فصل 6 زمین شناسی پایه یازدهم

نتایج حرکت ورقه های سنگ کره زمین:
با آنکه خداوند، زمین را محیطی آرام برای زندگی انسان و سایر جانداران مهیا نموده است، امادرون این سیاره، ّ فعال و پرجنب و جوش است.
این پویایی، باعث حرکت ورقه های سنگ کره شده است. جابه جایی ورقه های سنگ کره،سبب پیدایش پدیده های طبیعی مانند شکستگی، زمین لرزه، چین خوردگی، فوران آتشفشان و… شده است.

اهمیت مطالعه سکستگی های پوسته زمین:
شکستگی های پوسته زمین، یکی از نشانه های پویایی زمین است.
مطالعه آنها در هنگام ساخت جاده ها، سدها، تونل ها و سایر سازه های مهندسی اهمیت زیادی دارد.
افزون بر آن، در تجمع آب های زیرزمینی و ذخایر نفت و گاز و تشکیل کانسنگ های گرمابی حائز اهمیت می باشد.
شكستگی ها

صفحه گسل
فرادیواره
فرودیواره

زمین لرزه، نشانه آشکاری از پویایی زمین است.
در هر زمین لرزه، مقدار زیادی انرژی توسط امواج لرزه ای از درون زمین آزاد و باعث جا به جایی و لرزش سنگ کره می شود.
نگاهی به نقشه پراکندگی زمین لرزه ها نشان می دهدکه توزیع آنها،درهمه جا یکسان نیست.
زمین لرزه

نمایی از زمین‌لرزه ۱۹۰۶ سانفرانسیسکو که باعث آتش سوزی و مرگ بین ۷۰۰ تا ۳۰۰۰ نفر شده بود.

علل وقوع زمین لرزه درکشورایران:
کشورایران باقرارگرفتن درکمربندلرزه خیزآلپ- هیمالیا،همچون سایر مناطق واقع درکمربندهای لرزه خیز در کره زمین، تقریباً هر روز شاهد وقوع زمین لرزه در مناطق مختلف می باشد.
بسیاری ازمناطق مسکونی ایران همچون تبریز، ری، دامغان، نیشابور، طبس و …بارها توسط زمین لرزه ویران شده اند.
بسیاری از مناطق مسکونی، در معرض خطر زمین لرزه قرار دارند. آیا می دانید که با وقوع زمین لرزه، چه حوادثی در سطح محلی و ملی رخ می دهد؟
علت اصلی زمین لرزه:
علت اصلی زمین لرزه، حرکت ورقه های سنگ کره است. سنگ های سازنده پوسته در مقابل نیروی وارده، رفتار الاستیک از خود نشان می دهند.
چنان چه تنش از مقاومت سنگ فراتر رود، سنگ ها دچار شکستگی می شود و انرژی زمین لرزه از محل شکستگی به صورت امواج لرزهای، آزاد می شود.

کانون زمین لرزه :
محلی درون زمین است که انرژی ذخیره شده از آنجا آزاد می شود.
مرکزسطحی زمین لرزه :
نقطه ای در سطح زمین است که در بالای کانون زمین لرزه قراردارد. این مرکز، کمترین فاصله را از کانون زمین لرزه دارد.

امواج لرزه ای
امواج درونی:
این امواج در کانون زمین لرزه ایجاد میشوند و در داخل زمین منتشر می گردندو شامل امواج Pو Sمی باشند.
امواج ( Pاولیه، طولی)
امواج Pبیشترین سرعت را دارند به همین دلیل، اولین امواجی هستندکه توسط دستگاه لرزه نگار ثبت می شوند.
این امواج، از محیط های جامد، مایع و گاز می گذرند، سرعت امواج در محیط های مختلف، متفاوت است.
هر چه تراکم سنگ ها بیشتر باشد، امواج سریع ترحرکت می کنند.

امواج ( Sثانويه، عرضی)
این امواج بعد از امواج ،Pتوسط لرزه نگارها ثبت می شوند. این امواج، فقط ازمحیط های جامد عبور می کنند.

امواج سطحی:
این امواج در کانون تولید نمیشوند؛ بلکه از برخورد امواج درونی با فصل مشترک لایه ها و سطح زمین ایجاد می شوند. متداول ترین آنها امواج لاو (L) و ریلی (R ) هستند.
امواج Lامواجی هستند که پس از موج Sتوسط لرزه نگارها ثبت می شوند.

