علوم

بطور کلی،‌کانی ها و سنگ ها در تأمین انرژی،‌مواد اولیه ی منابع وجواهر سازی کاربردهای فراوانی دارند.

تأمین انرژی :

انسان برای ادامه ی زندگی خود احتیاج به انرژی دارد. از انرژی برای متعادل ساختن دمای محیط زندگی و کار،‌راه اندازی صنایع و وسایل نقاط استفاده می کند. منبع اصلی تأمین انرژی سنگ ها هستند. از میان سه گروه سنگ ها، سنگ های رسوبی با تأمین ۸۷ درصد از انرژی مصرفی انسان اهمیت ویژه ای دارند.

نفت و گاز :

همه ی محصولات نفتی از نفت خام تهیه می شود. نفت خام مایعی تیره رنگ است و بوی مخصوص دارد. نفت خام ترکیب شیمیایی ثابت و معینی ندارد. اما بیشترین قسمت آن ترکیب هایی از هیدروژن و کربن است. نفت خام از موجودات بسیار کوچک دریایی به نام پلانکتون بوجود آمده که به حالت شناور در آب دریا زندگی می کنند. عمر پلانکتون ها معمولاً کوتاه است و پس از مرگ بقایای آن ها بر کف دریا فرو می ریزد. اگر شرایط در کف دریا مناسب باشد این بقایا در لابه لای رسوبات دانه ریز حفظ می شوند و پس از میلیون ها سال بر اثر فشار لایه های بالایی و گرما به نفت و گاز تبدیل می شوند.
به سنگ هایی که نفت در آن ها تشکیل می شود، اصطلاحاً سنگ مادر می گویند. نفت پس از تشکیل، در اثر فشار از سنگ های دانه ریز مادر به سمت بالا حرکت می کند و اگر موانعی در سر راه آن نباشد، به سطح زمین می رسد و با هوا ترکیب می شود و به مواد بی ارزشی تبدیل می گردد. اگر در مسیر حرکت نفت لایه هایی از سنگ گچ یا سنگ های رستی،‌که به آن ها سنگ پوششی می گویند : قرار بگیرد و این لایه ها شکل مناسبی داشته باشند نفت دیگر نمی تواند به حرکت خود ادامه دهد و در درز و شکاف و حفره های سنگ های زیرین این لایه ها که به سنگ مخزن موسوم اند جمع می شود. معمولاً به همراه نفت و گاز مقداری آب شور هم وجود دارد.

فکر کنید:
چرا باوجود اینکه پلانکتون ها در دریاهای قدیمی به فراوانی وجود داشته اند، در همه ی رسوبات این دریاها نفت وگاز تشکیل نشده است؟

ممکن است رسوب گذاری به آرامی صورت گرفته باشد و پلانکتون ها تجزیه شده و از بین رفته باشند . ممکن است اکسیژن موجب اکسیده شدن آنها شده باشد

تحقیق کنید :
۱ – بیشتر منابع نفت و گاز ایران در چه مناطقی قرار گرفته اند؟

خلیج فارس ، خوزستان،‌سرخس ،‌نواحی قم

۲ – سنگ مخزن و سنگ پوشش منابع نفت و گاز ایران را چه سنگ هایی تشکیل می دهند؟

سنگ آهک، سنگ گچ، مارن،‌ ایندریت

۳ – کشور ما به چه کشورهایی گاز صادر می کند و چگونه؟

بوسیله کشتی به بسیاری از کشورهای صنعتی به وسیله لوله به ترکیه

زغال سنگ :

زغال سنگ نوعی سنگ رسوبی است. که از باقی ماندن گیاهان،‌بین لایه های رسوبی در طی زمان های بسیار زیاد،‌تشکیل شده است. می توان آثار ساقه و ریشه های گیاهان را در داخل لایه هایی از زغال سنگ ها و سنگ های اطراف آن، در معادن مشاهده کرد. همین مطلب از نظر زمین شناسان نشان دهنده ی منشأ گیاهی زغال سنگ است.
زغال سنگ یکی از مهم ترین منابع انرژی و از عوامل بسیار مهم و تأثیرگذاری بر انقلاب صنعتی اروپا بوده است.

