آب شیرین وارد دریایی با آب شور شده است.
استفاده از سنگوارهها در تشخیص زندگی در ادوار گذشته
از آنجایی که موجودات فسیل ، اجداد جانوران و گیاهان عهد حاضر است، لذا مطالعه سنگواره گیاهان و جانوران اطلاعات کاملی از وضع زندگی و تکامل موجودات در ادوار گذشته را بدست میدهد. مطالعه تغییرات در موجودات ، دیرینه شناسان را قادر میسازد که تکامل یک خانواده از گیاهان و یا جانوران را مشخص کرده و ارتباط بین گیاهان و جانوران گذشته و عهد حاضر را به خوبی معین نمایند.استفاده از سنگوارهها برای پی بردن به منشا تکامل موجودات
سنگوارهها یکی از بهترین عوامل اثبات تئوری کامل است. تئوری تکامل خاطرنشان میسازد که موجودات عالی عهد حاضر از موجودات ساده و ابتدایی اجداد خود در گذشته بوجود آمدهاند. تغییرات حاصله در موجودات در طول تاریخ زمین تدریجی بوده و در آن عواملی مانند وراثت ، تغییر محیط ، محرومیتهای زندگی و بالاخره سازش با محیط و تنازع بقا موثر بوده است.
استفاده از سنگوارهها در صنایع
سنگوارهها نه تنها در مباحث مختص به علوم مورد مطالعه قرار میگیرند، بلکه استفاده از آنها در صنایع نیز اهمیت خاصی دارد. از آنجایی که منابع مهم زیرزمینی بشر ارتباط با سنگهای رسوبی دارند، سنگوارهها میتوانند برای پیدا کردن محل معادن فلزات ، زغالها ، نفتها و گازها بسیار موثر باشند. زمین شناسان فسیلها را برای تعیین سن نسبی طبقات تحتانی و فوقانی یا لایه دارای کانی ذی قیمیت بکار میبرند. علاوه بر آن سنگهای حاوی فسیل ممکن است کلیدی برای سنگهای دارای کانی باشد.
استفاده از سنگوارهها در صنعت نفت
زغال سنگ
زغال سنگ از باقی ماندن گیاهان در بین لایه های رسوبی در طی زمان های بسیار زیاد تشکیل می گردد ، زغال سنگ نوعی سنگ رسوبی است که منشاء گیاهی دارد ودارای ترکیبات گوگردی می باشد. که به دلیل آلودگی زیاد امروزه کم تر از آن استفاده می شود .همه زغال سنگها ، به یک طریق بوجود نیامدهاند، بلکه با توجه به دوران مختلف زمین شناسی و شرایط متفاوت آنها ، نوع تغییرات موثر در بوجود آوردن زغال سنگها نیز متفاوت بوده است. از اینرو ، امروزه ، چند نوع زغال سنگ در معادن وجود دارد.
کاربردهای مهم زغال سنگ
از زغال سنگ به عنوان سوخت در نیروگاههای حرارتی مولد برق ، در تولید بخار توسط توربینهای بخار در کارخانجات صنعتی ، راهآهن و در کشتیها و نیز به صورت سوخت خانگی در برخی از کشورها استفاده میشود. تقریبا 87% زغال سنگ جهان برای تولید گرما و دیگر انواع انرژیهای مربوطه سوزانیده میشود. بدیهی است که ضمن سوختن زغال سنگ فرآوردههای جنبی مانند گازهای سوختنی ، زغال کک و قطران نیز بدست میآید. باید توجه داشت که در برخی از کشورهای جهان ، قسمتی از گازهای سوختی شهری از زغال سنگ تهیه میشود.
برای این منظور ، زغال سنگ را با جریانی از بخار آب و اکسیژن در فشار 20 تا 30 اتمسفر مجاور میکنند. در این عمل قسمتی از زغال سنگ در مجاورت با بخار آب و اکسیژن به هیدروژن و منوکسید کربن تبدیل میشود. بعد ، این فرآوردههای گازی را در مجاورت کاتالیزور آهن به هیدرو کربن و یا بوسیله کاتالیزور روی و مس به متیل الکل تبدیل میکنند. علاوه بر مصارف سوختی ، از زغال سنگ در تهیه بسیاری از مواد مفید و مهم آلی و غیرآلی استفاده میشود که عمدتا از تقطیر قطران حاصل از پیرولیز زغال سنگ و یا مواد جامد باقی مانده از عمل پیرولیز تهیه میشود.
تاریخچه زمین
. . . میلیون سال قبل زندگی روی کره زمین شروع شد. در آن زمان زمین به این شکل نبود .فقط یک دریای بزرگ به نام پانتالاسا و یک خشکی بزرگ به نام پانگه آ وجود داشت.
اولین موجوداتی که روی زمین زندگی می کردند تک سلولی ها بودند. بعد به تدریج کرم ها، جلبک ها، بی مهرگان و ماهی ها به وجود آمدند و رویش گیاهان در خشکی آغاز شد. گیاهان نیز درآغاز محدود به جلبک های دریایی بودند ودرزمان های بعد سرخس ها وخزه ها پدید آمدند . بعد از سرخس ها وخزه ها گیاهان مخروط دار ( کاج ها وسرو ها) پدید آمدند .
سپس دو زیستان و اولین خزندگان به وجود آمدند و جنگل ها فراوان شدند و دایناسورها شروع به زندگی کردند. دایناسور به معنی جانور ترسناک است که طول بعضی از آن ها به . . . متر می رسید.
دایناسورها روی زمین حکم رانی می کردند که پانگه آ به آرامی به سه قسمت تقسیم شد و دریایی را که بین آن دو خشکی به وجود آمد تتیس نام گذاشتند.
دریای خزر بازمانده آن دریای بزرگ است.
قاره ها هنوز هم دارند از هم دور می شوند، مثلا گروئلند با سرعت . . . متر در هر سال از اروپا دورتر می شود.
تکامل حیات درزمین :
این جدول زمان تقریبی به وجود آمدن جانداران مختلف را برروی زمین نشان می دهد .
|
زمان پیدایش برحسب میلیون سال |
نام موجودات |
شکل |
| ۴۵۰۰ | تولد زمین | |
| ۳۵۰۰ | حیات اولیه | |
| ۱۲۰۰ | جلبک های دریایی | |
| ۴۹۰ | ماهی ها | |
| ۴۳۰ | نخستین گیاهان خشکی | |
| ۴۰۰ | نخستین جانوران خشکی | |
| ۳۸۰ | دوزیستان | |
| ۳۵۰ | خزندگان | |
| ۳۰۰ | حشرات بالدار | |
| ۲۱۵ | دایناسورها | |
| ۲۰۰ | پستان داران | |
| ۱۵۰ | گیاهان گلدار | |
| ۱۳۵ | انقراض دایناسورها | |
| ۴۰ | شامپانزه ها | |
| ۲ | انسان نخستین |
منابع :










این وبلاگ در زمستان 88 و با هدف