علوم ا ألر�ض والبيئة ال�صف التا�سع -كتاب الطالب الف�صل الدرا�سي الأول 9 فريـق التأليـف موسى عطا الله الطراونة (رئي ًسا) د .محمود عبد اللطيف حبوش د .مروة خميس عبد الفتاح سكينة محي الدين جبر (منس ًقا) لـؤي أحمــد منـصور النا�شر :المركز الوطني لتطوير المناهج يس ُّر المركز الوطني لتطوير المناهج استقبال آرائكم وملحوظاتكم على هذا الكتاب عن طريق العناوين الآتية: 06-5376262 / 237 06-5376266 P.O.Box: 2088 Amman 11941 @nccdjor [email protected] www.nccd.gov.jo
بنـا ًء على قـرار المجلس الأعلى للمركز،قـ ّررت وزارة التربيـة والتعليـم تدريـس هـذا الكتـاب في مـدارس المملكـة الأردنيـة الهاشـمية جميعهـا تاريـخ،)2022/52( وقـرار مجلـس التربيـة والتعليـم رقـم، م2022/6/19 تاريـخ،)2022/4( الوطنـي لتطـــوير المناهــج في جلسـته رقـم . م2023 / 2022 بـد ًءا مـن العـام الـدراسي،م 2022/7/6 © HarperCollins Publishers Limited 2022. - Prepared Originally in English for the National Center for Curriculum Development. Amman - Jordan - Translated to Arabic, adapted, customised and published by the National Center for Curriculum Development. Amman - Jordan ISBN: 978 - 9923 - 41 - 306 - 7 المملكة الأردنية الهاشمية :رقم الإيداع لدى دائرة المكتبة الوطنية )2022/4/1953( 375,001 المركز الوطني لتطوير المناهج.الأرد ّن -. المــركز الوطــني لتطوير المناهج/) كتاب الطالب(الفصــل الدراسي الأول: الصف التاسع:علـــوم الأرض والبيئـة 2022 ، المركز:ع ّمان .( ) ص 2022/4/1953 :.إ.ر /المناهج// مستويات التعليم//المقررات الدراسية// تطوير المناهج:الواصفات . ولا ُيع ِّبر هذا ال ُمص َّنف عن رأي دائرة المكتبة الوطنية،يتح َّمل ال ُمؤ ِّلف كامل المسؤولية القانونية عن محتوى ُمص َّنفه All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, sorted in retrieval system, or transmitted in any form by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise , without the prior written permission of the publisher or a license permitting restricted copying in the United Kingdom issued by the Copyright Licensing Agency Ltd, Barnard’s Inn, 86 Fetter Lane, London, EC4A 1EN. British Library Cataloguing -in- Publication Data A catalogue record for this publication is available from the Library. م2022 / هـ1443 )الطبعة الأولى (التجريبية
قائم ُة المحتويا ِت المق ِّدم ُة 5 الوحد ُة الأولى :المعاد ُن 7 تجرب ٌة استهلالي ٌة :خصائ ُص المعاد ِن 9 الدر ُس الأو ُل :المعاد ُن وأنظم ُتها البلوري ُة 10 الدر ُس الثاني :مجموعا ُت المعاد ِن 25 الإثرا ُء والتو ُّس ُع :الأحجا ُر الكريم ُة 36 مراجع ُة الوحد ِة 37 الوحد ُة الثاني ُة :الميا ُه 39 تجرب ٌة استهلالي ٌة :قيا ُس كمي ِة الأمطا ِر الهاطل ِة 41 الدر ُس الأو ُل :الميا ُه السطحي ُة 42 الدر ُس الثاني :الميا ُه الجوفي ُة 49 الإثرا ُء والتو ُّس ُع :الحُ َف ُر الخسفي ُة في البح ِر المي ِت 57 مراجع ُة الوحد ِة 58 مسر ُد المصطلحا ِت 61 قائم ُة المراج ِع 64
المق ّدمة انطلا ًقا من إيمان المملكة الأردنية الهاشمية الراسخ بأهمية تنمية قدرات الإنسان الأردني ،وتسليحه بالعلم والمعرفة؛ سعى المركز الوطني لتطوير المناهج ،بالتعاون مع وزارة التربية والتعليم ،إلى تحديث المناهج الدراسية وتطويرها ،لتكون معينًا للطلبة على الارتقاء بمستواهم المعرفي ،ومجاراة أقرانهم في الدول المتقدمة. يع ُّد هذا الكتاب واح ًدا من سلسلة كتب المباحث العلمية التي ُتعنى بتنمية المفاهيم العلمية ،ومهارات التفكير وح ِّل المشكلات ،ودمج المفاهيم الحياتية والمفاهيم العابرة للمواد الدراسية ،والإفادة من الخبرات الوطنية في عمليات الإعداد والتأليف وفق أفضل الطرائق الم َّتبعة عالم ًّيا؛ لضمان انسجامها مع القيم الوطنية الراسخة ،وتلبيتها لحاجات أبنائنا الطلبة والمع ِّلمين والمع ِّلمات .جاء هذا الكتاب مح ِّق ًقا مضامين الإطار العام والإطار الخاص للعلوم ،ومعاييرها ،ومؤ ِّشرات أدائها المتم ِّثلة في إعداد جيل محيط بمهارات القرن الواحد والعشرين ،وقادر على مواجهة التحديات ،ومعت ٍّز -في الوقت نفس -بانتمائه الوطني .وتأسي ًسا على ذلك ،فقد اعتمدت دورة التع ُّلم الخماسية المنبثقة من النظرية البنائية التي تمنح الطلبة الدور الأكبر في العملية التع ُّلمية التعليمية ،وتو ِّفر لهم فر ًصا عديدة للاستقصاء ،وح ِّل المشكلات ،والبحث ،واستخدام التكنولوجيا وعمليات العلم ،فض ًل عن اعتماد منحى STEAMفي التعليم الذي يستعمل لدمج العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفن والعلوم الإنسانية والرياضيات في أنشطة الكتاب المتنوعة ،وفي قضايا البحث. يتأ ّلف الفصل الدراسي الأول من كتاب علوم الأرض والبيئة للصف التاسع من وحدتين دراسيتين :هما المعاد ُن ،والميا ُه ،وتحتوي كل وحدة منها على تجربة استهلالية ،وتجارب وأنشطة استقصائية متض َّمنة في الدروس، والموضوع الإثرائي في نهاية كل وحدة .يضاف إلى ذلك الأسئلة التقويمية ،بد ًءا بالتقويم التمهيدي المتم ِّثل في طرح سؤال في بداية كل وحدة ضمن بند (أتأ َّمل الصورة) ،وانتها ًء بالأسئلة التكوينية المتنوعة في نهاية كل موضوع من موضوعات الدروس ،فض ًل عن الأسئلة التقويمية في نهاية كل درس ،والتقويم الختامي في نهاية كل وحدة، التي تتض َّمن أسئلة تثير التفكير .وقد ألحق بالكتاب كتاب الأنشطة والتجارب العملية ،الذي يحتوي على جميع التجارب والأنشطة الواردة في كتاب الطالب وأسئلة مثيرة للتفكير؛ لتساعده على تنفيذها بسهولة .ونحن إذ نقدم هذه الطبعة من الكتاب فإنا نأمل أن يس ِهم في تحقيق الأهداف والغايات النهائية المنشودة لبناء شخصية المتعلم، وتنمية اتجاهات حب التع ُّلم ومهارات التع ُّلم المستمر ،فض ًل عن تحسين الكتاب بإضافة الجديد إلى محتواه، وإثراء أنشطته المتنوعة ،والأخذ بملاحظات المع ِّلمين والمع ِّلمات. وال ّله ولي التوفيق المركز الوطني لتطوير المناهج 5
المعاد ُن الوحد ُة Minerals 1 أتأأت َّأم ّ ُمل اللالصصورو َرةة َة تتك َّو ُن صخو ُر القشر ِة الأرضي ِة م َن المعاد ِن ،التي تمتا ُز بخصائ َص فيزيائي ٍة وكيميائي ٍة متعدد ٍة ُتم ِّك ُننا م ْن تع ُّرفِها .فما المعاد ُن؟ وما الخصائ ُص الفيزيائي ُة والكيميائي ُة التي تم ِّي ُز ك ًّل منْها؟ 7
الفكرةُ العامةُ: ُتصنَّـ ُف المعـاد ُن بنـا ًء علـى خصائ ِصهـا الفيزيائي ِة والكيميائيـ ِة ،وللمعـاد ِن أهميـ ٌة كبيـر ٌة فـي حياتِنا. الدر ُس الأو ُل :المعاد ُن وأنظم ُتها البلوري ُة الفكر ُة الرئيس ُة: تمتـا ُز المعـاد ُن بتركيـ ٍب كيميائـ ٍّي محـد ٍد ،وبنـا ٍء ذر ٍّي داخلـ ٍّي منت َظـ ٍم يظهـ ُر علـى شـك ِل ب َّلـورا ٍت، وللمعـاد ِن خصائـ ُص فيزيائيـ ٌة متعـدد ٌة تم ِّي ُزهـا ع ْن بع ِضهـا. الدر ُس الثاني :مجموعا ُت المعاد ِن الفكر ُة الرئيس ُة: ُتصنَّ ُف معاد ُن القشر ِة الأرضي ِة إلى مجموعا ٍت رئيس ٍة؛ اعتما ًدا على خصائ ِصها الكيميائي ِة. 8
