در فصل ششم علوم نهم با عنوان «زمینساخت ورقهای»با جابهجایی قارهها، خشکی پانگهآ، لورازیا و گندوانا، شواهد نظریه جابهجایی قارهها، ورقههای سنگکره، جریانهای همرفتی سستکره، گسترش بستر اقیانوسها و انواع حرکت ورقهها آشنا میشویم. همچنین ارتباط حرکت ورقههای سنگکره با پیدایش رشتهکوهها، زمینلرزهها، آتشفشانها، سونامی، گسل و درزه را بررسی میکنیم.
در ادامه پاسخ کامل سؤالهای داخل متن، فعالیتها، خود را بیازماییدها، فکر کنید و جمعآوری اطلاعات صفحات ۶۳ تا ۷۲ علوم نهم را به ترتیب کتاب میخوانید.
جواب سوالات صفحه ۶۳ علوم نهم
در هنگام عبور از نواحی کوهستانی البرز و زاگرس با پدیدههای زمینشناسی مختلفی مانند چینخوردگیهای کوچک و بزرگ، شکستگیها و… مواجه میشوید. شاید چنین پرسشهایی در ذهنتان ایجاد شود که این رشتهکوهها چگونه به وجود آمدهاند؟ قبل از تشکیل آنها سرزمین ایران چه شکلی بوده است؟ علت پیدایش چینخوردگیها و شکستگیها چیست؟ با مطالعهٔ این فصل، پاسخ این پرسشها را به دست میآورید.
این رشتهکوهها چگونه به وجود آمدهاند؟
حرکت و برخورد ورقههای سنگکره در مدت میلیونها سال باعث وارد شدن فشار به لایههای سنگی، چینخوردگی، گسلخوردگی و بالا آمدن آنها شده و در تشکیل رشتهکوههایی مانند زاگرس و البرز نقش داشته است.
قبل از تشکیل آنها سرزمین ایران چه شکلی بوده است؟
در گذشتههای بسیار دور، وضعیت خشکیها و دریاهای منطقه با امروز متفاوت بوده است و بخشهایی از سرزمین کنونی ایران در محدوده یا حاشیه دریای قدیمی تتیس قرار داشتهاند. رسوبات زیادی در این محیطها تهنشین شدند و بعدها با حرکت ورقهها تحت فشار قرار گرفتند و بالا آمدند.
علت پیدایش چینخوردگیها و شکستگیها چیست؟
نیروهای حاصل از حرکت ورقههای سنگکره به سنگها فشار وارد میکنند. بعضی لایهها در اثر فشار خم و چینخورده میشوند و اگر تنش واردشده سبب شکستن سنگها شود، شکستگیهایی مانند درزه و گسل به وجود میآیند.
جواب فعالیت صفحه ۶۴ علوم نهم
۱ــ نقشهٔ قارههای جهان را بر روی یونولیت یا مقوا رسم کنید.
۲ــ شکل هندسی قارهها را برش بزنید.
۳ــ قارهها را مانند جورچین در کنار هم قرار دهید و به سؤالات زیر پاسخ دهید.
الف) آیا خشکی بزرگ اولیه را ایجاد کردهاید؟
ب) حاشیهٔ کدام قارهها بهتر بر هم منطبق میشوند؟
پ) چرا حاشیهٔ برخی قارهها به خوبی بر هم منطبق نمیشوند؟
پاسخ الف: بله، با کنار هم قرار دادن مناسب قارهها میتوان تا حد زیادی شکل یک خشکی بزرگ اولیه را بازسازی کرد. این خشکی بزرگ را
پانگهآ مینامند.
پاسخ ب: حاشیهٔ شرقی آمریکای جنوبی و حاشیهٔ غربی آفریقا انطباق بسیار خوبی با یکدیگر دارند و مانند قطعات یک جورچین در کنار هم قرار میگیرند.
پاسخ پ: زیرا حاشیههای امروزی قارهها در طول میلیونها سال بر اثر عواملی مانند فرسایش، رسوبگذاری و تغییر سطح آب دریاها تغییر کردهاند؛ بنابراین خطوط ساحلی امروزی همه جا دقیقاً شکل گذشته را حفظ نکردهاند.
جواب خود را بیازمایید صفحه ۶۵ علوم نهم
هریک از قارههای لورازیا و گُندوانا شامل کدام سرزمینهای امروزی بودهاند؟
پاسخ:
لورازیا: شامل آمریکای شمالی، گرینلند، اروپا و بخش عمدهای از آسیا بود.
گُندوانا: شامل آمریکای جنوبی، آفریقا، شبهجزیره عربستان، هند، استرالیا و جنوبگان بود.
این دو خشکی بزرگ در دو سوی دریای تتیس قرار داشتند و در طول زمان خود نیز به قطعات کوچکتری تقسیم شدند و با جابهجایی آنها قارههای امروزی شکل گرفتند.
