علوم زمین

پست الكترونيک

آرشيو

خانه

 
دوستان در سايت

پنجشنبه ۳٠ امرداد ،۱۳۸٢

 

زمين شناسی تاريخی (بخش پانزدهم)

انواع محيطهای رسوبگذاری

در طبيعت کنونی محيط های رسوبگذاری به 2 نوع کلی تقسيم می شوند که از نظر عوامل فيزيکی و شيميائی و بيولوژيک کاملا" از يکديگر متمايز هستند اين 2 نوع محيط عبارتند از: 1- محيط خشکی و قاره ای 2- محيط دريائی  در محيط خشک فاکتورهای فيزيکی و در محيط دريائی فاکتورهای فيزيکوشيميائی و بيولوژيک از غالب بر محيط هستند، در بينابين دو محيط اصلی فوق محيطی با اهميت کمتر وجود دارد بنام محيط حدواسط که تاثيری از هر 2 نوع محيط قاره ای و دريائی نشان می دهد.

 

محيط قاره ای

Continental environments

محيط قاره ای خود شامل محيط های فرعی مختلفی است ولی ويژگی عمومی اين محيط عبارتست از جدا بودن از پهنه های آبهای آزاد اقيانوسها و درياها سطوح رسوبی اين محيط معمولا" بالاتر از سطح آبهای آزاد يعنی صفر قرار دارند (باستثنای مواردی مانند دريای خزر که در زمانهای مختلف بين 24 تا 40 متر از سطح درياهای آزاد پائين تر است ) محيط قاره ای را از نظر رسوبگذاری می توان به 2 نوع کلی تقسيم کرد يکی محيط خشک که در آنها رسوبگذاری بطريق خشک يا لااقل بدون تاثير دائمی آب صورت می گيرد مانند محيط بيابانی يا کويری و يکی محيط آبی که رسوبگذاری تحت تاثير عمل دائمی آب انجام می شود و خود شامل محيط های آبرفتی – درياچه ای ، يخچالی و مردابی می باشد.

 پيام هاي ديگران ()

mostafa

چهارشنبه ٢٩ امرداد ،۱۳۸٢

 

زمين شناسی تاريخی (بخش چهاردهم)

                                                       محيط های رسوبی

                                                                 Sedimentary environment                         

بطور کلی محيط های اصلی در سطح زمين به 2 نوع تقسيم می شوند:

يکی محيط های فرسايش و ديگری محيط رسوبگذاری. مواد سازنده سنگهای رسوبی از محيط اول منشاء می گيرند و در محيط دوم رسوب کرده و انباشته می گردند. محيط فرسايش معمولا" منطقه ای است که برخاستگی ارتفاعات در آنجا رخ داده است ومنطقه رسوب گذاری و تراکم معمولا" در محيط دريائی منطقه سوبسيدانس Subsidance است . ته نشين شدن مواد ممکن است در درياها يا قاره ها و يا محيط های حد واسط بين قاره ها و اقيانوسها صورت گيرد . برای اينکه رديفی از رسوبات در محلی تشکيل شوند سنگهای قديمی تر بايستی فرسايش يافته و به محل ديگری انتقال يابند، بنابراين تشکيل سنگهای رسوبی در واقع عبارتست از نظم يافتن مجدد و تجديد سازمان موادر در سطح زمين مواد رسوبی  در جريان نقل مکان يافتن از يک محل به محل ديگر تحت تأثير محيط شکل می گيرند ودر نتيجه خود بصورت منعکس کننده محيط در می آيند.

پهنه ای که در روی آن رسوبگذاری صورت می گيرد چه محيط قاره ای باشد و چه دريائی، بعنوان يک قانون سطح کم و بيش پستی است ، در منطقه فرسايش ارتفاع ممکن است مانند منطقه کوهستانی بسيار زياد و يا مانند دشت ها کم باشد سنگهای رسوبی بجا مانده در مناطق فرسايش کنونی گواه براين هستند که چگونه يک محيط رسوبگذاری با برخاسته شدن رسوباتش بصورت ارتفاعات به يک محيط فرسايش کنونی تغيير يافته است، تغيير محيط های رسوبگذاری به محيطهای فرسايش در يک منطقه در بسياری از زمانها در طی تاريخ زمين شناسی صورت گرفته است . ته نشين شدن مواد تابع شرايط فيزيکی و شيميائی و بيولوژي خاص ميباشد تنوع پديده های رسوبی به سبب اختلاف شرايط نامبرده در مناطق مختلف سطح زمينی است که از جمله آنها می توان تغييرات طول و عرض جغرافيائی ، جريانهای دريائی ، جريان هوا يا باد ، عمق ، ارتفاع و مورفولوژی Morphology و شيب منطقه و نيز واکنشهای شيميائی متفاوت بر روی سنگهای مختلف را نامبرد.

