سوالات متن زمین شناسی یازدهم فصل دوم منابع معدنی و ذخایر انرژی با جواب

زمین‌شناسی یکی از علوم بنیادی است که به مطالعه ترکیبات، ویژگی‌ها و فرآیندهای تشکیل مواد معدنی و سوخت‌های فسیلی می‌پردازد. این علم نه‌تنها به شناخت بهتر منابع طبیعی کمک می‌کند، بلکه در استخراج و بهره‌برداری از این منابع نیز نقش کلیدی دارد. در این مجموعه سوالات در درس دوم زمین شناسی پایه یازدهم، به موضوعاتی مانند استخراج معادن، ویژگی‌های گوهرها، نحوه تشکیل سوخت‌های فسیلی و فرآیندهای مرتبط با نفت و گاز پرداخته شده است.

سوالات فصل دوم زمین شناسی یازدهم

منابع معدنی چه نقشی در زندگی روزمره ما دارند؟
پاسخ: بیشتر وسایلی که ما در زندگی روزمره استفاده می‌کنیم، از منابع معدنی تهیه شده‌اند. برای مثال، مس در کابل‌های برق، آهن در ریل‌های قطار، پلاتین در تلفن‌های همراه و حتی گرافیت در مداد، همگی از معادن استخراج شده‌اند. زمین‌شناسان این منابع را شناسایی کرده و پس از فرآوری، آنها را به مواد قابل استفاده تبدیل می‌کنند.

غلظت کلارک به چه معناست؟
پاسخ: در سال ۱۹۲۴، دو زمین‌شناس به نام‌های کلارک و رینگ‌وود، ترکیب شیمیایی سنگ‌های مختلف پوسته زمین را بررسی کردند تا میزان فراوانی عناصر را مشخص کنند. امروزه، مقدار میانگین این عناصر در پوسته زمین را غلظت کلارک می‌نامند.

غلظت میانگین عناصر چه کاربردی دارد؟
پاسخ: اندازه‌گیری غلظت عناصر در سنگ‌ها و خاک‌ها و مقایسه آن با مقدار میانگین، به زمین‌شناسان کمک می‌کند تا فرایندهای زمین‌شناسی مانند جابه‌جایی ورقه‌های سنگ کره و تاریخچه زمین‌شناختی یک منطقه را بررسی کنند.

منظور از بی‌هنجاری مثبت و منفی در غلظت کلارک چیست؟
پاسخ: اگر غلظت یک عنصر در یک منطقه، بیشتر از میانگین کلارک باشد، آن را بی‌هنجاری مثبت و اگر کمتر باشد، بی‌هنجاری منفی می‌نامند. زمین‌شناسان هنگام جستجوی منابع معدنی، معمولاً مناطقی با بی‌هنجاری مثبت را مورد بررسی قرار می‌دهند.

انواع کانی‌ها را نام ببرید.
پاسخ: کانی‌ها به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند: کانی‌های سیلیکاتی و کانی‌های غیرسیلیکاتی.

کانی‌های سیلیکاتی چه ویژگی‌هایی دارند؟
پاسخ: این کانی‌ها که حدود ۹۰ درصد پوسته زمین را تشکیل می‌دهند، در ترکیب خود بنیان سیلیکاتی $(\mathrm{۴}-)SiO\mathrm{۴}$ دارند و در انواع سنگ‌های آذرین، رسوبی و دگرگونی یافت می‌شوند.

کانی‌های غیرسیلیکاتی چیستند؟
پاسخ: این گروه از کانی‌ها فاقد بنیان سیلیکاتی هستند و در ترکیب سنگ‌های مختلف یافت می‌شوند.

کانه چیست؟
پاسخ: به کانی‌هایی که دارای فلزات ارزشمند و قابل استخراج باشند، کانه گفته می‌شود. به عنوان مثال، از مگنتیت آهن استخراج می‌شود و از گالن سرب به دست می‌آید. برخی کانه‌ها مانند طلا، نقره و مس به‌صورت خالص در طبیعت یافت می‌شوند.

سنگ معدن یا کانسنگ از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
پاسخ: سنگ معدن شامل دو بخش اصلی است: کانه، که دارای ارزش اقتصادی است، و باطله، که بخش غیر‌اقتصادی آن محسوب می‌شود.

مهم‌ترین کانه مس چیست؟
پاسخ: کالکوپیریت با فرمول شیمیایی CuFeS2CuFeS_2CuFeS2​ مهم‌ترین کانی مس است که معمولاً همراه با کانی‌های دیگر مانند کوارتز، فلدسپات، میکا و پیریت در معادن مس یافت می‌شود.

کانسار چیست؟
پاسخ: اگر در یک منطقه، غلظت یک عنصر به حدی برسد که استخراج آن از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه باشد، به آن منطقه کانسار می‌گویند.

معدن چگونه شکل می‌گیرد؟
پاسخ: زمانی که یک ماده معدنی در حجمی قابل‌توجه و با غلظت بالا در پوسته زمین یافت شود و استخراج آن سودآور باشد، عملیات معدن‌کاری آغاز شده و در نتیجه، یک معدن شکل می‌گیرد.