تجرب ٌةاستهلالي ٌة خصائ ُص المعاد ِن تتك ّو ُن صخو ُر القشر ِة الأرضي ِة م َن المعاد ِن ،وتشتر ُك المعاد ُن في خصائ َص متن ِّوع ٍة ،وكذل َك تختل ُف في خصائ َص أخرى .فما الخصائ َص العام ُة التي تتشاب ُه فيها المعاد ُن؟ وما الخصائ ُص التي تختل ُف بِها ع ْن بع ِضها؟ الموا ُّد والأدوا ُت :ع ِّينا ٌت معدني ٌة مختلف ٌة ،عدس ٌة مك ِّبر ٌة ،مطرق ٌة جيولوجي ٌة. إرشادا ُت السلام ِة: -الحذ ُر في أثنا ِء التعام ِل م َع العينا ِت المعدني ِة ذات الحواف الحادة. ُخ ُطوا ُت العم ِل: 1أحص ُل على ع ِّينا ٍت معدني ٍة م ْن ُمع ِّلميُ /مع ِّلمتي. 2أتف َّح ُص الع ِّينا ِت المعدني َة ،وأحد ُد ثلا َث خصائ َص تشتر ُك فيها المعاد ُن ،وأس ِّج ُلها في جدو ٍل. 3أتف َّح ُص الع ِّينا ِت المعدني َة م َّر ًة أخرى ،وأحد ُد ثلا َث خصائ َص تختل ُف فيها المعاد ُن ع ْن بع ِضها. 4أع ِر ُض النتائ َج التي تو َّصل ُت إل ْيها أما َم باقي المجموعا ِت. التحلي ُل والاستنتا ُج: . 1أستنت ُج الخصائ َص الأساسي َة التي تشتر ُك فيها جمي ُع المعاد ِن. .2أف ِّس ُر :ه ْل ُيع ُّد اللو ُن م َن الخصائ ِص المم ِّيز ِة للمعاد ِن؟ .3أستنت ُج :ما الأدوا ُت التي يمك ُن استخدا ُمها لقيا ِس مدى قساو ِة المعاد ِن؟ . 4أو ِّض ُح :ما المقصو ُد بالمعد ِن؟ 9
المعاد ُن وأنظم ُتها الب َّلوري ُة الدرس 1 Minerals and Crystalline Systems مفهو ُم المعد ِن Mineral Concept الفكر ُة الرئيس ُة: تتكـ َّو ُن معظـ ُم المـوا ِّد التـي مـ ْن حولِنـا مـ ْن عناصـ َر بما في تمتا ُز المعاد ُن بتركي ٍب كيميائ ٍّي وبنا ٍء ذلـ َك الصخـو ُر والمعـاد ُن المك ِّونـ ُة للقشـر ِة الأرضيـ ِة ،وتتميـ ُز ذ ّر ٍّي داخل ٍّي منتظ ٍم ،يظهرا ِن على شك ِل المعـاد ُن عـ ْن غي ِرها مـ َن المـوا ِّد بمجموع ٍة مـ َن الخصائ ِص لا ب َّد ب َّلورا ٍت ،وللمعاد ِن خصائ ُص فيزيائي ٌة مـ ْن تواف ِرهـا في المـاد ِة التـي ُنسـ ّميها معد ًنا. متعدد ٌة تم ِّي ُزها ع ْن بع ِضها. و ُيع َّر ُف المعد ُن Mineralبأ َّن ُه ماد ٌة ُصلب ٌة نقي ٌة تكون ْت طبيع ًّيا نتاجا ُت التع ُّل ِم: م ْن أص ٍل غي ِر عضو ٍّي ،ول ُه تركي ٌب كيميائ ٌّي محد ٌد (متجان ُس -أو ِّض ُح مفهو َم المعد ِن. -أشر ُح مفهو َم التبلو ِر. التركي ِب) ،وبنا ٌء ذر ٌّي داخل ٌّي منت َظ ٌم .أنظ ُر الشك َل ( .)1والمعاد ُن -أم ِّيـ ُز الب َّلـورا ِت المعدنيـ َة؛ بنـا ًء علـى إ ّما عناص ُر منفرد ُة ُتس ّمى المعاد َن الحر َة أ ِو المعاد َن أحادي ِة العنص ِر ،مث َل :الذه ِب والنحا ِس والكبري ِت والما ِس والغرافي ِت، أنظمتِهـا البلوريـ ِة. وإ ّما ُمر َّكبا ٌت مث َل :معد ِن الكوارت ِز الذي يتك َّو ُن م َن اتحا ِد عنص َر ِي -أسـتخد ُم الأشـكا ِل الب َّلوري ِة في تع ُّر ِف السيليكو ِن والأكسجي ِن ،ومعد ِن الغالينا الذي يتك َّو ُن م َن اتحا ِد المعاد ِن. عنص َر ِي الرصا ِص والكبري ِت. -أو ِّض ُح خصائ َص المعاد ِن. وم َن الموا ِّد الأرضي ِة التي لا ُتع ُّد م َن المعاد ِن الما ُء؛ لأ َّن ُه Mineral المفاهي ُم والمصطلحا ُت: سائ ٌل ،والفح ُم الحجر ُّي؛ لأ َّن ُه تك َّو َن أص ًل م ْن موا َّد عضوي ٍة، المعد ُن والزجا ُج البركان ُّي؛ لأ َّن ُه لا يمتل ُك ترتي ًبا ذر ًّيا داخل ًّيا منت َظ ًما. Crystals الب َّلورا ُت الشك ُل ( :)1معد ُن الفلسبا ِر. Crystallization التبلو ُر مستوى التناظ ِر Plane of Symmetry محو ُر التناظ ِر Axis of Symmetry مرك ُز التناظ ِر Center of Symmetry Colour ال َّلو ُن Streak الحكاك ُة Luster البري ُق أتح ّقق :أو ِّض ُح :ما المقصو ُد بالمعد ِن؟ Cleavage الانفصا ُم Fracture ال َمك ِس ُر Hardness القساو ُة Mohs Scale مقيا ُس موس 10
أصـ ُف طريقـ َة ارتبـا ِط الأيونا ِت البنيةُ البلَّوريةُ للمعاد ِن ببع ِضهـا فـي معـد ِن الهالي ِت. Crystal Structure of Minerals يتك ّو ُن المعد ُن م ْن ذرا ٍت أ ْو أيونا ٍت مرتب ٍة في ثلاث ِة اتجاها ٍت ال ّربطُ بالكيميا ِء ترتي ًبا هندس ًّيا منتظ ًما ،وينعك ُس هذا الترتي ُب على شك ِل أجسا ٍم ُصلب ٍة ذا ِت تركيبٍ كيميائ ٍّي محد ٍدُ ،محاط ٍة م َن الخار ِج بأسط ٍح ملسا َء ناعم ٍة هنالِ َك خلـ ٌط بي َن مفهو َمـ ِي الفل ِّز ُنس ّميها الب َّلورا ِت .Crystalsوما يحد ُد الشك َل الب َّلور َّي الذي سي َّتخ ُذ ُه والمعــد ِن؛ فبعــ ُض الفلــزا ِت المعد ُن عن َد تك ُّونِ ِه ه َو حج ُم الأيونا ِت والذرا ِت المك ِّون ِة ل ُه وكيفي ُة التـي توجـ ُد فـي الطبيع ِة بشـك ٍل ارتبا ِطها ببع ِضها؛ فمعد ُن الهالي ِت مث ًل الذي يتك ّو ُن م ْن عنص َر ِي منفـر ٍد مثـ َل :الذهـ ِب ،والفضـ ِة، الصوديوم ِ( )Naوالكلو ِر ( ،)Clينش ُأ م ْن تب ُّخ ِر ميا ٍه مالح ٍة ،وم َع تب ُّخ ِر والنحـا ِس ،والما ِس هـ َي معاد ُن جزيئا ِت الما ِء ترتب ُط أيونا ُت الصوديو ِم بأيونا ِت الكلو ِر؛ إ ْذ تر ِّت ُب أحاديـ ُة العنصـ ِر .أ ّمـا الفلـزا ُت نف َسها لتكوي ِن بني ِة معد ِن الهالي ِت الب َّلوري ِة ،و ُتس ّمى هذ ِه العملي ُة التبلو َر التـي لا توج ُد في الطبيع ِة بشـك ٍل منفـر ٍد كالصوديـو ِم والكالسـيومِ .Crystallizationأنظ ُر الشك َل (/2أ ،ب). فال ُتعـ ُّد معـاد َن؛ لأ َّنهـا توجـ ُد أتح َّقق :أو ِّض ُح المقصو َد بعملي ِة التبلو ِر. متحـد ًة مـ َع عناصـ َر أخرى. أيو ُن الكلو ِر (/2أ) أيو ُن الصوديو ِم الشك ُل (:)2 (/2ب) الشك ُل (/2أ) :معد ُن الهالي ِت. الشك ُل(/2ب) :البني ُة الب َّلوري ُة لمعد ِن الهالي ِت. 11 أستنت ُج :ما شك ُل ب َّلور ِة معد ِن الهالي ِت؟
عناص ُر الشك ِل الخارج ِّي للبلَّور ِة ال ّربطُ بالكيميا ِء ُتعـ َّر ُف ال ّرابطـ ُة الأيونيـ ُة بأ َّنهـا Elements of the External Shape of the Crystal قـوى تجـاذ ٍب بيـ َن أيونـا ٍت موجبـ ٍة وأخـرى سـالب ٍة ،و ُتسـ ّمى المر َّكبا ُت يحد ُد البنا ُء الداخل ُّي المنت َظ ُم للذرا ِت والأيونا ِت الشك َل الخارج َّي التـي تحتـوي علـى روابـ َط أيونيـ ٍة للب َّلور ِة ،والناظ ُر إلى ب َّلور ِة معد ِن الهالي ِت يستطي ُع أ ْن يم ِّي َز أ َّنها مك َّعب ُة بالمر َّكبـا ِت الأيونيـ ِة .تنتـ ُج الرابطـ ُة الشك ِل .أنظ ُر الشك َل ( ،)3ويوص ُف الشك ُل الخارج ُّي للب َّلور ِة ع ْن مـ ْن تفاعـ ِل عنصر ْيـ ِن ،أح ُد ُهمـا: عنصـ ٌر فلـز ٌّي لـ ُه قابليـ ُة فقـ ِد طري ِق مجموع ِة العناص ِر الآتي ِة: الإلكترونـا ِت؛ ليصب َح أيو ًنـا موج ًبا، والآخـ ُر :لافلـز ٌّي ،لـ ُه قابلي ُة كسـ ِب -الوج ُه الب َّلور ُّي :سط ٌح َأ ْم َل ُس ُيحي ُط الب َّلور َة م َن الخار ِج ،وق ْد تكو ُن الإلكترونـا ِت؛ ليصبـ َح أيو ًنا سـال ًبا. الأوج ُه الب َّلوري ُة متشابه ًة في الب َّلور ِة الواحد ِة ،وق ْد تختل ُف. أبح ُث: -الحاف ُة الب َّلوري ُة :خ ٌّط ينت ُج م ْن تقاط ِع وجه ْي ِن ب َّلوري ْي ِن متجاور ْي ِن. مســتعينًا بمصــاد ِر المعرفــ ِة -الزاوي ُة المج َّسم ُة :زاوي ٌة تنت ُج م ْن تقاط ِع ثلاث ِة أوج ٍه ب َّلوري ٍة متجاور ٍة المتوافـر ِة لـد َّي ،أبحـ ُث عـ ْن ب َّلــورا ِت معــاد َن مختلفــ ٍة، أ ْو أكث َر. وأحــد ُد عناصــ َر الشــك ِل -الزاوي ُة بي َن الوجه ْي ِن :زاوي ٌة محصور ٌة بي َن العمود ْي ِن ال ُمقام ْي ِن على الخارجــ ِّي لهــا؛ وأص ّمــ ُم عر ًضــا تقديم ًّيــا وأعر ُضــ ُه وجه ْي ِن متجاور ْي ِن في الب َّلور ِة. أمــا َم مع ّلمــي /مع ّلمتــي، وزملائــي /زميلاتــي فــي الحاف ُة الب َّلوري ُة الزاوي ُة المج َّسم ُة الوج ُه الب َّلور ُّي الصــ ِّف. الشك ُل ( :)3عناص ُر الشك ِل الخارج ِّي للب َّلور ِة. أحد ُد :ما قيم ُة الزاوي ِة بي َن الوجه ْي ِن في الشك ِل؟ 12