اختلاف تأثير و عملکرد هر يک از فاکتورهای نامبرده در مناطق مختلف موجب ميشود که بندرت بتوان حوزه های مشابه با رسوبات کاملا" مشابه در سطح زمين يافت با توجه به مقدمه فوق ميتوان محيط را بصورت زير تعريف کرد.

محيط رسوبی عبارتست از مجموعه عوامل فيزيکی، شيميائی ، بيولوژيک و ويژگيهای مربوط به زمين شناسی ژئومورفولوژيک Geomorphologic که در تشکيل يک رسوب شرکت دارند و حاکم بر سرنوشت و ساخت آن رسوب می باشند و ويژگيهای مربوط به آن رسوب خاص را تعيين می کنند.

اين ويژگيهای در واقع رخساره آن سنگ رسوبی است که از رسوب مذکور ناشی مي شود و به اين ترتيب محيط رسوبی تعيين کننده رخساره سنگهای رسوبی است و بالعکس رخساره ها می توانند نشانگر ويژگيهای محيط رسوبی باشند با توجه به رخساره ها وارتباط آنها با نوع محيط، ميتوان از راه مطالعه و شناخت محيط های رسوبی کنونی و تطبيق دادن آنها با رخساره سنگهای رسوبی ، محيط های گذشته را بازسازی نمود.

 

 پيام هاي ديگران ()

mostafa

یکشنبه ٢٦ امرداد ،۱۳۸٢

 

زمين شناسی تاريخی (بخش سيزدهم)

اصول تعيين سن راديومتريک را با استفاده از يک عنصر مادر (parent) راديو اکتيو فرضی که مستقيما" به محصول پايدار فرضا" (daughter) تبديل می شود  میتواند نشانگر این باشدکه نيمه عمر آن يک ميليون سال است. با محاسبه درصد Parent راديو اکتيو و محصول پايدار فرزند daughter عمر نمونه مورد نظر قابل برآورد است. در اين مقال هنگاميکه مقدار عنصر مادر و فرزند مساوی هستند متوجه ميشويم که يک نيمه عمر سپری شده و نمونه يک ميليون سال عمر را دارد و موقعيکه نسبت عنصر مادر به فرزند مساوی يک شانزدهم است.

ميدانيم که نمونه 4 ميليون سال عمر دارد . ميزان تخريب راديواکتيو را می توانيم به ضريب ثابت نشان می دهيم که عبارتست از تعداد اتمهای تخريب شده در واحد زمان، مجموع کل اتمهای تخريب شده با N نشان داده ميشود که N عبارتست از مجموعه اتمهای راديواکتيو مادر موجود در سيستم ، از آنجائيکه N در جريان تخريب به طور مداوم کاهش می يابد مقدار واقعی اتمهائی که در حال حاضر در حال تخريب هستند يا بايد تخريب شوند در مقاطع زمانی متوالی نسبت به کاهش تعداد اتمهای راديواکتيو باقيمانده مادر کاهش می يابد. کل زمان تخريب کامل يک عنصر راديواکتيو مادر در يک سيستم بصورت ويژگی هر عنصر در نظر گرفته شود اين زمان نيمه عمر ناميده ميشود هر عنصر راديو راديواکتيو نيمه عمر منحصر به خود دارد که با  آ  نشانداده می شود و در ارتباط با ضريب ثابت تخريب آن عنصر راديواکتيو است .

از ميان تعداد زيادی ايزوتوپهای راديواکتيو که در طبيعت وجود دارند فقط 4 عدد از آنها در تعيين سن راديومتريک برای سنگهای قديمی ارزش قابل توجه دارند که در جدول زير نشان داده شده اند.