میلیون ها سال پیش گیاهانی که در مرداب ها و سواحل دریاهای گرم و مرطوب به فراوانی رشد کرده بودند، در زیر آب قرار گرفتند. پاره ای از گیاهان نیز توسط سیلاب ها و رودها کنده شده و به دریا رسیدند در زیر لایه هایی از شن و لای مدفون شدند.
با گذشت زمان و فعالیت بعضی از باکتری ها، این گیاهان شروع به تجزیه شدن کردند و بعضی از عناصر تشکیل دهنده ی آنها مانند اکسیژن و هیدروژن از آن خارج شده و درصد کربن آن ها اضافه شد.
پس از مدتی گیاهان به زغال سنگ تبدیل گشتند. با عمل رسوب گذاری ،‌لایه های بیشتری روی زغال های نارس را می پوشاند و سنگینی این لایه ها و گرمای مناطق عمیق زمین ناخالصی های بیشتری را از زغال خارج کرده و رفته رفته به درصد کربن آن اضافه شد. در این مراحل زغال نارس ابتدا به زغال سنگ قهوه ای و سپس به انواع دیگر زغال تبدیل می شود.

زغال سنگ های خوب را برای تهیه زغال کک بکار می برند. زغال کک در صنایع فولاد برای جداسازی ناخالصی های سنگ آهک مورد استفاده قرار می گیرد.

تحقیق کنید
۱ – علت افزایش استخراج زغال سنگ چیست؟

افزایش قیمت نفت و گاز، افزایش جمعیت ، احتیاج بیشتر به انرژی

۲ – علت کاهش استفاده از زغال سنگ برای تولید انرژی چیست؟

جلوگیری از آلودگی هوا – زیرا زغال سنگ وقتی که می سوزد گازهای آلوده کننده ی زیادی وارد هوا می کند.

انرژی گرمایی زمین :

با مشاهده آبی که از دهانه بعضی از چشمه های آب گرم خارج می شود ،‌به آسانی می توانیم بفهمیم که داخل زمین گرم است . گرمای سنگ هایی که در مجاورت کوههای آتش فشانی قرار گرفته اند بیشتر از نقاط دیگر است.

مواد اولیه صنایع :

استفاده از سنگ ها و کانیها تقریباً در همه ی صنایع، از ساخت زیر دریایی هایی که اعماق اقیانوس را می پیمایند گرفته تا سفینیه های که در فضای بی پایان سفر می کنند، گسترش پیدا کرده است.

جواهر سازی :

بعضی از کانی ها به علت رنگ، جلد، ‌سختی و از همه مهمتر ترکیبات بودن، به عنوان جواهر مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال، ‌فیروزه که بهترین نوع آن در کشور خودمان استخراج می شود، به علت رنگش مشهور شده است. برخی از کانی ها تمام خواص بالا را با هم دارند. الماس، یاقوت ، زمرد از این گونه جواهرات اند.