ال ّتج ِرب ُة تقاع ُّرة ُفبانعغنياص ِر الشك ِل الخارج ِّي للبلَّور ِة ُاتفعت َُّدر الب َّضلوفرغ ُنةرجاعست ًمماا ًد ُاصلعًبلا ُمى تحاطا ًُطباقبأوحوجا ٍه ّمف اسلتقوايّرٍةا،تولأهان أالشقا ّكراا ٌلتهنقبدلسيٌyة.منmت َظ0مٌ 0ة .2فكامنا أتجقزاا ّرُءةالبواَّلوحرد ِةة؟س ّماها ابلانمغيوا ُّد .وواللتأمدثيوال ُتم:ا تع ِّيوناصٌتلمإلْنيهم فجغ َّنسرم،اأ ٍطتاتبِ ُمقِّث ُلحب َّولاو ّرفا ا ٍلتقام ّراختلتف َةكاملاأ تتشوك ّاز ِلع:ف(ريبالعيو َقة التشالكحِلا،لمي،ك َُّأعب َشة اِّكللش قكا ِّلر،ة بوانغغييَرا.ها). اإل-رمالشوااحدّداذوُُراتلفاألديسوأالثناامتِءِة:ا:لتخعرايمط ِةل امل َععالممجَّ ،س ِصموالربةَّلتومر ِّثِة؛لإقذاا ّركةا َبنانْتغيامِ ،صمنَقو ّع ًصة،مق َنطاعلةزكجارتِجوأنِو،اللاخصشق ِ.ب. إ ُ-خر1ا ُطلشاأواتحداَوذُ ُتزرتاُعلاعلأنعنَّادسملا ِولا:سزمتةم:لخائدايم مج َّسما ٍت م ْن عين ًة مجموع ٍة ك ُّل تأخ ُذ بحي ُث مجموعا ٍت؛ أرب ِع إلى ال ِم َق ّص. /زميلاتي تم ِّث ُل ب َّلورا ٍت مختلف َة الأشكا ِل. 2أتفح ُص عناص َر الشك ِل الخارج ِّي للمج َّسما ِت التي تم ِّث ُل ب َّلورا ٍت مختلف َة الأشكا ِل. 3أحد ُد عناص َر الشك ِل الخارج ِّي للمج َّسما ِت تم ِّث ُل :الوج َه الب َّلور َّي ،والحاف َة الب َّلوري َة ،والزاوي َة المج َّسم َة ،والزاوي َة بي َن الوجه ْي ِن في جدو ٍل. 4أعر ُض النتائ َج التي تو َّص ْل ُت إل ْيها ع ْن أجزا ِء الشك ِل الخارج ِّي لمج َّسما ِت الب َّلور ِة أما َم باقي ُخ ُط اولامتجالمعومعالِ:ت. 15أ ُأد ِّحو ُِنضمرلاخرحيظطاتة ايلععال ِنما،لنثتامئأ ِ ُقج ا ُّلتص ايلتققا ِّدراُمهات املمنجحمواو ّفعهااُ،ت احيلأثخ َأرف ِىص.ل القا ّرات بع َضها عن بعض. ُ 26أأناشق ِّك ُلش قاال ّنرتةائباَنجغايلاتبيو تساوطَّصة ْلل ُ ْتص إقل ْيهصا َومر َعالاقلا ّمراجتموععلاى ِتق اطلعأةخالركىر؛تولتنحبديّق ِةد؛أمجسزتا ِءعينًاال بشالكشِلكالل اخلا ُمرر َجف ِّيق اللمذجي َّسيماّث ِلتقاال ّبر َّلةوبارن ِةغ.يا. الت3حأليك ُتلبواألاسسمتانءتاالُجقاّ:رات كما هي معروفة الآن. ال ّت1ح.ليألحودا ُدلاعسدتِ َندتالأجو:ج ِه في المج َّسما ِت التي تم ِّث ُل ب َّلورا ٍت مختلف َة الأشكا ِل. .1.2أ ألصا ُِحف:ظ:ه ْأل ُّيهانلاق َاك ّرتاناتظ ٌتر بطياب َنقالتزبوايشاكفلي اكلبيمر،ج َّوسأ ُّيماها ِتتطالابتقي تتمب ِّث ُشلكب َّللوأرقالٍت؟مختلف َة الأشكا ِل؟ 2.3أ.تأوفقِّسُعر :مسابمقبداع ُرداملزواوجي ِةو ادلتناتطا ُبج ِةق تما ّْنم تبيقانطالِعقأا ّوراج ِهتا.لبلور ِة في المج َّسما ِت التي تم ِّث ُل ب َّلورا ٍت مختلف َة 43.4اا..أللقأأأأاقاسرششتِرُننككتِناابيبِِجللي.َ:ن؟نهعملدو ِدقكااعلنقااح ّلار ُفةماأحِميترياطلبكا َّلالاأولرطيشل ِةمساولّاّييلةزماتولاآيشا ّنكاً،للموقمبجو َّلِقسعمِ yه.ةاففmيي0اقل0ا ّمر2ةج؟ب َّالسنممغياااذ ِ.ات؟التي تم ِّث ُل ب َّلورا ٍت مختلف َة 13
عناص ُر التناظ ِر البلور ِّي Elements of Crystal Symmetry ماذا ُيس ّمى محو ُر التناظ ِر الذي ُتعـ ُّد عناصـ ُر التناظـ ِر الب َّلـور ِّي انعكا ًسـا للبنـا ِء الـذر ِّي الداخلـ ِّي يؤ ّدي عن َد دورانِ ِه دور ًة كامل ًة مقدا ُرها O360إلى تكرا ِر ظهو ِر المنت َظـ ِم .وهنالـ َك ثلاثـ ُة أنـوا ٍع مـ ْن عناصـ ِر التناظـ ِر ،هـ َي: أوج ِه البلور ِة ك َّل 60درج ًة؟ مستوى التناظ ِر ،Plane of Symmetryه َو مست ًوى وهم ٌّي يقس ُم الب َّلور َة إلى نصف ْي ِن متساوي ْي ِن ومتشابه ْي ِن؛ بحي ُث يكو ُن أح ُد النصف ْي ِن v صور َة مرآ ٍة للآخ ِر. أبح ُث: مسـتعينًا بمصـاد ِر المعرفـ ِة محو ُر التناظ ِر ،Axis of Symmetryه َو خ ٌّط أ ْو محو ٌر وهم ٌّي يم ُّر المتوافـرة لـد ّي ،أبحـ ُث عـ ْن في مرك ِز الب َّلور ِة ،وإذا ما ُأدي َر ْت حو َل ُه الب َّلور ُة دور ًة كامل ًة مقدا ُرها O360 أنـوا ِع محـاو ِر التناظـ ِر فــي تتكر ُر الأوج ُه المحيط ُة مرت ْي ِن ،أ ْو ثلا َث مرا ٍت ،أ ْو أرب َع مرا ٍت ،أ ْو س َّت ب َّلـورا ِت المعـاد ِن المختلفـ ِة؛ مرا ٍت في الدور ِة الواحد ِة .أنظ ُر الشك َل( )4الذي يم ِّث ُل محو َر تناظ ٍر وأصـمــ ُم عر ًضـا تقديم ًّيـا رباع ٍّي؛ حي ُث تتخ ُذ الب َّلور ُة حو َل ُه أربع َة أوضا ٍع متشابه ٍة في دور ٍة كامل ٍة. وأعر ُضـ ُه أمـا َم مع ّلمـي/ مع ّلمتـي ،وزملائي /زميلاتي في الص ِّف. الشك ُل ( :)4محو ُر تناظ ٍر رباع ٍّي. 14
مرك ُز التناظ ِر ، Center of Symmetryيكو ُن للب َّلور ِة مرك ُز تناظ ٍر إذا تص َّو ْرنا أ َّن خ ًّطا وهم ًّيا ،يص ُل بي َن منتص ِف وجه ْي ِن متماثل ْي ِن متقابل ْي ِن على سط ِح الب ِّلور ِة ما ًّرا بمرك ِزها ،فإ َّن مرك َز التناظ ِر سيكو ُن على بعد ْي ِن متساوي ْي ِن م ْن منتص َف ِي الوجه ْي ِن المتماثل ْي ِن. الشك ُل ( :)5نظا ُم المك َّع ِب الأنظمةُ البلَّوريةُ Crystal Systems الشك ُل ( :)6نظا ُم الرباع ِّي يمك ُن تصني ُف الب َّلورا ِت بالاعتما ِد على عناص ِر التناظ ِر الب َّلور ِّي في الب َّلور ِة إلى سبع ِة أنظم ٍة .وفي ما يأتي وص ٌف لبع ِض هذ ِه الأنظم ِة الب َّلوري ِة: نظا ُم المك َّع ِب Cubic Systemيمتا ُز هذا النظا ُم الب َّلور ُّي بوجو ِد ثلاث ِة محاو ِر تناظ ٍر متساوي ٍة ومتعامد ٍة على بع ِضها .أنظ ُر الشك َل ( )5الذي يم ِّث ُل ُه ،وم َن الأمثل ِة عل ْي ِه معدنا الهالي ِت والما ِس. نظا ُم الرباع ِّي Tetragonal Systemيمتا ُز هذا النظا ُم الب َّلور ُّي بوجو ِد ثلاث ِة محاو ِر تناظ ٍر اثنا ِن متساويا ٍن في الطو ٍل .والثال ُث طو ُل ُه مختل ٌف عنْ ُهما ،وجمي ُعها متعامد ٌة على بع ِضها .أنظ ُر الشك َل ( .)6وم ْن الأمثل ِة عل ْي ِه معد ُن الكالكوبيري ِت. نظا ُم السداس ِّي Hexagonal Systemيمتا ُز هذا النظا ُم الب َّلور ُّي بوجو ِد أربع ِة محاو َر منْها ثلاث ٌة أفقي ٌة متساوي ُة الطو ِل ،والراب ُع في وض ٍع رأس ٍّي (عمود ٍّي) ،والزوايا بي َن المحاو ِر الأفقي ِة متساوي ٌة ،وه َي O120درج ًة، وأ ّما الزوايا بي َن المحاو ِر الأفقي ِة والمحو ِر العمود ِّي ،فه َي زاوي ٌة قائم ٌة. أنظ ُر الشك َل ( ،)7وم َن الأمثل ِة عل ْي ِه معد ُن الغرافي ِت. الشـك ُل ( :)7نظـا ُم السداسـ ِّي ومـ َن الأمثلـ ِة عل ْيـ ِه معـد ُن الغرافيـ ِت. معد ُن الغرافي ِت 15