سنگ‌ها و کانی‌های صنعتی چیستند و چه کاربردی دارند؟
پاسخ: برخی مواد معدنی به دلیل استفاده در صنایع مختلف استخراج می‌شوند، حتی اگر دارای فلزات ارزشمند نباشند. به عنوان مثال، شن و ماسه در ساختمان‌سازی، خاک رس در تولید آجر و سرامیک، و سنگ‌های ساختمانی در نما و کف‌پوش ساختمان‌ها به کار می‌روند. این مواد را سنگ‌ها و کانی‌های صنعتی می‌نامند.

کانسنگ‌ها از نظر نحوه تشکیل به چند دسته تقسیم می‌شوند؟
پاسخ: کانسنگ‌ها به سه دسته اصلی ماگمایی، گرمابی و رسوبی تقسیم‌بندی می‌شوند.

کانسنگ‌های ماگمایی مانند کروم، نیکل و پلاتین چگونه تشکیل می‌شوند؟
پاسخ: این نوع کانسنگ‌ها هنگام سرد شدن ماگما شکل می‌گیرند. عناصر سنگین‌تر مانند کروم، نیکل و پلاتین در قسمت‌های زیرین ماگما ته‌نشین شده و ذخایر معدنی را تشکیل می‌دهند.

پگماتیت چیست و چه اهمیتی دارد؟
پاسخ: در شرایطی که پس از سرد شدن ماگما، مقدار زیادی آب و گازهای فرار باقی بماند، بلورهای بسیار درشتی در سنگ‌ها تشکیل می‌شود که به آن‌ها پگماتیت می‌گویند. این سنگ‌ها می‌توانند حاوی عناصر ارزشمند مانند لیتیم و برخی کانی‌های قیمتی مانند زمرد باشند.

شیب زمین گرمایی چیست؟
پاسخ: در پوسته زمین، با هر ۱۰۰ متر افزایش عمق، دما به‌طور متوسط ۳ درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد. این تغییر دما را شیب زمین گرمایی می‌نامند.

رگه‌های معدنی چگونه توسط آب‌های گرم تشکیل می‌شوند؟
پاسخ: در اعماق زمین، به دلیل گرمای ناشی از شیب زمین گرمایی یا توده‌های مذاب، دمای آب‌های زیرزمینی افزایش یافته و باعث انحلال برخی عناصر می‌شود. این عناصر در هنگام سرد شدن در شکستگی‌های سنگ‌ها ته‌نشین شده و رگه‌های معدنی را تشکیل می‌دهند.

کانسنگ‌های گرمابی چیستند؟
پاسخ: کانسنگ‌هایی که بر اثر تأثیر آب‌های داغ زیرزمینی تشکیل می‌شوند، کانسنگ‌های گرمابی نام دارند.

چه ذخایر معدنی منشأ گرمابی دارند؟
پاسخ: بسیاری از ذخایر مس، سرب، روی، قلع، مولیبدن و برخی فلزات دیگر منشأ گرمابی دارند.

مهم‌ترین کانسنگ‌های رسوبی کدامند؟
پاسخ: ذخایر سرب و روی در سنگ‌های آهکی، مس در شیل‌ها و ماسه‌سنگ‌ها و اورانیوم در ماسه‌سنگ‌ها از جمله مهم‌ترین کانسنگ‌های رسوبی هستند.

ذخایر پلاسری چگونه تشکیل می‌شوند؟
پاسخ: زمانی که جریان‌های آبی کانی‌ها را از سنگ‌ها جدا کرده و در مسیر رودخانه‌ها ته‌نشین کنند، ذخایر پلاسری ایجاد می‌شوند. به عنوان مثال، از گذشته تاکنون در رودخانه زرشوران طلا استخراج می‌شود.

اولین مرحله اکتشاف معدن چیست؟
پاسخ: در مرحله اول، زمین‌شناسان با مطالعه نقشه‌های زمین‌شناسی و بررسی‌های صحرایی، مناطقی را که احتمال وجود ذخایر معدنی در آن‌ها زیاد است، شناسایی می‌کنند.

چه روش‌هایی برای شناسایی ذخایر معدنی وجود دارد؟
پاسخ: زمین‌شناسان از روش‌های ژئوفیزیکی مانند بررسی خواص مغناطیسی، رسانایی الکتریکی و تغییرات میدان گرانش زمین برای یافتن ذخایر معدنی استفاده می‌کنند.

چگونه نمونه‌های حفاری آزمایش می‌شوند؟
پاسخ: پس از شناسایی تقریبی محل یک کانسنگ، حفاری‌های آزمایشی انجام می‌شود و نمونه‌های استخراج‌شده برای بررسی میزان غلظت عناصر ارزشمند آزمایش می‌شوند.

روش‌های مختلف استخراج معدن را نام ببرید.
پاسخ: استخراج معادن به دو روش اصلی انجام می‌شود: روش روباز و روش زیرزمینی.