کانی ها: ذرات تشکیل دهنده سنگها را کانی گویند
ویژگی کانی ها : جامد باشد- غیر آلی باشد – خالص باشد – طبیعی باشد.
انواع کانی ها از نظر طریقه بوجود آمدن:
۱- کانی های اولیه
۲- کانی های ثانویه
الف: کانی های اولیه: کانی هایی هستند که بر اثر سرد شدن مواد مذاب درون زمین بوجود می آیند مثل کوارتز – فلدستاپ – میکا (کانی های سیلیکاتی) – هماتیت – لیمونیت(کانی های آهن دار) – کلیست (کانی کلسیم دار)
ب: کانی های ثانویه: بر اثر تغییر و تجزیه کانی های اولیه بوجود می آیند مثال کانی رستی (از تجزیه فلدستاپ ها حاصل می شوند)
شناسایی کانی ها: برای شناسایی کانی ها از خواص آن ها استفاده می کنند(شکل بلور- سختی- رنگ گرد کانی- جلا- رسانایی اکتریکی- چگالی)
سختی: میزان سختی کانی ها با هم متفاوت است سخت ترین انها الماس با درجه ۱۰ و نرمترین آنها تالک با درجه ۱ سختی بقیه کانی ها بین درجه ۱ تا ۱۰ است.
درجه سختی کانی: میزان مقاومت آن در برابر خراشیدگی را نشان می دهد.
روش تعیین درجه سختی کانی ها:
اگر دو کانی را روی هم بکشیم همیشه کانی سخت تر بر روی کانی نرمتر خط می اندازد یعنی کانی که روی کانی دیگر شیار تولید کند سخت تر است.
برای شناسایی جنس کانی ها از آزمایش شعله نیز می توان استفاده کرد. زیرا هر عنصری شعله را به رنگ مخصوص درمی آورد.مثلا:
عنصر سدیم رنگ شعله را زرد می کند . عنصر کلسیم رنگ شعله را سرخ آجری می کند
عنصر مس رنگ شعله را سبز می کند عنصر پتاسیم رنگ شعله را بنفش می کند
سنگ ها:
کمتر کسی است که در اطراف خود متوجه سنگها نشده باشد شاید سنگ های پله خانه خودتان را دیده اید و یا درنمای بعضی از ساختمانها سنگ ها زیبا نظر شما را جلب کرده باشد آیا از خود سوال کرده اید که این سنگ ها چگونه بوجود آمده اند؟ از کجا این سنگ ها را تهیه می کنند؟ چرا رنگ بعضی ها روشن و بعضی ها تیره است. برای یافتن پاسخ سئوالات خود باید بیش تر با سنگ ها آشنا شوید.
بطور کلی سنگ ها را به سه گروه اصلی تقسیم می کنند.
الف) سنگ های آذرین
ب)سنگ های رسوبی
ج) سنگهای دگرگونی
الف) سنگ های آذرین:
این سنگ از سرد شدن مواد مذاب درون زمین بوجود می آیند که خود آن ها به دو دسته تقسیم می شوند.
۱- آذرین درونی:
این سنگ ها بر اثر سرد شدن مواد مذاب در داخل زمین بوجود می آیند مثل سنگ گرانیت – گابرو
ویژگی این سنگ ها این است که دارای بلورهای درشت می باشند و بیش تر رنگ روشن دارند
۲- آذرین بیرونی: سنگ های هستند که بر اثر سرد شدن مواد مذاب در خارج از زمین بوجود می آیند چون این مواد مذاب توسط آتشفشان از زمین خارج می شوند به این سنگ ها آتشفشانی نیز می گویند.مثال: بازالت – زیولیت
علت تیره و روشن بودن سنگ بستگی به عناصر موجود در آن دارد مثلا سنگ ها تیره دارای آهن – منیزیم – کلسیم است و سنگ های روشن آلومینیوم – سدیم – پتاسیم دارند.

علت گرمای درون زمین
دانشمندان در مورد گرمای درون زمین نظریه های متعددی داده اند اما امروزه تقریبا مطمئن شده اند که علت گرمای درون زمین فعالیت مواد رادیو اکتیو است.
مواد رادیواکتیو
موادی هستند که بعضی از آن ها ناپایدار بوده و می تواند به مواد دیگر تبدیل شود و مقدار زیادی انرژی تولید کنند. مثل اورانیم
چگونگی پیدایش آتشفشان
در شرایط خاصی مقداری از مواد درون پوسته یا گوشته ذوب شده و مواد مذاب چون سبک تر هستند به سمت بالا حرکت می کنند وقتی راهی به سطح زمین پیدا کنند از درون زمین به بیرون فوران می کنند که به آن آتشفشان می گویند.

علوم

مطالب مشابه :

علوم

کاربرد کانی ها

موزه های استان تهران

فصل نهم: سنگ

یادی از استاد فرزانه دکتر محمد جواد شریعت

رشته های هنرستان در یک نگاه

پژوهش کنید صفحه ی 55 علوم ششم دبستان

پاسخ فعالیت های علوم هشتم-فصل11

مجله تحقیقات علوم دارویی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان(مجلهRPS)

آزمون علمی پایه پنجم دی ماه 92