نظا ُم الثلاث ِّي Trigonal Systemيمتا ُز هذا النظا ُم الب َّلور ُّي بوجو ِد أربع ِة الشك ُل ( :)8نظا ُم الثلاث ِّي محاو َر :ثلاث ٌة منْها متساوي ُة الطو ِل في المستوى الأفق ِّي ،الزاوي ُة بينَها الشك ُل ( :)9نظا ُم ال َمعي ِن القائ ِم الشك ُل ( :)10نظا ُم أحاد ِّي الم ْي ِل .O120أنظ ُر الشك َل ( ،)8وم َن الأمثل ِة عل ْي ِه معد ُن الكالسي ِت. نظا ُم ال َمعي ِن القائ ِم Orthorhombic Systemيمتا ُز هذا النظا ُم الب َّلور ُّي بوجو ِد ثلاث ِة محاو َر غي ِر متساوي ٍة في الطو ِل ،ومتعامد ٍة على بع ِضها. أنظ ُر الشك َل ( ،)9وم َن الأمثل ِة علي ِه معد ُن الكبري ِت. نظا ُم أحاد ِّي الم ْي ِل Monoclinic Systemيمتا ُز هذا النظا ُم الب َّلور ُّي بوجو ِد ثلاث ِة محاو َر غي ِر متساوي ٍة في الطو ِل .أنظ ُر الشك َل ( ،)10وم َن الأمثل ِة عل ْي ِه معد ُن الجب ِس. نظا ُم ثلاث ِّي الم ْي ِل Triclinic Systemيمتا ُز هذا النظا ُم الب َّلور ُّي بوجو ِد ثلاث ِة محاو َر غي ِر متساوي ٍة في الطو ِل ،ولا تحتوي على مستويا ِت تناظ ٍر. أنظ ُر الشك َل ( ،)11وم َن الأمثل ِة عل ْي ِه معد ُن التركوا ِز. أتح ّقـق :أحـ ِّد ُد أوجـ َه الشـب ِه والاختال ِف بيـ َن النظـا ِم البلـور ِّي الثلاثـ ِّي والنظـا ِم السداسـ ِّي. معد ُن التركوا ِز الشك ُل ( :)11نظا ُم ثلاث ِّي الم ْي ِل وم َن الأمثل ِة عل ْي ِه معد ُن التركوا ِز. 16
لماذا تظه ُر بع ُض المعاد ِن مث َل الشك ُل (/12ب) :معد ُن الكبري ِت الشك ُل (/12أ) :معد ُن الملاكي ِت معد ِن الكوارت ِز؛ بألوا ٍن مختلف ٍة متعدد ٍة؟ الخصائ ُص الفيزيائيةُ للمعاد ِن Physical Properties of Minerals ُتعـ ُّد بعـ ُض خصائـ ِص المعاد ِن ،مثـ َل البنـا ِء الـذر ِّي الداخلـ ِّي المنت َظ ِم للب َّلورا ِت ،والتركيـ ِب الكيميائ ِّي ،خصائ َص يصعـ ُب تحدي ُدها وتع ُّر ُفها م ْن دو ِن الاسـتعان ِة بأجهـز ٍة حديث ٍة؛ لذا ،يسـتخد ُم الجيولوجيـو َن كثي ًرا م َن الخصائـ ِص الفيزيائيـ ِة لتع ُّر ِف المعـاد ِن ،ومنْها: الشك ُل ( :)13ع ِّينا ٌت م ْن معد ِن الكوارت ِز اللَّو ُن Colour بألوا ٍن مختلف ٍة. ُتع ُّد خاصي ُة ال َّلو ِن Colourم ْن أسه ِل الخصائ ِص التي يمك ُن ملاحظ ُتها ،وتنفر ُد بع ُض المعاد ِن في الطبيع ِة بألوا ٍن خا َّص ٍة تم ِّي ُزها ع ْن أذك ُر بع َض الألوا ِن التي يوج ُد عل ْيها معد ُن غي ِرها م َن المعاد ِن ،مث َل معد ِن الملاكي ِت الذي يتمي ُز بال َّلو ِن الأخض ِر، الكوارت ِز. أنظ ُر الشك َل (/12أ) ،ومعد ِن الكبري ِت الذي يتمي ُز بلون ِه الأصف ِر ،أنظ ُر الشك َل (/12ب) .ويمك ُن أ ْن يكو َن للمعد ِن الواح ِد أكث ُر م ْن لو ٍن ،مث َل معد ِن الكوارتز.أنظ ُر الشك َل (.)13 وق ْد تتشاب ُه المعاد ُن في ألوانِها مث َل معد َن ِي الغرافي ِت والماغنيتي ِت، وكلا ُهما أسو ُد ال َّلو ِن .أنظ ُر الشك َل (/14أ ،ب) .و ُيراعى عن َد فح ِص المعد ِن أ ْن يكو َن سط ُح ُه حدي َث القط ِع؛ خشي َة أ ْن تكو َن عوام ُل التجوي ِة أ ّث َر ْت في تغيي ِر لونِ ِه ،أ ْو أ َّد ْت دو َرها في ذل َك. الشك ُل (/14ب): الشك ُل (/14أ) :معد ُن معد ُن الغرافي ِت الماغنيتي ِت 17
الحكاكةُ Streak هـ ْب أ َّن معـدن ْي ِن ل ُهـما ال َّلو ُن نف ُس ُه والحكاك ُة نف ُسها؛ فكي َف ُتع َّر ُف الحكاك ُة Streakبأ َّنها لو ُن مسحو ِق المعدن ،ويجري تحدي ُد هذ ِه الخاصي ِة بح ِّك المعد ِن بقطع ٍة خزفي ٍة بيضا َء غي ِر مصقول ٍة يمك ُن التميي ُز بينَ ُهما؟ ُتس ّمى لو َح الحكاك ِة (ال َمخ ِدشِ) .وق ْد تتشاب ُه المعاد ُن مختلف ُة ال َّلو ِن في لو ِن حكاكتِها .كذل َك نلاح ُظ أ َّن كثي ًرا م َن المعاد ِن تتشاب ُه في ألوانِها الربطُ بالتاري ِخ إ ّل أ َّنها تختل ُف في لو ِن حكاكتِها .فمث ًل معاد ُن الهيماتي ِت والماغنيتي ِت والسفاليراي ِت والغالينا متماثل ٌة في ألوانِها ،ولكنَّها تختل ُف في لو ِن تنـاو َل العالـ ُم ابـ ُن سـينا الفلـزا ِت وطريق َة تك ُّونِهـا ،وتع َّر َض حكاكتِها .أنظ ُر الشك َل (.)15 لكثيـ ٍر مـ َن المعـاد ِن ومميـزا ِت ك ِّل معـد ٍن ،وذكـ َر أ َّن المعـاد َن تحتفـ ُظ الهيماتي ُت الماغنيتي ُت بصفاتِهـا الطبيعيـ ِة .ويذكـ ُر َلنـا فـي كتابِ ِه( :الشـفا ِء)(:جز ِء الطبيعيا ِت): فـي بـا ِب الفـ ِّن الخامـ ِس :المعاد ِن والآثـا ِر ال ُع ْلويـ ِة\" :إ َّن ك َّل معـد ٍن مـ َن المعـاد ِن يحتفـ ُظ بصفاتِـ ِه الذاتيـ ِة التـي تم ِّيـ ُز ُه عـ ْن غيـ ِر ِه مـ َن المعـاد ِن\". السفاليراي ُت الغالينا أبح ُث: مسـتعينًا بمصاد ِر المعرف ِة الشك ُل ( :)15اختلا ُف لو ِن حكاك ِة معاد ِن الهيماتي ِت والماغنيتي ِت والسفاليراي ِت والغالينا. المتوافـر ِة لـد َّي ،أبحـ ُث عـ ْن معـاد َن تختلـ ُف فـي ألوانِهـا لكنَّهـا تتشـاب ُه في لـو ِن حكاكتِهـا؛ وأصمـ ُم عر ًضـا تقديم ًّيـا وأعر ُضـ ُه أمـا َم مع ِّلمـي /مع ِّلمتـي، وزملائـي /زميلاتـي فـي الصـ ِّف. 18
v البري ُق Luster ُيع َّب ُر ع ِن البري ِق Lusterبالكيفي ِة التي ينعك ُس بِها الضو ُء ع ْن سط ِح أبح ُث: المعد ِن؛ فق ْد يكو ُن بري ُق المعاد ِن فلز ًّيا مث َل بري ِق معد ِن الغالينا .أنظ ُر مسـتعينًا بمصـاد ِر المعرفـ ِة الشك َل (/16أ) ،أ ْو يكو ُن بري ُقها لافلز ًّيا؛ فتوص ُف بأ َّن بري َقها زجاج ٌّي، المتوافـر ِة لـد َّي ،أبح ُث عن مث َل معد ِن الكوارت ِز .أنظ ُر الشك َل (/16ب) .وهنا َك معاد ُن يكو ُن معـاد َن ذا ِت بريـ ٍق لؤلـؤ ٍّي، أ ْو حـريــر ٍّي ،أ ْو ترابـ ٍّي؛ بري ُقها لؤلؤ ًّيا ،أ ْو حرير ًّيا ،أ ْو تراب ًّيا. وأعــر ُض نتائــ َج بحــثي أمــا َم مع ِّلـمي/مع ِّلمــتي، وزمـلائــي/زميلاتــي فـي الصـ ِّف. أعمـ ُل فيل ًمــا الشك ُل ( /16أ) :يمتا ُز معد ُن الغالينا ببريق ِه الفلز ِّي. قصيـ ًرا باسـتخدام برنــام ِج صانــ ِع الأفالم ( )movie makerيو ِّضـ ُح تأل َق معـاد َن ذا ِت بري ٍق فلز ٍّي، وأخـرى ذا ِت بريـ ٍق لافلز ٍّي، وأحـر ُص علـى أ ْن يشــم َل الفيل ُم صـ َو ًرا توضيـح ّي ًةُ ،ثـ ّم أشـارك ُه مع ّلمـي/مع ّلمتــي، وزملائـي /زميـالتي فـي الصـ ِّف. الشك ُل (/16ب) :يمتا ُز معد ُن الكوارت ِز ببري ِق ِه اللافلز ِّي. 19
الانفصا ُم Cleavage الشك ُل (/17أ) :معد ُن المايكا ،انفصا ٌم ُيع َّر ُف الانفصا ُم Cleavageبأ َّن ُه قابلي ُة المعد ِن للتش ُّق ِق على امتدا ِد في اتجا ٍه واح ٍد. المستويا ِت ضعيف ِة التراب ِط في البنا ِء الب َّلور ِّي ،ويحد ُث عاد ًة الانفصا ُم في اتجا ٍه واح ٍد أ ِو اثني ِن أ ْو ثلاث ٍة أ ْو أكث َر؛ فبع ُض المعاد ِن مث َل المايكا ينفص ُم في اتجا ٍه واح ٍد منت ًجا صفائ َح رقيق ًة ومستوي ًة .أنظ ُر الشك ُل ( /17أ) .وبع ُضها الآخ ُر ل ُه أكث ُر م ْن سط ِح انفصا ٍم؛ كمعد ِن الكالسي ِت الذي ينفص ُم في ثلاث ِة اتجاها ٍت غي ُر متعامد ٍة .أنظ ُر الشك َل (/17ب). ال َمك ِسر Fracture يوص ُف ال َمك ِس ُر Fractureبأ َّن ُه السط ُح النات ُج م ْن كس ِر المعد ِن ذي البني ِة الذري ِة الم ْح َكم ِة صناع ًّيا ،وتظه ُر هذه الخاصي ُة في المعاد ِن التي لا يحد ُث لها انفصا ٌم في اتجاها ٍت محدد ٍة ،وإ َّنما تنكس ُر عشوائ ًّيا حس َب القو ِة المؤثر ِة فيها ،ويكو ُن سط ُح ال َمك ِس ِر متع ِّر ًجا أ ْو َمحار ًّيا أ ْو غي َر ذل َك .أنظ ُر الشك َل (.)18 القساوةُ Hardness الشك ُل (/17ب) :معد ُن الكالسي ِت، ُتع َّر ُف القساوةُ Hardnessبأ َّنها قدر ُة المعد ِن على خد ِش معد ٍن انفصا ٌم في ثلاث ِة اتجاها ٍت. آخ َر ،وه َي خاصي ٌة نسبي ٌة يمك ُن تحدي ُدها بخد ِش معد ٍن معلو ِم القساو ِة بآخ َر مجهو ِل القساو ِة ،أ ِو بالعك ِس .و ُتع ُّد الخاصي َة الأكث َر استخدا ًما أتح ّقـق :أحـ ِّد ُد الفـر َق في تع ُّر ِف المعاد ِن .وق ْد ُط ِّو َر مقيا ٌس لتع ُّر ِف قساو ِة المعاد ِن بدق ٍة بيـ َن ال َمك ِسـر والانفصـا ِم. ُس ِّم َي مقيا َس موس ،Mohs Scaleويحتوي على عشر ِة معاد َن مرتب ٍة م َن الأق ِّل قساو ًة ( )1إلى الأكث ِر قساو ًة ( ،)10أنظ ُر الجدو َل (.)1 الشك ُل (َ :)18مك ِس ٌر محار ُّي وغي ُر منتظ ِم الشك ِل. 20