امواج R
آخرین امواجی هستند که توسط لرزه نگارها ثبت میشوند. حرکت این موج، شبیه امواج دریا است

امواج زمین لرزه، تا فاصله بسیار طولانی ازکانون زمین لرزه منتشر می شوند. با ادامه انتشار آن ها در فاصله حدود 1٠٠٠٠کیلومتری از مرکز سطحی زمین لرزه، پس از آنکه موج Pثبت می شود، حدود 1٠دقیقه طول می کشد تا موج Sبه این منطقه برسد .

گروه لرزه ها:
در هر زمین لرزه، از گروه لرزه ها صحبت می شود که شامل پیش لرزه، لرزه اصلی و پس لرزه است. زمین لرزه،معمولاًکمترازیک دقیقه طول می کشد.
شدت و بزرگی زمین لرزه

روش های توصیف و اندازه گیری زمین لرزه:
برای توصیف و اندازه گیری زمین لرزه از دو مقیاس شدت و بزرگا استفاده می شود.
مقیاس شدت برحسب مرکالی است که میزان خرابی های ایجاد شده را از 1تا 12طبقه بندی می کند.

بزرگی (بزرگا)
چارلز ریشتر:
ریشتر، واحد اندازه گیری بزرگی زمین لرزه است که به افتخار چارلز ریشتر نام گذاری شده است. وی برای اولین بار، بزرگی زمین لرزه را براساس مقدار انرژی آزاد شده محاسبه کرد.
ارتباط بین میزان انرژی آزاد شده با شدت ارتعاشات ودامنه نوسانات زمین لرزه:
هرچه انرژی آزاد شده، توسط یک زمین لرزه زیادتر باشد ارتعاشات ناشی از آن، شدیدتر و دامنه نوسانات امواج آن زلزله، بزرگ تر خواهد بود.
روش تعیین بزرگی زمین لرزه:
بزرگی(بزرگا) زمین لرزه را به کمک اطلاعات لرزه نگار، تعیین می کنند.
این اطلاعات در حقیقت، همان اندازه گیری دامنه امواج زمین لرزه، برحسب میکرون است و ریشتر، لگاریتم بزرگ ترین دامنه موجی است که در فاصله یک صد کیلومتری از مرکز یک زمین لرزه، توسط لرزه نگار استاندارد ثبت شده باشد.

به ازای هر یک واحد بزرگا، دامنه امواج 1٠برابر و مقدار انرژی 31/٦برابر افزایش می یابد. بزرگی زمین لرزه در تمام نقاط زمین یکسان است، اما شدت آن با دور شدن از مرکز سطحی زمین لرزه کاهش می یابد.
ارتباط هرواحد بزرگا با دامنه امواج ومقدارانرژی آزاد شده توسط زمین لرزه:

چین خوردگی
علل پیدایش رشته کوه های البرز وزاگرس:
رشته کوه هایی مانند البرز و زاگرس، حاصل چین خوردگی بخشی از سنگ کره است.
انواع چین ها:
چین ها، به شکل های تک شیب، تاقدیس و ناودیس و… دیده می شوند.
تاقدیس:
در صورتی که لایه های سنگی طوری خم شوند که لایه های قدیمی تر در مرکز و لایه های جدیدتر در حاشیه قرارگیرند، تاقدیس تشکیل می شود
ناودیس:
و چنان چه لایه های جدیدتر در مرکز و لایه های قدیمی تر در حاشیه چین قرارگیرند، ناودیس به وجود می آید.

تک شیب
طاقدیس
ناودیس

امروزه فعالیت های آتشفشانی زیادی در جهان در حال وقوع است که حکایت از پویایی زمین دارد.
فعالیت آتشفشان ها در تمام نقاط کره زمین، داخل خشکی ها، در بستر اقیانوس ِ ها، زیر دریاها ودریاچه های بزرگ صورت می گیرد.
مواد خارج شده از آتشفشان ها:
مواد خارج شده از آتشفشان ها، به صورت جامد (تفرا) مایع (لاوا یا گدازه) و بخارهای آتشفشانی(فومرول) است.
آتشفشان

قله آتشفشان اساریچیو که در جزیره‌های کوریل روسیه قرار دارد.

تفرا:
به مواد آتشفشانی جامد که به صورت ذرات ریز و درشت بر اثر فعالیت آتشفشان به هوا پرتاب می شود، تفرا گفته می شود.