کانسار مس چه ویژگی‌هایی دارد؟
پاسخ: همان‌طور که اشاره شد، در سنگ معدن استخراج‌شده، علاوه بر کانه‌ی اصلی، مقدار زیادی مواد زائد نیز وجود دارد. برای مثال، در کانسارهای مس، این عنصر در کانی‌هایی مانند کالکوپیریت و سایر ترکیبات معدنی دیده می‌شود. مقدار مس در این سنگ‌ها معمولاً کمتر از یک درصد است، به همین دلیل بخش زیادی از سنگ استخراج‌شده را مواد زائد تشکیل می‌دهند که باید جداسازی شوند.

منظور از کانه‌آرایی یا فرآوری چیست؟
پاسخ: فرآیندی که طی آن مواد زائد از کانی‌های باارزش اقتصادی جدا می‌شود، “کانه‌آرایی” یا “فرآوری” نام دارد. این فرآیند معمولاً در کارخانه‌هایی که در نزدیکی معادن احداث شده‌اند، انجام می‌شود.

کنسانتره چیست و چه کاربردی دارد؟
پاسخ: محصولی که در فرآیند فرآوری به‌دست می‌آید و حاوی مقدار زیادی فلز موردنظر است، “کنسانتره” نامیده می‌شود. این ماده یا مستقیماً در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد یا برای ذوب و استخراج فلز، به کارخانه‌های مربوطه منتقل می‌شود.

چرا انسان‌ها از گوهرها استفاده می‌کنند؟
پاسخ: از زمان‌های قدیم، گوهرها به دلیل زیبایی و جلوه‌ی خیره‌کننده‌ای که دارند، برای زینت و تزئین مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این علاقه به زیبایی، ناشی از حس زیبایی‌شناسی انسان است که از دیرباز در ذات او وجود داشته و همین امر باعث شده علم گوهرشناسی شکل بگیرد و پیشرفت کند.

 چه تعداد از کانی‌های شناخته‌شده، ویژگی‌های لازم برای تبدیل‌شدن به گوهر را دارند؟
پاسخ: از بین حدود ۴۰۰۰ کانی شناخته‌شده، تنها حدود ۱۰۰ کانی، خصوصیات لازم برای تبدیل‌شدن به گوهر را دارند.

گوهر یا جواهر را چگونه تعریف می‌کنند؟
پاسخ: جواهرات، که در زبان عربی به آن‌ها “گوهر” نیز گفته می‌شود، شامل کانی‌ها و سنگ‌های گران‌بهایی هستند که به دلیل زیبایی، سختی، کمیابی، رنگ خاص و درخشندگی‌شان، از سایر سنگ‌ها متمایز شده و مورد توجه قرار گرفته‌اند.

چند نمونه از مهم‌ترین گوهرها را نام ببرید.
پاسخ: برخی از گوهرهای مشهور و پرطرفدار شامل یاقوت، زمرد، فیروزه، عقیق و آمتیست هستند که به دلیل رنگ‌های زیبا و درخشندگی‌شان، مورد توجه بسیاری از افراد قرار دارند.

چرا منابع انرژی مهم هستند؟
پاسخ: منابع انرژی از گذشته تاکنون نقش حیاتی در زندگی انسان‌ها داشته‌اند، زیرا تمام فعالیت‌های روزمره، صنعتی و فناوری، به این منابع وابسته‌اند.

چرا سوخت‌های فسیلی اهمیت زیادی دارند؟
پاسخ: از میان منابع مختلف انرژی، سوخت‌های فسیلی از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. در حال حاضر، بیشتر کشورهای جهان برای تأمین انرژی موردنیاز خود، به این منابع وابسته‌اند.

سوخت‌های فسیلی چگونه تشکیل می‌شوند؟
پاسخ: این نوع سوخت‌ها از تجزیه‌ی مواد آلیِ گیاهی و جانوری درون لایه‌های رسوبی و سنگ‌های خاص تشکیل شده‌اند و طی میلیون‌ها سال، تحت فشار و دمای بالا به وجود آمده‌اند.

منظور از هیدروکربن چیست؟
پاسخ: هیدروکربن‌ها، ترکیباتی هستند که در طبیعت به شکل گاز، مایع یا نیمه‌جامد یافت می‌شوند و بخش اصلی سوخت‌های فسیلی را تشکیل می‌دهند.

نفت خام در چه محیطی تشکیل می‌شود؟
پاسخ: برخلاف زغال‌سنگ که در محیط‌های خشکی به وجود می‌آید، نفت خام معمولاً در بستر دریاهای کم‌عمق (کمتر از ۲۰۰ متر) تشکیل می‌شود.

جمع‌بندی

شناخت مواد معدنی و منابع انرژی به دلیل اهمیت آن‌ها در صنعت و زندگی روزمره انسان ضروری است. از استخراج معادن تا فرآوری مواد معدنی و از تشکیل نفت تا ذخایر گاز، همگی بخش‌های مهمی از علم زمین‌شناسی هستند. درک این موضوعات نه‌تنها به ما در بهره‌برداری بهتر از منابع طبیعی کمک می‌کند، بلکه زمینه‌ساز توسعه پایدار و استفاده بهینه از ذخایر زمین خواهد بود.