الجدو ُل ( :)1مقيا ُس موس. المعد ُن درج ُة قساو ِة المعد ُن درج ُة قساو ِة المعد ِن المعد ِن 1 6 2 الأورثوكلي ُز Orthoclase التل ُك Talc 7 الكوارت ُز Quartz الجب ُس Gypsum 83 التوبا ُز Topaz الكالسي ُت Calcite 94 الكورندو ُم Corundum الفلوري ُت Flourite 10 5 الما ُس Diamond الأباتي ُت Apatite 21
أ ّما إذا ل ْم تتواف ِر المعاد ُن الست ُة الأولى م ْن مقيا ِس موس؛ فيمك ُن أبح ُث: استخدا ُم الموا ِّد المعلوم ِة القساو ِة الآتي ِة؛ لتحدي ِد درج ِة قساو ِة بع ِض مسـتعينًا بمصـاد ِر المعرف ِة المتوافـر ِة لـد َّي ،أبحـ ُث المعاد ِن .أنظ ُر الجدو َل (.)2 عـ ْن إسـهاما ِت العلمـا ِء العـر ِب المسـلمي َن فـي الجدو ُل ( :)2قساو ُة بع ِض الموا ِّد حس َب مقيا ِس موس. عل ِم الب َّلـورا ِت والمعاد ِن، درج ُة القساو ِة الماد ُة وأصمــ ُم عر ًضـا تقديم ًّيـا وأعر ُضـ ُه أمـا َم مع ِّلمـي/ ظف ُر الأصب ِع 2.5 مع ّلـِمتــي ،وزمـلائــي/ زميـالتي فـي الصـ ِّف. 3.5 العمل ُة النحاسي ُة أفس ُر :لماذا أغل ُب المعاد ِن المعتم ُة ذا ُت بري ٍق فلز ٍّي، 5.5 أ ّما المعاد ُن الفاتح ُة ال َّلو ِن 6.5 6.5-7 فذا ُت بري ٍق لافلز ٍّي؟ اللو ُح الزجاج ُّي ال ّربط بالتكنولوجيا نص ُل السكي ِن الفولاذ ُّي ُتصنَّـ ُعمعظـ ُمالأوانيالمنزلي ِة، لو ُح الحكاك ِة والأجهـز ِة البصري ِة ،وأدوا ُت الزين ِة، والأدوا ُتالطبيـ ُةمـ َنالمعاد ِن،مثا ُل ذلـ َك جهـا ُز قيـا ِس ضغـ ِط الـد ِم المصنـو ُع مـ ْن خامـا ِت الحديـ ِد والنيـك ِل ،وال ُح ِلـ ُّي والمجوهـرا ُت المصنوعـ ُة مـ َن الذهـ ِب والمـاس. 22
ال ّتج ِرب ُة اقلا ّرخةصبائنغي ُاص الفيزيائيةُ للمعاد ِن اتفتش َترر ُكضالفغمنعرادا ُعنتمجا ًمداي ُععهلاىف تيطا ُخبقصائح َواص ّففيازليقاائ ّير ٍاة؛تفهأنان اَكلقاخ ّراصائت ُقبصلض.yوئيٌ mة0مثَ0ل2الكلانو ِنتوقالّبرةري ِواقحوادلةحسك ّاماك ِةها، بواأنغخيار.ىوتلتمامثيسكلي ٌةمامثت َول الصقلسإاليو ِةه فواغلنرم،كأسطِرابِ ُوقسحطوا ِح ّافلاالنقفا ّراصا ِمتوكغمي َارتذتلو َّزكع .فكيي الَفو ُيقمتِكنُانليحتالحيد،ي ُأدشخ ِّكصلائقا ّر ِةص ابلانمغعيا.د ِن الفيزيائي ِة؟ ااإفللو-راولمماللشووامااالذحدُّّددااٌَّذيكوُرويا.تاللِاأعألتنددَّدسوووالااالا ُسمتكتتة:ب::رخيخدعارِِّيينتما،اطلٌلة ِتماو َلق ُمعح ّاعاللصدمن.ي،ح ٌةكاصمكو َِةنر،ةالتمغمطا ِّثلريقنل ٌاةقا ّورجايةلبوبيلانرويغي ِجايتٌ،ة ِ،مو َاقلع ّكملصو ٌا،ةرقنت ِزطحاعةوسايلكٌبةير،تولتويون ٌِ،حتلزاواجلصاكقاج.ل ٌّيس،ي ن ِتص ُولالسجبكي ٍِسن إرشادا ُت السلام ِة :الحذ ُر في أثنا ِء التعام ِل م َع ال َّلو ِح الزجاج ِّي ،ونص ِل السكي ِن الفولاذ ِّي ،والمطرق ِة. ُخ ُطوا ُت العم ِل: 1أتوز ُع أنا وزملائي /زميلاتي في مجموعا ٍت صغير ٍة؛ بحي ُث تأخ ُذ ك ُّل مجموع ٍة ع ِّينا ٍت معدني ًة. 2أتفح ُص الع ِّينا ِت المعدني َة التي حص ْل ُت عل ْيها. 3أحد ُد الخصائ َص الفيزيائي َة للعينا ِت المعدني ِة ،مث َل :ال َّلو ِن ،والحكاك ِة ،والبري ِق (فلز ٌّي /لافلز ٌّي)، ُخ ُطوواعتداِدلعسمطلوِ :ح الانفصا ِم ،وال َمكس ِر ،والقساو ِة. ُ 14أأدح ِّو ِ ُضنرالخخريصطائة ا َلصعااللمفي،زثيامئيأ َُقة ا ُّلتص ايللقاا ّراح ْظ ُتتهما فنيحاولاعّف ِّيهنااِ ،تحايلمثع َأدفنيِ ِصة فل ايلقاجّرادوتٍلبيعت َضضهما ُنع :ان بسع َم الضم.عد ِن، ُ 2أواشل َِّّلكول َنق،ا ّروةالباحنغكيااكبَةو،سواالبطةريلَق ْ،صوقعدص َدَورسالطقوا ِّرحاالتانفعلصىا ِمق،طوعةشاكل َكلرتسوطن ِحب ادل ّق َمة؛كمس ِرست،عويانًلاقباسلاشو َةك.ل ال ُمر َفق الت13حاأ .لليأك ُُتذلحيدبواُيدأل:ماسّثأسمُّلتاينءقتااالا ّلرُمجةقع:اباّاردان ِغنيتيا.كختملا ُهفيلومُنعُهرعوفْنةلاولآ ِنن.حكاكتِ ِه؟ ال ّت2ح .ليأتلوقواُعل:اأس ُّتِينتاالمجع:اد ِن يم ِّر ُر الضو َء (أ ْي ش ّفا ٌف)؟ 1. 3أ .ألصا ُِحف:ظه :أل ُّتيتالشقابا ُّهراأشت تكا ُطالباقلمتكبسشِركفليكبسيرطِ ،حواألُّيعه ِّيانات ِطاتباقلمتعبدنشي ِةك؟ل أقل؟ 23 .4اأ..لأأسمفقتانِّطِتسرررُنقج ِة:بسيل؟بمنابمذاوعلقادعُتمقظاو ِّهر ُجةر بوأمدعرُتيطضكا ُابالاقلمتعشااّممدابلِينّيأةنااسللآطقا َنّحر،اانوفتم.وص ِقا ٍعم؛هاوفتنيكقاس ُّررةعبانشغوياائ ًّي.ا عن َد الطر ِق عل ْيها باستخدا ِم .4أستنتِج :هل كان ال ُمحيط الأطلس ّي متش ّك ًل قبل 200 m.y؟ لماذا؟ 23
مراجعة الدرس 1 .الفكر ُة الرئيس ُة :أفس ُر :لماذا ُتع ُّد المعاد ُن موا َّد بلوري ًة؟ 2 .أو ِّض ُح خصائ َص نظا ِم المك َّع ِب. 3 .أتتب ُع أوج َه الشب ِه والاختلا ِف بي َن نظا َم ْي :أحاد ِّي المي ِل وثلاث ِّي المي ِل؛ م ْن حي ُث المحاو ُر. 4 .أب ِّي ُن الفر َق بي َن خاصي َت ِي الحكاك ِة وال َّلو ِن في المعاد ِن. . 5أتوق ُع الخاصي َة الفيزيائي َة الأكث َر استخدا ًما في تع ُّر ِف المعاد ِن. .6أحـد ُد :إذا ُأعطيـ َت المعاد َن الثلاثـ َة :الجب َس ،والكالسـي َت ،والأورثوكلي َز مـ ْن دو ِن أ ْن تعر َفها؛ فكيـ َف يمك ُن أ ْن تحـد ُد قسـاو َة ك ٍّل منْها؟ ُ . 7أ ْك ِم ُل ال ُمخط َط الآت َي: خصائ ُص ُه الفي ْزيائ َّي ُة تعري ُف ُه المعد ُن أمثل ٌة َغ ْي ُر ُمنتمي ٍة أمثل ٌة ُمنتمي ٌة 24
مجموعا ُت المعاد ِن الدر ُس 2 Mineral Groups تصني ُف المعاد ِن Minerals Classification الفكر ُة الرئيس ُة: ُتصنَّـ ُف معـاد ُن القشـر ِة الأرضي ِة إلى ُع ِر َفـ ْت آلا ُف المعاد ِن ،و ُيكتشـف كثيـ ٌر منْها في ك ِّل عـا ٍم .وم َع ذل َك مجموعـا ٍت رئيسـ ٍة؛ اعتمـا ًدا علـى فـإ َّن المعاد َن الشـائع َة التي تدخ ُل فـي تركي ِب أغل ِب صخو ِر القشـر ِة الأرضيـ ِة عد ُدهـا قلي ٌل نسـب ًّيا .ويصنـ ُف العلمـا ُء المعـاد َن المختلف َة خصائ ِصهـا الكيميائيـ ِة. إلى مجموعا ٍت رئيسـ ٍة ه َي :السـيليكا ُت ،والكربونا ُت ،والأكاسـي ُد، نتاجا ُت التع ُّل ِم: والكبريتـا ُت ،والكبريتيـدا ُت ،والهاليدا ُت ،والفوسـفا ُت ،والمعاد ُن -أذكـ ُر أمثلـ ًة علـى ك ِّل مجموعـ ٍة أحاديـ ُة العنص ِر. معد نيـ ٍة . -أرب ُط بي َن وجو ِد المعاد ِن في الطبيع ِة السيليكا ُت Silicates ُتش ِّك ُل مجموع ُة السيليكا ِت أكث َر م ْن 90 %م ْن معاد ِن القشر ِة والصخو ِر التي توج ُد فيها. الأرضي ِة .وتحتوي المعاد ُن السيليكاتي ُة جمي ُعها على عنص َر ِي -أو ِّض ُح بالبيانا ِت القيم َة الاقتصادي َة الأكسجي ِن والسيليكو ِن ،بالإضاف ِة إلى احتوا ِء أغلبِها على عنص ٍر العالمي َة للمعاد ِن مث َل الذهب والما ِس أ ْو أكث َر م َن العناص ِر الشائع ِة الأخرى مث َل :الألمنيو ِم والحدي ِد، وينت ُج ع ْن ذل َك المئا ُت م َن المعاد ِن السيليكاتي ِة .وتتكو ُن معاد ُن والياقو ِت وغي ِرها. مجموع ِة السيليكا ِت Silicateم ْن أرب ِع ذرا ٍت م َن الأكسجي ِن مرتبط ٍة بِذر ٍة مركزي ٍة م َن السيليكو ِن برواب َط تساهمي ٍة (،)SiO44- المفاهي ُم والمصطلحا ُت: مش َّكل ًة شك ًل هندس ًّيا هرمي ُيس ّمى سيليكا رباعي َة الأوج ِه (هر َم سيليكا رباعي ُة الأوج ِه (هر ُم السيليكا) Silica Tetrahedron السيليكا) ،Silica Tetrahedronأنظ ُر الشك َل (.)19 Silicate السيليكا ُت Carbonates الكربونا ُت ُ Oxidesتق َس ُم المعاد ُن السيليكاتي ُة إلى مجموعا ٍت مختلف ٍة؛ بنا ًء على الأكاسي ُد Halidesالطريق ِة التي تترت ُب فيها السيليكا رباعي ُة الأوج ِه؛ فق ْد تتكو ُن هذ ِه الهاليدا ُت الكبريتا ُت Sulphates o Phosphate الفوسفا ُت Si الشك ُل( :)19تتكو ُن جمي ُع معاد ِن السيليكا ِت م ْن o oo هر ِم السيليكا. أحدد :ما عد ُد ذرا ِت الأكسجي ِن والسيليكو ِن في هر ِم السيليكا؟ ارتبا ُط ذرا ِت الأكسجي ِن هر ُم السيليكا والسيليكو ِن في هر ِم السيليكا 25