جواب سوال صفحه ۶۷ علوم نهم
براساس نظریهٔ زمینساخت ورقهای سنگکره از تعدادی ورقهٔ کوچک و بزرگ مجزا از هم تشکیل شده است (شکل ۵). این ورقهها نسبت به هم حرکت دارند. گاهی به هم نزدیک میشوند، در جاهایی از هم دور میشوند و در بعضی جاها کنار هم میلغزند (شکل ۶). آیا میدانید بزرگترین ورقهٔ سنگکره چه نام دارد؟
پاسخ: بزرگترین ورقهٔ سنگکره، ورقهٔ اقیانوس آرام است.
جواب فعالیت صفحه ۶۸ علوم نهم
در علوم هفتم با مسیر حرکت جریانهای همرفتی در مایعات آشنا شدید با توجه به آن مسیر حرکت جوهر پخش شده در هریک از ظرفهای روبهرو را رسم کنید.
پاسخ و راهنمای رسم روی شکل: جوهر همراه با آب گرمشده در محل شعله به سمت بالا حرکت میکند. سپس در سطح آب به اطراف میرود، در بخش سردتر ظرف پایین میآید و از قسمت پایین دوباره به سمت محل گرم شدن برمیگردد. بنابراین باید مسیرهای بسته و چرخشی جریان همرفتی را روی شکلها رسم کنید.
شکل سمت چپ: شعله در سمت چپ ظرف قرار دارد. جوهر در سمت چپ
بالا میرود، در قسمت بالای ظرف به سمت راست حرکت میکند، در سمت راست
پایین میآید و در کف ظرف به سمت چپ برمیگردد.
↑ → ↓ ←
شکل وسط: شعله در وسط ظرف است. آب و جوهر از مرکز بالا میروند و در سطح به دو طرف تقسیم میشوند. در کنارههای ظرف پایین میآیند و در قسمت پایین از دو طرف دوباره به سمت مرکز حرکت میکنند. بنابراین در این شکل باید دو جریان چرخشی همرفتی در دو سوی شعله رسم شود.
شکل سمت راست: شعله در سمت راست قرار دارد. مسیر برعکس شکل اول است؛ جوهر در سمت راست
بالا میرود، در بالای ظرف به سمت چپ حرکت میکند، در سمت چپ پایین میآید و در کف ظرف به سمت راست بازمیگردد.
← ↓ → ↑
نتیجه: جریان همرفتی به علت اختلاف دما و چگالی ایجاد میشود. ماده گرمتر چگالی کمتری پیدا میکند و بالا میرود و ماده سردتر و چگالتر پایین میآید. دانشمندان حرکت مواد خمیری سستکره و نقش آن در حرکت ورقههای سنگکره را نیز با چنین جریانهای همرفتی توضیح میدهند.
جواب فعالیت صفحه ۶۹ علوم نهم
آیا میدانید ناخنهای شما در سال چند سانتیمتر رشد میکنند؟ چگونه میتوانید مقدار آن را محاسبه کنید؟ پس از محاسبهٔ سرعت رشد ناخنتان، این عدد را با سرعت متوسط حرکت ورقههای سنگکره مقایسه کنید.
پاسخ و روش انجام: این فعالیت باید با
اندازهگیری رشد ناخن خود دانشآموز انجام شود و عدد آن برای همه افراد یکسان نیست.
ابتدا نزدیک ریشه ناخن یک نقطه مشخص را در نظر بگیرید و پس از یک ماه مقدار جابهجایی آن را با خطکش میلیمتری اندازه بگیرید. سپس رشد یکماهه را در ۱۲ ضرب کنید.
Annual nail growth = monthly growth × 12
برای مثال اگر ناخن در یک ماه ۳ میلیمتر رشد کند:
3 mm × 12 = 36 mm = 3.6 cm/year
طبق متن کتاب، سرعت متوسط حرکت ورقههای اقیانوسی حدود ۵ سانتیمتر در سال است. بنابراین سرعت رشد ناخن انسان و حرکت ورقههای سنگکره از نظر مرتبهٔ اندازه به یکدیگر نزدیکاند؛ هرچند مقدار دقیق رشد ناخن هر فرد ممکن است متفاوت باشد.
جواب خود را بیازمایید صفحه ۷۰ علوم نهم
با توجه به شکل ۵، ورقهٔ اقیانوس آرام در قسمت شمال شرق به زیر کدام ورقهٔ قارهای فرو رانده میشود؟
پاسخ: با توجه به نقشهٔ ورقههای سنگکره در شکل ۵، ورقهٔ اقیانوس آرام در بخش شمال شرقی خود به زیر ورقهٔ آمریکای شمالی فرو رانده میشود.
جواب فکر کنید صفحه ۷۰ علوم نهم
با توجه به شکل ۱۰ زمینلرزهها و آتشفشانها بیشتر بر چه مناطقی منطبق است؟
پاسخ بر اساس نقشههای کتاب: پراکندگی بیشتر زمینلرزهها و آتشفشانهای جهان با
مرز ورقههای سنگکره منطبق است.