سنگ های آذرآواری :
در آتشفشان های انفجاری، مواد جامد آتشفشانی به هوا پرتاب می شوند.
از به هم چسبید ن و سخت شدن این مواد، گروهی از سنگ های آتشفشانی، به نام سنگ های آذرآواری تشکیل می شوند.
توف آتشفشانی :
در صورتی که خاکستر آتشفشانی در محیط های دریایی ته نشین شوند، توف آتشفشانی حاصل می شود.
توف سبز البرز(کرج):
توف ها در فوران آتشفشان های زیردریایی، به خصوص در نقاط کم عمق آب تشکیل می شوند؛ به عنوان مثال می توان توف های سبز البرز را نام برد. توف، یک نوع سنگ آذرآواری است.

گدازه:
گدازه ها، مواد مذابی هستند که از دهانه آتشفشان خارج می شوند. هر چه گدازه روان تر باشد، مخروط آتشفشان، شیب و ارتفاع کمتری دارد.
بخارهای آتشفشانی:
مواد مذاب درون زمین، حاوی مقداری گاز و بخار آب می باشد.
ترکیب شیمیایی گازهای خروجی از آتشفشان، بسیار متفاوت است. بیشتر گازهای آتشفشانی را بخار آب، گازهای کربن دی اکسید،اکسیدهای گوگردی، نیتروژن دار، کلردار وکربن مونو اکسید تشکیل می دهند.
مرحله فومرولی:
پس ازفعالیت یک آتشفشان، خروج گاز(مرحله فومرولی)ممکن است سال ها وحتی قرن هاادامه داشت باشد.
درحال حاضر آتشفشان های دماوندو تفتان درمرحله فومرولی به سر می برند وازدهانه آن ها بخارآب، گازگوگردو…خارج می شود.

فوايد آتشفشان ها
تشكیل هواکره:
در گذشته همراه با سرد شدن زمین، بخش زیادی از گازهای درون زمین از طریق فعالیت آتشفشان ها، از شکستگی ها و منافذ خارج شدند و شرایط لازم برای تشکیل هوا کره فراهم گردید. تشكیل آبکره:
بخشی از گازهای خروجی از آتشفشانها، با یکدیگر ترکیب شده و آب را به وجودآورده اند. آب، فرورفتگی های سطح زمین را پر کرده و باعث ایجاد اقیانوس ها، دریاها، دریاچه ها ورودها شده است.
تشكیل خاک و رسوب:
خاکستر و گدازه آتشفشانی از دهانه آتشفشان خارج می شود و خاک حاصلخیزی را به وجود می آورد. برخی از مزارع حاصلخیز جهان بر روی خاکسترهای آتشفشانی قرارگرفته است؛ مانند آمریکای مرکزی و اندونزی.
تشكیل پوسته جديد اقیانوسی:
خروج مواد مذاب گوشته از محور میانی رشته کوه های میان اقیانوسی، سبب تشکیل پوسته جدید اقیانوسی می شود. نتیجه این آتشفشانها، علاوه بر گسترش بستر اقیانوسها در این مناطق، سبب نزدیک شدن ورقه ها در محل گودال هایاقیانوسی می شوند. در این مناطق، به علت برخورد ورقه ها، فرو رانش صورت می گیرد و کوه هابه وجود می آیند. کوه ها نیز، با ایجاد پستی و بلندی در سطح زمین، سبب تداوم فرسایش ورسوب گذاری می گردند.
رگه های معدنی:
فعالیت آتشفشانی منجر به تشکیل برخی رگه های معدنی مانند طلا، نقره، مس و آهن می شود.

چشمه های آبگرم:
اطراف آتشفشان ها، مناطق مناسبی برای تشکیل چشمه های آب گرم معدنی می باشند.
آب این چشمه ها از نظر بهداشتی برای درمان بیماری های پوستی و آرامش عضلانی مفیدهستند و با جذب گردشگران، سبب رونق اقتصاد محلی می شوند.
آب هایی که درون پوسته هستند، گرم می شوند و از طریق شکستگی های سطح زمین، به صورت چشمه های آب گرم و… در سطح زمین ظاهر می شوند.

انرژی زمین گرمايی:
در مناطق آتشفشانی، از گرمای درون زمین به عنوان انرژی زمین گرمایی استفاده می شود.
کشور ایسلند بخش عمده انرژی مورد نیاز خود را از انرژی زمین گرمایی تأمین میکند.
در کشور ما نیز، اولین نیروگاه زمین گرمایی خاورمیانه در مشکین شهر استان اردبیل تأسیس شده است.

آتشفشان ها، افزون برخروج انرژی درونی زمین، منجر به آرامش نسبی ورقه های سنگ کره می شوند. از انواع سنگ های آتشفشانی در نماسازی ساختمان ها و مصالح ساختمانی استفاده می شود.