المعاد ُن م ْن سيليكا رباعي ِة الأوج ِه مفرد ٍة (أحادي ٍة) مث َل معد ِن الأوليفي ِن الشك ُل ( :)20معد ُن الكوارت ِز أح ُد المعاد ِن أ ْو مزدوج ٍة ،مث َل معد ِن الإيبيدو ِت ،وق ْد تتراب ُط أكث ُر م ْن سيليكا رباعي ِة السيليكاتي ِة. الأوج ِه م ًعا على شك ِل سلسل ٍة منفرد ٍة مث َل معاد ِن البيروكسي ِن ،أ ْو ق ْد تتراب ُط على شك ِل سلسل ٍة مزدوج ٍة مث َل معاد ِن الأمفيبو ِل أ ْو ق ْد تتراب ُط أهرا ُم السيليكا على شك ِل صفائ َح مث َل معاد ِن المايكا ،أي ًضا ق ْد تتراب ُط السيليكا رباعي ُة الأوج ِه على شك ِل مج َّس ٍم ثلاث ِّي الأبعا ِد مث َل معد ِن الكوارت ِز ،أنظ ُر الشك َل ( .)20ويم ِّث ُل الجدو ُل ( )3أنوا َع العائلا ِت السيليكاتي ِة ،وبع َض المعاد ِن التابع ِة لها .اعتما ًدا على ترتي ِب السيليكا رباعي ِة الأوج ِه وترابطِها. الجدو ُل ( :)3أنوا ُع العائلا ِت السيليكاتي ِة ،وكيفي ُة ارتبا ِط السيليكا رباعي ِة الأوج ِه. معد ٌن يتب ُع العائل َة السيليكاتي َة ترتي ُب سيليكا رباعي ِة الأوج ِه العائل ُة السيليكاتي ُة الأوليفي ُن أحادي ٌة )Mg, Fe)2SiO4 ()Nesosilicates الإيبيدو ُت مزدوج ٌة ){Ca2}{Al2Fe3+}(Si2O7)(SiO4)O(OH ()Sorosilicates البيروكسي ُن (مث َل معد ِن الأوجاي ِت) سلسل ٌة منفرد ٌة (Mg,Fe,Ca)Si2O6 )(Inosilicates/Single Chain الأمفيبو ُل (مث َل معد ِن الهورنبلن ِد) سلسل ٌة مزدوج ٌة Ca2(Mg, Fe)5Si8O22(OH)2 )(Inosilicates/Double Chain المايكا (مث َل معد ِن البيوتي ِت) صفائحي ٌة K(Mg, Fe)3AlSi3O10(OH)2 ()Phyllosilicates الكوارت ُز SiO2 ثلاثي ُة الأبعا ِد الفلسبا ُر (مث َل معد ِن الأورثوكلي ِز) KAlSi3O8 ()Tectosilicates * الجدو ُل للمطالع ِة الذاتي ِة. 26
ال ّتج ِرب ُة اقلا ّرسةيلبياكناغيراباعيةُ الأوج ِه (هر ُم السيليكا) اتفت َركو ُنضالفغمنعرادا ُنعتالماسًدياليعكلاتىي ُةتمطا ُْبن أقربحِعواذر ّاف ٍاتلقما َّرناالأتكأسن اجليقاِن ّرامرتتب قطب ٍة بِلذyرٍ .ةmم َن0ال0س2يلكيانكوت ِنقما ّرشةكولاًةح(-د4ة4سّiOما)Sها، باونتتغنياوُ .عوالتممعثايدل ُنماال تسيوليصكالتيإُةلي؛ها فعتغنمار ًد،اأعطلابِىُقترتحيواِب ّأفهالراقاِم ّرالستيليكمكا توتتور ّازبع ِطفها،ي افلكويق َفتتاتلرتحا ُلبيو،تتُأراشب ِّكُطلأهقار ّار ُةم بالنغسيال.يكا؟ وما الأشكا ُل التي يمك ُن أ ْن تتكو َن؟ ااإإلل-خررمماطلششووااااواحددُّّددااَذُووُُترااتتالللااأأعللنعدد َّدسسوومااللا ِلااُ:سممتتتِةة::::خقاخلدطاريعمحٌةاطذل ُةمرِما ََنلقعانعلّاَدلكصام.ر،تستو ِصخن،ودارم ِمةقاتل ٌّممِّثصق،لأِّققاصلّ.راةٌمب.انغياِ ،م َق ّص ،قطعة كرتون ،لاصق. 15 cm 15 cm 1أرس ُم على قطع ِة الكرتو ِن مثلثا ٍت متساوي َة الأضلا ِع كما في الشك ِل المرف ِق؛ بحي ُث يكو ُن طو ُل الضل ِع .15 cm 2أق ُّص حو َل الشك ِل الخارج ِّي (الخطو َط المتصل َة والخطو َط المتقطع َة). ُخُ 341طأأ ُأورواطأحلوس ِت ُمضياصلَرقذععهرلااخمبىرِاليات:مطستعتةندااخل ِدصدعاِاارللِمالاخملأ،طلكثاومس ِطأص ُجِاقيلقُِّ.منتصعاصلللق ِاىة ّ؛راهلتر ِتمش امكلينسِليلحهيوركا ِامّفافهلا،يسيملحيويقكا ِعث، (الأطرا َف)، ث َّم أثني الخطو َط المتقطع َة بعض. اَألفز ِاصويلِةااللقام ّراج َّستمب ِةعَ .ضها عن 52أُأكشر ُِّكر الل قخا ّرطةوابانِتغي(ا1بو-س4ا)طةم لش ِّْكص ًلق عصد َ ًودارمال ْنقاأ ّرهاراتمِ اعللسيىليقكطاع.ة الكرتون بد ّقة؛ مستعينًا بالشكل ال ُمر َفق 6املسذتعيينًيامبّثاللجقادّروة ِبلان(غ3يا).في كتا ِب الطال ِب؛ ُأش ِّك ُل م ْن أهرا ِم السيليكا أشكا ًل مختلف ًة منْها السلسل ُة 3األك ُتمنفبرأد ُةس.ماء القا ّرات كما هي معروفة الآن. ال ّتحلي ُل والاستِنتا ُج : 1 .1أ .أحلاد ُدِحمظو:قأ َع ُّيعانلقصا ِّرراالتسيتليطابكقو ِنتفبيشهكرل ِم اكلبيسري،ليوأكُّيا.ها تطابقت بشكل أقل؟ 2 .2اأ.لأسفستينِّتلسيرُجكااسلابنلسمببزَةدعبويدمَجن ِةو.عجد ِوددذتراطا ُِبتقالتاأ ّمك بسينجيالِنقا ّوراالستي.ليكو ِن عن َد رب ِط هرم ْي ِن م َع بع ِض ِهما ل ُيك ِّونا أهرا َم 3 .3أ.قأاقرا ُِرن بنيبيَن ننسمبوِةقععدقاِد ّرذةرأام ِرتي اكلاأاكلسشمجايل ّيِنة اولالآنسي،ليومكوو ِق ِنعفهايفاليهقرا ِمّراةلبمانفغري ِدا.والهر ِم المزدو ِج. 4. 4أ .أستسنتتن ُتِج نج:سبهَةلعكدا ِدنذالراُم ِحتيالطأاكلأسطجليسِن ّيواملتسشيلّكي ًكلوقب ِنلفyي.سmل0سلٍ 0ة2من؟فلرمدا ٍةذام؟ك َّون ٍة م ْن ثلاث ِة أهراما ٍت م َن السيليكا. 27
الكربونا ُت Carbonates الشـك ُل ( )21معـد ُن الكالسـي ِت أحـ ُد ُتع ُّد مجموع ُة الكربونا ِت ثان َي أكث ِر مجموعا ِت المعاد ِن شيو ًعا بع َد معـاد ِن مجموعـ ِة الكربونـا ِت. مجموع ِة السيليكا ِت .وتحتوي معاد ُن مجموع ِة الكربونا ِت Carbonates في تركيبِها الكيميائ ِّي على أيو ِن الكربونا ِت ( )CO32-سال ِب الشحن ِة أحدد الأيو َن السال َب في التركيب الكيميا ِّئي متح ًدا م َع أيو ٍن أ ْو أكث َر موج ِب الشحن ِة مث َلُ ،)Ca2+، Fe3+، Mg2+( :يع ُّد لمعد ِن الكالسي ِت. معد ُن الكالسي ِت ( )CaCO3أكث َر معاد ِن الكربونا ِت شيو ًعا ،وه َو المك ِّو ُن الرئي ُس للصخو ِر الجيري ِة ،أنظ ُر الشك َل ( ،)21وم ْن معاد ِن الكربونا ِت الأخرى :الدولومي ُت ( ،)CaMg(CO3)2والملاكي ُت ).(Cu2 CO3 (OH)2 الأكاسيد Oxides الشكل ( :)22أكاسي ُد الحدي ِد التي ُتع ُّد تحتوي معاد ُن مجموع ِة الأكاسي ِد Oxidesفي تركيبِها الكيميائ ِّي أح َد خاما ِت الحدي ِد: على الأكسجي ِن وعنص ٍر واح ٍد أ ْو أكث َر م َن العناص ِر الأخرى ،التي ُتك ِّون أح َد الفلزا ِت عاد ًة .وم ْن أكث ِر معاد ِن الأكاسي ِد الشائع ِة أكاسي ُد الحدي ِد (أ) :الهيماتي ُت. ومنْها معد ُن الهيماتي ِت ( )Fe2O3ومعد ُن الماغنتي ِت ( )Fe3O4وهما م ْن خاما ِت الحدي ِد ،أنظ ُر الشك َل ( .)22ومعد ُن الإلمني ِت ()FeTiO3 (ب) :الماغنتي ُت. ومعد ُن الكورندو ِم (.)Al2O3 (أ) (ب) 28
(ب) (أ) الشك ُل ( :)23م ْن أمثل ِة مجموع ِة الهاليدا ِت الهاليدا ُت Halides معاد ُن: تتكـو ُن معـاد ُن الهاليـدا ِت Halidesمـ َن اتحـا ِد أحـ ِد عناصـ ِر الهالوجينـا ِت كالكلـو ِر والفلـو ِر والبـرو ِم ،مـ َع عنصـ ٍر آخـ َر موجـ ِب أ -الهالي ِت. الشـحن ِة كالصوديو ِم أ ِو الكالسـيو ِم ،ومـ ْن معاد ِن الهاليدا ِت الشـائع ِة: ب -الفلوري ِت. الهاليـ ُت ( )NaClوالفلوريـ ُت ( ،)CaF2أنظـ ُر الشـك َل (.)23 الشـك ُل ( :)24مـ َن الأمثلـ ِة علـى معاد ِن الكبريتا ُت Sulphates الكبريتـا ِت معاد ُن: تحتـوي معـاد ُن مجموعـ ِة الكبريتـا ِت Sulphatesفـي تركيبِهـا الكيميائـ ِّي علـى أيـو ِن الكبريتـا ِت ( ،)SO42-ومـ ْن أمثلتِهـا معـاد ُن أ -الجب ِس. الأنهيدريـ ِت ( )CaSO4والجب ِس) CaSO4.2(H2Oوالباري ِت (،)BaSO4 ب -الباري ِت. أنظـ ُر الشـك َل (.)24 (ب) (أ) 29