 

عناصر راديواکتيو مادر

نيمه عمر

محصول پايدار فرزند

کانيهاو سنگهای تعيين سن شده

اورانيم           138

15/4 ميليارد سال

سرب 206

زير کن -

اورانيم           235

712 ميليون سال

سرب 207

زيرکن -

پتاسيم           40

3/1 ميليارد سال

 

 

روبيديم          87

47 ميليارد سال

87

مسکوويت

برای رويدادهای اخير از کربن 14 که ايزوتوپ راديو کتيو کربن است استفاده ميشود از آنجائيکه کربن 14 دارای نيمه عمر فقط 5730 سال است ، می توان برای تعيين عمر گذشته تاريخی و نيز برای زمين شناسی تا 40000 سال گذشته بکار رود . کربن 14 که راديو کربن ناميده ميشود بطور مداوم در آتمسفر بالا و در بيش از 9000 متر در اثر بمباران اشعه کيهانی ايجاد ميشود (اشعه کيهانی ذرات هسته ای با انرژی هستند.) اشعه کيهانی هسته گازها را منهدم کرده و نوترون آزاد ميکند ، نوترونها توسط ازت (عدد اتمی 7 و جرم اتمی 14) جذب شده و موجب انتشار يک پروتون از هسته آن ميشوند، لذا عدد اتمی يکی کم شده و به 6 تقليل می يابد و عنصر جديدی يعنی کربن 14 بوجود ميايد . اين ايزوتوپ کربن بسرعت به کربن دی اکسيد تبديل ميشود و در اتمسفر بگردش در ميايد و بوسيله موجودات زنده جذب ميگردد ، در نتيجه تمامی ارگانيزمها دارای مقداری کربن 14 هستند هنگاميکه يک ارگانيزم زنده است راديو کربن متلاشی شونده بطور دائم جايگزين ميشود و نسبت کربن 14 به کربن 12 ( ايزوتوپ معمولی کربن ) ثابت باقی ميماند . لکن هنگاميکه گياه يا حيوان ميميرد مقدار کربن 14 بتدريج با انتشار ذره بتا متلاشی شده و به ازت 14 تبديل شده و کاهش مي يابد . بنابراين با مقايسه نسبت کربن 14 به 12 در يک نمونه ، عمر راديوکربن تعيين ميگردد . هر چند کربن 14 فقط برای تعيين سن بخش کوچکی از دوره زمين شناسی مفيد است ، معهذا وسيله بسيار با ارزشی برای انتروپولوژيست ها و غيره و نيز برای زمين شناسی تاريخ اخير زمين شناسی تاريخ اخير زمين تبديل شده است . در واقع کشف روش تعيين سن از طريق راديوکربن آنقدر مهم تلقی گرديد که Willazd F.Libby شيمی دانی که کاربرد آنرا کشف کرد موفق بدريافت جايزه نوبل گرديد.

 پيام هاي ديگران ()

mostafa

شنبه ٢٥ امرداد ،۱۳۸٢

 

زمين شناسی تاريخی (بخش دوازدهم)

 

زمان سنجی راديومتريک

عناصر شيميائی اکثرا" پايدار هستند و بدون تغيير می ماند ، ولی عده ای از آنها ناپايدارند و هسته آنها به طور مداوم با ايجاد حرارت شکسته می شوند و به هسته هائی با انرژی پائين تر تبديل می گردند. اين حرارت مشابه حرارتی است که در داخل کره زمين ايجاد ميشود و درجه حرارت آن بسيار بالا است.

بطوريکه ميدانيم هر اتم از الکترون و پروتون تشکيل شده است . الکترون دارای بار منفی و پروتون دارای بار مثبت است ، در حاليکه توترون فاقد بار ميباشد پروتون و نوترون درمرکز اتم يعنی در هسته آن قرار دارد و الکترونها در اطراف هسته در مدارهای معينی در حرکت می باشند که اين فضاها را صطلاحا" اوربيست Orbist می گويند. عملا" 9/99% از جرم يک اتم درهسته آن است و الکترونها عملا" فاقد جرم می باشند با اضافه کردن تعداد پروتنها و نوترونها در هسته ، جرم اتم تعيين می گردد. عدد اتمی عبارتست از تعداد پروتونها .