بهویژه در محل برخورد و فرورانش ورقهها تعداد زیادی زمینلرزه و آتشفشان رخ میدهد؛ مانند حاشیههای اقیانوس آرام. در مرزهای دورشونده مانند پشتههای میاناقیانوسی نیز فعالیت آتشفشانی و زمینلرزه دیده میشود و در مرزهای امتدادلغز نیز زمینلرزههای فراوان رخ میدهد.
پس پاسخ کاملتر این است که بیشتر زمینلرزهها و آتشفشانها در امتداد مرز ورقههای سنگکره متمرکز شدهاند.
جواب جمع آوری اطلاعات صفحه ۷۲ علوم نهم
دربارهٔ عمق آب در اقیانوس هند و خلیج فارس اطلاعات جمعآوری و با هم مقایسه کنید.
انرژی سونامی را در سواحل اقیانوس هند و سواحل خلیج فارس با هم مقایسه کنید.
پاسخ بخش اول: اقیانوس هند یک پهنه بسیار عمیق اقیانوسی است و میانگین عمق آن حدود
۳۷۴۱ متر است.
در مقابل، خلیج فارس دریایی بسیار کمعمق است و میانگین عمق آن حدود ۵۰ متر یا کمی کمتر گزارش میشود و بیشینه عمق آن نیز در حدود ۹۰ تا ۱۰۰ متر است.
بنابراین میانگین عمق اقیانوس هند دهها برابر بیشتر از خلیج فارس است.
| پهنه آبی |
میانگین عمق تقریبی |
نتیجه مقایسه |
| اقیانوس هند |
حدود ۳۷۴۱ متر |
بسیار عمیق |
| خلیج فارس |
حدود ۵۰ متر یا کمی کمتر |
بسیار کمعمقتر |
پاسخ بخش دوم: در سطح این درس میتوان گفت چون اقیانوس هند بسیار عمیقتر است، سونامی در آبهای عمیق آن با
سرعت بسیار بیشتری منتشر میشود و میتواند در مسافتهای طولانی حرکت کند.
سرعت تقریبی انتشار موج بلند سونامی از رابطه زیر به دست میآید:
v = √(g × h)
اگر میانگین عمق اقیانوس هند را حدود ۳۷۴۱ متر در نظر بگیریم:
v ≈ 689 km/h
و برای عمق حدود ۵۰ متر در خلیج فارس:
v ≈ 80 km/h
بنابراین سونامی در آبهای عمیق اقیانوس هند میتواند بسیار سریعتر از خلیج فارس حرکت کند.
نکته علمی برای کاملتر شدن پاسخ: عمق آب یکی از عوامل مهم تعیینکننده
سرعت انتشار سونامی است، اما میزان انرژی و خسارت سونامی فقط به عمق متوسط آب بستگی ندارد. بزرگی و نوع زمینلرزه، مقدار جابهجایی بستر دریا، فاصله از منبع، شکل ساحل و بستر دریا نیز اهمیت دارند.
همچنین هنگامی که سونامی از آب عمیق وارد آب کمعمق ساحلی میشود، سرعت آن کاهش مییابد اما طول موج کوتاهتر و ارتفاع موج میتواند بیشتر شود؛ به همین دلیل سونامی هنگام نزدیک شدن به ساحل میتواند بسیار مخرب باشد.
نکته مهم فصل: سنگکره یکپارچه نیست و از ورقههای متعددی تشکیل شده است که روی سستکره حرکت میکنند. این ورقهها ممکن است از یکدیگر دور شوند، به یکدیگر نزدیک شوند یا در کنار یکدیگر بلغزند. بسیاری از پدیدههای مهم زمینشناسی مانند رشتهکوهها، زمینلرزهها، آتشفشانها، گسلها و گسترش بستر اقیانوسها نتیجه این حرکتها هستند.
جمعبندی فصل ششم علوم نهم: حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش قارههای امروزی بخشی از خشکی بزرگی به نام پانگهآ بودند. این خشکی ابتدا به لورازیا و گندوانا و سپس به قارههای امروزی تقسیم شد. انطباق قارهها، شباهت فسیلها و سنگها و آثار یخچالهای قدیمی از شواهد جابهجایی قارهها هستند. بر اساس نظریه زمینساخت ورقهای، سنگکره از ورقههای متحرکی تشکیل شده است که حرکت آنها با جریانهای همرفتی سستکره ارتباط دارد. در مرز این ورقهها پدیدههایی مانند گسترش بستر اقیانوس، فرورانش، زمینلرزه، آتشفشان، چینخوردگی و گسل رخ میدهد. حرکت ورقه عربستان به سمت ایران نیز در تشکیل رشتهکوه زاگرس و فعالیت لرزهای غرب و جنوبغرب ایران نقش دارد.