(ب) (ج) (أ) الشك ُل ( :)25معاد ُن تتب ُع مجموع َة الكبريتيدا ُت Sulfides تحتـوي معـاد ُن مجموعـ ِة الكبريتيـدا ِت Sulfidesفـي تركيبِهـا الكبريتيدا ِت ،وه َي: الكيميائـ ِّي علـى الأيو ِن السـال ِب )S (2-وعنصـ ٍر آخ َر أ ْو أكثـ َر ،وتتبلو ُر أ -معد ُن البيريت. معـاد ُن هـذ ِه المجموع ِة مـ َن المحاليـ ِل المائيـ ِة الحـار ِة (الحرمائي ِة)، ب -معد ُن الغالينا. و ُتعـ ُّد مـ ْن أه ِّم خامـا ِت الحدي ِد والرصـا ِص والنحـا ِس وغي ِرها .وم ْن ج -معد ُن الكالكوبيري ِت. أهـ ِّم المعـاد ِن التي تتبـ ُع هـذ ِه المجموعـ َة :البيريـ ُت ( )FeS2والغالينا الشـك ُل ( :)26معـد ُن الأباتيـ ِت أحـ ُد ( )PbSوالكالكوبيريـ ُت ( .)CuFeS2أنظـ ُر الشـك َل (.)25 معـاد ِن الفوسـفا ِت. الفوسفات Phosphate الربطُ بالعلو ِم الحياتي ِة تحتـوي معـاد ُن مجموعـ ِة الفوسـفا ِت Phosphateعلـى أيـو ِن يتكـ َّو ُن النسـي ُج العظمـ ُّي فـي الفوسـفا ِت ( .)PO43-ومـ ْن أشـه ِر المعـاد ِن التابعـ ِة لهـذ ِه المجموعـ ِة عظـا ِم الكائنـا ِت الحيـ ِة مـ ْن خلايـا العظـ ِم وبروتيـ ِن الكولاجيـ ِن ومعد ِن الأباتيـ ُت .(Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)).أنظـ ُر الشـك َل (.)26 الأباتيـ ِت ،الـذي ُيسـ ّمى معـد َن العظـا ِم .ويتكـ َّو ُن معـد ُن الأباتيـ ِت المعاد ُن أحاديةُ العنص ِر Native Elements مـ ْن هيـاك َل كروي ٍة أ ْو هياك َل مسـ َّطح ٍة المعـاد ُن أحاديـ ُة العنصـ ِر Native Elementsمعـاد ُن تحتـوي تتخلـ ُل بروتيـ َن الكولاجيـ ِن داخـ َل علـى عنصـ ٍر واحـ ٍد فقـ ْط ،ومـ َن الأمثلـ ِة عل ْيهـا :الذهـ ُب (،)Au العظا ِم .ولمعـد ِن الأباتيـ ِت دو ٌر كبي ٌر والفضـ ُة ( ،)Agوالنحـا ُس ( ،)Cuوالكبريـ ُت ( .)Sوتتميـ ُز معظـ ُم تلـ َك المعـاد ِن بسـهول ِة تفاع ِلها مـ َع الأكسـجي ِن؛ ولذل َك تتميـ ُز بِندر ِة فـي قـو ِة العظـا ِم وكثافتِهـا. وجودهـا فـي الطبيعـ ِة ،ومـ َن الأمثلـ ِة أي ًضا معدنـا الغرافيـ ِت والما ِس ال َّلـذا ِن يتكونـا ِن مـ ْن عنصـ ِر الكربـو ِن ،أنظـ ُر الشـك َل (.)27 الشــك ُل ( :)27معــد ُن أتح َّقـ ُق :أصنـ ُف معـد َن الكالسـي ِت إلـى المجموعـ ِة الذهــ ِب أحــ ُد المعــاد ِن أحاديــ ِة العنصــ ِر. المعدنيـ ِة التـي ينتمـي إل ْيهـا. 30
أبح ُث: الشك ُل ( :)28يتشك ُل صخ ُر مستــعينًا بمصــاد ِر المعرفـ ِة الدوني ِت بشك ٍل رئي ٍس م ْن المختلــف ِة ومنْهــا شبــك ُة الإنترنـ ِت أبحـث عـن صخو ٍر معد ِن الأوليفي ِن. مختلفـ ٍة ،وأحـ ِّد ُد المعـاد َن المك ِّونـ َة لـك ِّل صخـ ٍر .ثـ َّم الصخو ُر والمعاد ُن Rocks and Minerals أكت ُب تقريـ ًرا وأعـر ُض نتائ َج ُه ُتعـ ُّد الصخـو ُر بأنوا ِعهـا الثلاثـ ِة :الناريـ ِة والرسـوبي ِة والمتحولـ ِة أمـا َم مع ِّلمي/مع ِّلمتـي، وحـد َة البنـا ِء الأساسـي َة للقشـر ِة الأرضيـ ِة ،وتتكـو ُن معظـ ُم الصخو ِر وزملائـي /زميلاتـي فـي مـ ْن معـاد َن ،وعلـى الرغـ ِم مـ ْن عـد ِد المعـاد ِن الكبيـ ِر فـي الطبيعـ ِة، إ ّل أ َّن المعـاد َن الأساسـي َة المك ِّونـ َة لمعظـ ِم صخو ِر القشـر ِة الأرضي ِة ما الصخو ُر التي لا تتكو ُن قليلـ ٌة ج ًّدا ،وهـ َي :الكوارتـ ُز ،والفلسـبا ُر ،والمايـكا ،والبيروكسـي ُن، م ْن معاد َن؟ لماذا؟ والأمفيبـو ُل ،والأوليفيـ ُن ،والغارنـ ُت ،والكالسـي ُت. أعــ ُّد فيل ًمــا قـ ْد تتكـو ُن الصخـو ُر مـ ْن معـد ٍن واحـ ٍد ،مثـ َل الصخـ ِر الجيـر ِّي قصيـ ًرا باسـتخدا ِم الـذي يتكـو ُن م ْن معد ِن الكالسـي ِت ،وصخـ ِر الدونيـ ِت Duniteالذي برنامــ ِج صانــ ِع الأفــا ِم يتكـو ُن بشـك ٍل رئيـ ٍس مـ ْن معـد ِن الأوليفيـ ِن ،أنظـ ُر الشـك َل (.)28 ( )movie makerيو ِّضــ ُح وصخـ ِر الكوارتزيـ ِت الـذي يتكو ُن م َن معـدن الكوارتـز .بينَما تتكو ُن مجمـوعـــا ِت المعـــاد ِن بعـ ُض الصخـو ِر مـ ْن أكثـ َر مـ ْن معـد ٍن مثـ َل صخـ ِر الغرانيـ ِت الـذي الرئيسـ َة ،وأمثلـ ًة علـى ك ِّل يتكـو ُن مـ ْن معـاد ِن الفلسـبا ِر والكوارتـ ِز والمايـكا ومعـاد َن أخـرى، مجموعـ ٍة ،وأحـر ُص على أنظـ ُر الشـك ُل ( .)29وصخ ِرالبازلـ ِت الـذي يتكـو ُن مـ ْن معـاد ِن: أ ْن يشــم َل الفيلــ ُم صــو ًرا الفلسـبا ِر البلاجيوكليـز ِّي والبيروكسـي ِن ،والأوليفيـ ِن ،والبيوتيـ ِت تـــوضيحي ًة ،وأعـــر ُض ُه أمـا َم مع ّلمـي /مع ّلمتـي، والهورنبلنـ ِد. وزملائـي /زميلاتـي فـي الشـك ُل ( :)29يتكو ُن صخ ُر الصــ ِّف. الغرانيـ ِت مـ ْن عـد ٍد مـ َن 31 المعـاد ِن. أحـد ُد :مـا المعـاد ُن المك ِّون ُة لصخـ ِر الغراني ِت؟
الأهميةُ الاقتصاديةُ للمعاد ِن الربطُ بالتكنولوجيا The Economic Importance of Minerals للصخـو ِر ومـا تحويـ ِه مـ ْن معـاد َن ق ِّيمـ ٍة اقتصاديـ ٍة كبيـر ٍة ؛فمث ًل يحــاو ُل الإنســا ُن تطــوي َر تبلـ ُغ قيمـ ُة مـا يجـري تداو ُلـ ُه فـي العالـ ِم مـ َن الذهـ ِب الـذي ُيقـ َّد ُر أجهزتِـ ِه الإلكترونيـ ِة كالهاتـ ِف بحوالـي 165000 tonsأكثـ َر مـ ْن 5.6تريليـو ِن دينـا ٍر أردنـ ٍّي .وليـ َس الذكـ ِّي والحاسـو ِب المحمـو ِل الذهـ ُب المعـد َن الوحيـ َد ذا القيمـ ِة الاقتصاديـ ِة؛ فهنـا َك كثيـ ٌر مـ َن والتلفـــا ِز ،وتقليـــ َل حج ِمهـــا المعـاد ِن ُتعـ ُّد مـ َن السـل ِع المهمـ ِة الضروري ِة المسـتخدم ِة فـي حياتِنا ليتناسـ َب م َع احتياجاتِـ ِه المختلف ِة، وتسـتخد ُم الشـركا ُت فـي ذلـ َك فـي الوقـ ِت الحاضـ ِر. كثيـ ًرا مـ َن العناصـ ِر النـادر ِة مثـ َل النيوديميـو ِم Neodymium تدخـ ُل المعـاد ُن فـي جميـ ِع مناحـي الحيـا ِة ،وك َّلمـا زا َد التقـد ُم والتريبيـــو ِم Terbiumاللذ ْيـ ِن والتحضـ ُر فـي المجتمعـا ِت زاد ِت الحاجـ ُة إل ْيهـا .فالكهربـا ُء التـي ُيسـتخرجا ِن م ْن معـد ِن المونازي ِت تضـي ُء بيو َتنـا و ُتشـ ِّغ ُل الأجهـز َة المختلفـ َة تنتقـ ُل عبـ َر أسال ٍك ،Monaziteوهـ َو أحـ ُد المعـاد ِن نحاسـي ٍة ،و ُيسـتخ َر ُج النحـا ُس مـ ْن معـاد َن مختلفـ ٍة منْهـا :الملاكي ُت ) ،(Cu2CO3(OH)2أنظـ ُر الشـك َل ( .)30والسـيارا ُت التـي نسـتخد ُمها التابعـ ِة لمجموعـ ِة الفوسـفا ِت. يدخـ ُل فـي صناعتِهـا الفـولا ُذ المصنـو ُع مـ َن الحديـ ِد .و ُيسـتخ َر ُج الحدي ُد مـ ْن معاد َن مختلف ٍة منْها :الماغنتيـ ُت ( .)Fe3O4ويدخ ُل عنص ُر أبح ُث: الألمنيو ِم فـي كثي ٍر م َن الصناعـا ِت ،منْها :صناع ُة الأثـا ِث والطائرا ِت. مسـتعينًا بمصـاد ِر المعرفـ ِة و ُيسـتخ َر ُج الألمنيـو ُم مـ ْن صخـ ِر البوكسـي ِت وه َو بـدو ِر ِه يتكـ َّو ُن م ْن المختــلف ِة ومنْهــا شبــك ُة معـاد َن منْهـا الغبسـي ُت ).(Al(OH)3أ ّمـا الصناعـا ُت التكنولوجيـ ُة الإنترنـ ِت؛ أبحـ ُث عـ ْن أحـ ِد الحديثـ ُة مث َل :رقائ ِق الحاسـو ِب وشاشـا ِت الهوات ِف والتلفـا ِز الحديث ِة، المعــاد ِن ،وأكتـ ُب تقريـ ًرا والأليـاف الضوئيـة؛ ف ُيسـتخ َد ُم فيهـا عنص ُر السـيليكو ِن المسـتخ َر ُج م ِن متضــمنًا معلومـا ٍت حـو َل الصــخو ِر التـي تحــوي ِه، المعـاد ِن السـيليكاتي ِة ،وبخاصـ ٍة معـد ُن الكوارتـ ِز. والاستــخداما ِت الرئيســـ ِة لــ ُه فـي حيــاتِنا ،ثـ َّم أعر ُض ولأهميـ ِة المعـاد ِن فـي حياتِنـا ولأ َّنهـا ُتعـ ُّد ذا َت قيمـ ٍة اقتصاديـ ٍة كبير ٍة؛ التــقري َر علــى مع ِّلمــي/ فـإ َّن دو َل العالـ َم ومنْهـا الأرد ُّن ،تبحـ ُث دائ ًمـا عـ ِن المعـاد ِن فـي صخـو ِر مع ِّلمتـي ،وزملائي /زميلاتي القشـر ِة الأرضي ِة وتسـتخد ُم الطرائـ َق الجيولوجي َة المختلف َة في استكشـافِها. فـي الصـ ِّف. الشـك ُل ( :)30معـد ُن الملاكيـ ِت أحـ ُد المعـاد ِن التـي ُيسـتخ َر ُج منْهـا النحا ُس. 32