عناصر مختلف دارای عدد اتمی متفاوت هستند . بسياری از عناصر دارای تعداد نوترونهای مختلف می باشند ولی عدد اتمی آنها يکسان است . نيروهائی که پروتنها و نوترونها را در هسته به يکديگر پيوند می دهد بسيار قوی است . نوع اين نيروها هنوز بخوبی شناخته نشده است . رد عده ای از ايزوتوپها هسته ناپايدار است ، يعنی نيروهائيکه پروتنها و نوترونها را به يکديگر پيوند می دهند ، باندازه کافی قوی نيستند در نتيجه هسته به طور مداوم شکسته می شود. چنين فرآيندی را راديواکتيويته Radioactivite می نامند. هنگاميکه يک هسته ناپايدار شکسته می شود بطور معمول يکی از چهار حالت زير اتفاق می افتد. بعبارت ديگر چهار نوع بسيار معمول تخريب اکتيويته وجود دارد که عبارتند از :

1-خروج ذرات آلفا از هسته اتم . هر ذره آلفا از 3 پروتون و 2 نوترون تشکيل شده بنابراين انتشار هز ذره آلف بدين ترتيب است که جرم اتمی ايزوتوپ بميزان 4 و عدد اتمی 2 کاهش يافته .

1-                             خروج يک ذره بتا يا يک الکترون از هسته اتم. در اين حالت جرم اتمی بدون تغيير باقی می ماند زيرالکترون عملا" فاقد جرم است . از آنجائيکه اين الکترون از يک نوترون بدست ميامد (زيرا يک نوترون ترکيبی است از يک الترون و يک پروتون ) هسته دارای يک پروتون بيشتر می شود و با خروج يک ذره بتا عدد اتمی يکی افزايش می يابد.

گاهی يک ذره بتا بوسيله هسته جذب می شود. اين الکترون با پروتون ترکيب می شود و يک نوترون تشکيل می دهد مانند حالت قبل جرم اتمی بدون تغيير می ماند، ولی هسته دارای يک پروتون کمتر است و عدد اتمی يک واحد کاهش می يابد .

2-                             ممکن است يک پروتون از هسته خارج شود و در اين حالت عدد اتمی و جرم اتمی هر کدام يکی کاهش می يابند .

ايزوتوپ راديو اکتيو اغلب به نام Parent يا عنصرمادر و عناصر حاصل از تلاشی آنرا بنام Daughter Product يا محصول فرزند می نامند .

شکل2 مثالی از تلاشی راديو اکتيو را نشان می دهد. در اين شکل ملاحظه می شود هنگامی که ماده راديو اکتيو Psrent ارانيم 238 با عدد اتمی 92 و جرم اتمی 238 متلاشی ميشود قبل از آنکه به محصول پايدار فرزند يعنی سرب 206 با عدد اتمی 82 و جرم اتمی 206 مبدل گردد تعداد 8 ذره آلفاو 6 ذره بتا از خود منتشر می کند . بطور کلی از ميان مهمترين مورد استفاده کشف خاصيت راديواکتيويته يکی آنست که طريقه مطمئنی برای محاسبه سن سنگها و کانيهائی که حاوی ايزوتوپهای راديواکتيو هستند. علت مطمئن بودن اين روش اينست که در تخريب راديواکتيو منحصرا" هسته دخالت دارد لذا شرايط فيزيکی و شيميائی مانند فشار و حرارت و پيوندهای شيميائی در آن بی تأثير است و نيز سرعت تخريب برای هر عنصر ثابت است .

مدت زمانيکه صرف می شود تا نيمی از يک ماده راديواکتيو متلاشی شود بنام نيمه عمر ناميده می شود يک طريق معمول برای بيان سرعت فروپاشی است. اگر يک کيلو ماده راديواکتيو در نظر بگيريم ، نيم کيلوی آن پس از يک نيمه عمر متلاشی ميشود ونصف مقدار باقيمانده پس از يک نيمه عمر ديگر تجزيه می شود و الی آخر.

 

 پيام هاي ديگران ()

mostafa

لينک ها

زمین شناس

زمین شناسي ایران

زمین الکتریکی

زمین شناسی افقانستان

زمین

دیرینه شناسی

ژئوشیمی

زمین فیزیکی

کانی شناسی

کانی وجواهر

زمین شناسی رشد

ژئودزی

ژئودزی ایران

مهندسی معدن

مهندسی معدن 2

زمین ساخت

زمین ریخت شناسی

زمین شناسی نفت

 

 

امکانات

لوگوي وبلاگ شما

علوم زمین


ارتباط با من

 


My status

عکسهای سونامی

فتوگالری 1

وبلاگ هاي دوستان

Python

هادی صداقت

سازمانهای مرتبط   

پژوهشکده زلزله شناسی

سازمان زمین شناسی ایران

پايگاه ملی داده های علوم زمين کشور

http://pejmanearth.persianblog.ir/rss.xml