نشا ٌط إنتا ُج العال ِم م ْن بع ِض المعاد ِ ن يم ِّث ُل الجدو ُل الآتي ك ِّم ّيا ِت بع ِض المعاد ِن المن َتج ِة في العال ِم بوحد ِة مليو ِن ط ٍّن ( ) Million Tonsخلا َل المد ِة الزمني ِة الواقع ِة بي َن ( )2019-2015م .أدر ُس الجدو َل ث َّم أجي ُب ع ِن الأسئل ِة التي تلي ِه: 2019 2018 2017 2016 2015 المعد ُن 20.7 20.6 20.0 20.4 19.3 الملاكي ُت 0.00002673 0.00002941 0.00002966 0.00002457 0.00002497 الما ُس 31.856 31.929 29.759 33.619 29.963 الفلسبا ُر 0.00335 0.00347 0.00336 0.00325 0.00315 الذه ُب الهيماتي ُت والماغنتي ُت 3040 2945 3360 3319 3359 4.7 4.5 4.5 4.9 5.0 الغالينا 226 230 255 271 264 الأباتي ُت 0.026261 0.027961 0.027146 0.028132 0.028144 الفض ُة التحلي ُل والاستنتا ُج: . 1أستنت ُج لماذا ُيع ُّد الإنتا ُج العالم ُّي م ْن معاد ِن الهيماتي ِت والماغنتي ِت أكب َر ما يمك ُن بالنسب ِة إلى باقي المعاد ِن. . 2أحد ُد :ما مجموع ُة المعاد ِن التي ينتمي إل ْيها معد ُن الأباتي ِت؟ . 3أح ُس ُب :إذا علم َت أ َّن سع َر الط ِّن م َن الفوسفا ِت في عام 2019م كا َن يساوي 62دينا ًرا؛ فك ْم دينا ًرا ثم ُن إنتا ِج العالم في ذل َك العا ِم؟ . 4أقار ُن أنوا َع المعاد ِن المذكور ِة أعلا ُه بأنوا ِع المعاد ِن المكت َشف ِة في الأرد ِّن. 33
المعاد ُن في الأرد ِّن Minerals in Jordan أتح ّقق :أذك ُر ثلاث َة معاد َن يحتـوي الأرد ُّن علـى كثيـ ٍر مـ َن المعـاد ِن ذا ِت القيمـ ِة الاقتصادي ِة توج ُد في الأرد ِّن ،واستخداما ِت الكبيـر ِة ،ومـ ْن تل َك المعاد ِن :الذهـ ُب والحدي ُد والكوارتـ ُز والأباتي ُت ك ٍّل منْها. والسيلفي ُت الذي ُيسـتخ َر ُج منْ ُه البوتا ُس ،والأباتي ُت .أي ًضا ُيع ُّد الأرد ُّن ثامـ َن دول ٍة ُمصـ ِّدر ٍة للبوتا ِس على مسـتوى العالـ ِم ،حي ُث ُتقـ َّد ُر كمي ُة مـا تصـ ِّد ُر ُه شـرك ُة البوتـا ِس العربيـ ُة مـ َن البوتـا ِس بِـ 2.35 m.ton/y تقري ًبـا .ويم ِّثـ ُل الجـدو ُل ( )4بع َض المعـاد ِن الاقتصادية فـي الأرد ِّن، والصخـو َر التـي توج َد فيهـا وأه َّم اسـتخداماتِها: الجدو ُل ( :* )4المعاد ُن الاقتصادي ُة في الأرد ِّن وبع ُض استخداماتِها. أه ُّم الاستخداما ِت الصخ ُر الذي يوج ُد في ِه المعد ُن المعد ُن الزراع ُة ،وصناع ُة حم ِض الفسفوري ِك. الفوسفا ُت الأباتيت الصخ ُر الجير ُّي ،والترافرتي ُن الإسـمن ُت ،والدهانـا ُت ،والأدوي ُة ،والأسـمد ُة ،والور ُق، ))Ca5(PO4)3(F,Cl,OH والبنـا ُء ،والديكورا ُت. الكالسي ُت CaCO3 الإسمن ُت ،والزراع ُة. الدولومي ُت CaMg(CO3)2الدولومي ُت االلسسررعياِةم،يوُك،صنواالعـ ُةصناالعزـاجا ُ ِتجا.لإلكترونيـ ُة ،والمو ِصلا ُت فائق ُة الصخ ُر الرمل ُّي الكوارتز SiO2 الأسمن ُت ،والديكورا ُت ،والط ُّب ،والسيرامي ُك. الجب ُس CaSO4.2H2Oالجب ُس الزجا ُج ،والسيرامي ُك. الغراني ُت الفلسبا ُر :مث َل: الأورثوكلي ِز KAlSi3O8 الملاكي ُت Cu2 CO3 (OH)2تصاحـ ُب صخـ َر الدولوميـ ِت الأسال ُك الكهربائيـ ُة ،والديكـورا ُت ،والأدوا ُت الصحي ُة، الأقفا ُل. والصخـ َر الرمي َّل الكوبري ُت Cu2O فائقـ ُة والمو ِصال ُت وال ُح ِي ُّل، الإلكترونيـ ُة، الصناعـا ُت الصخـو ُر البركانيـ ُة الحمضيـ ُة الذه ُب Au التوصيـ ِل. ضمـ َن صخ ِر الكوارتـ ِز البورفير ِّي تصاح ُب الصخو َر الجيري َة صناع ُة السيارا ِت ،وصناع ُة ال ُّصل ِب. الهيماتي ِت Fe2O3 افليطقاوالل ِءـ ا ِلبحاـلراصرـ ِّيِّ،ب؛ولزيصـقا ِدل ِةالمعقادوسمـ ِةاالِمتعاـلادطب ِين ِةل.لاحترا ِق ،وفي الصخ ُر الرمل ُّي الزركو ُن ZrSiO4 أحـ ُد الأمال ِح الذائبـ ِة في ميـا ِه الزراعـ ُة ،والصابـو ُن ،والدهانـا ُت ،والأدويـ ُة ،والـور ُق، السيلفي ُت KCl ومعاجن ُي الأسـنا ِن. البحـا ِر والمحيطـا ِت 34 * الصي ُغ الكيميائي ُة ليس ْت للحف ِظ.
مراجع ُة الدر ِس 1 .الفكر ُة الرئيس ُة :أحد ُد :ما الخصيص ُة التي اع ُت ِم َد ْت في تصني ِف المعاد ِن السيليكاتي ِة؟ 2 .أفسـ ُر :تحتـوي معـاد ُن ك ٍّل م ْن مجموع َتـ ِي الكبريتـا ِت والكبريتيدا ِت فـي تركيبِهـا الكيميائ ِّي على عنصـ ِر الكبريـ ِت ،ومـ َع ذل َك ُتصنَّـ ُف تل َك المعـاد ُن ضم َن مجموعت ْيـ ِن مختلفت ْيـ ِن ،لماذا؟ 3 .أصنـ ُف المعـاد َن الآتي َة إلى مجموعـا ِت المعاد ِن التابعـ ِة لها :الكوارت ُز ،الأوليفي ُن ،الكالسـي ُت، البيري ُت ،الذه ُب. 4 .يم ِّثـ ُل الشـك ُل الآتـي سـيليكا رباع َّيـ َة الأوج ِه، أدر ُس الشـك َل ثـ َّم أجيـ ُب عـ ِن الأسـئل ِة الآتي ِة: أ -أحد ُد على الرس ِم العناص ِر المك ِّون ِة ل ُه. ب -أو ِّض ُح كي َف تتكو ُن سلسل ٌة منفرد ٌة م ْن تراب ِط السيليكا رباع َّي َة الأوج ِه. ج -أذك ُر اس َم معد ٍن يتكو ُن م َن السيليكا رباعي ِة الأوج ِه مفرد ٍة. 5 .أقـار ُن بيـ َن معـد ِن الأوليفيـ ِن ومعـد ِن الكوارتـ ِز؛ مـ ْن حيـ ُث :كيفيـ ُة ترابـ ِط السـيليكا رباعيـ ِة الأوجـ ِه. 6 .أسـتنت ُجُ :يعـ ُّد معدنـا الكالسـي ِت والدولوميـ ِت مـ ْن مجموعـ ِة الكربونـا ِت ،مـا الخصيصـ ُة المشـترك ُة التـي تجمـ ُع كلا المعدن ْيـ ِن؟ 7 .أذك ُر استخدا ًما واح ًدا لك ٍّل م َن المعاد ِن الآتي ِة :الملاكي ِت ،الكوارت ِز ،الكالسي ِت ،السيلفي ِت. 35
الأحجا ُر الكريم ُة الإثرا ُء والتو ُّس ُع Gemstones كا َن الإنسـا ُن ومنـ ُذ القـد ِم يهت ُّم بالأحجـا ِر الكريمـ ِة فيقتنيها ،ويسـتخد ُمها بصفتِها ُح ِل ًّيـا ،والأحجا ُر الكريمـ ُة أنـوا ٌع مـ َن المعاد ِن تتمي ُز عنـ َد ق ِّصها وصق ِلهـا بمظه ٍر جمي ٍل لافـ ٍت للنظ ِر ،و ُيعـ ُّد المعد ُن حج ًرا كري ًمـا نفي ًسـا ( )Precious Gemstonesإذا تواف َر ْت في ِه شـرو ٌط محـدد ٌة وه َي :المظهـ ُر الجمي ُل ،والحج ُم الكبيـ ُر للب َّلـور ِة ،وأ ْن يكـو َن ذا تركيـ ٍب ب َّلـور ٍّي متيـ ٍن ،وأ ْن يكو َن نـاد َر الوجـو ِد .وعن َدما يمتلـ ُك المعد ُن خصيصـ ًة واحـد ًة أ ِو اثنتي ِن مـ ْن تل َك الخصائـ ِص؛ فإ َّن ُه ُيع ُّد شـب َه نفيـ ٍس (.)Semiprecious ق ْد تتشـاب ُه أسـما ُء الأحجـا ِر الكريم ِة م َع أسـما ِء المعاد ِن المك ِّونـ ِة َلها؛ مث َل :أحجا ِر المـا ِس الكريم ِة التـي تتكـ َّو ُن مـ ْن معـد ِن المـا ِس Diamondوهنا َك كثي ٌر مـ ْن أسـما ِء الأحجـا ِر الكريم ِة تختل ُف ع ِن اسـ ِم المعـد ِن المكـ ِّو ِن لها؛ فمثاًل الياقـو ُت الأزر ُق Sapphireيتكو ُن مـ ْن معد ِن الكورنـدو ِم Corundumوه َو أحـ ُد أكاسـي ِد الألمنيـو ِم الـذي يحتـوي على كميـا ٍت قليلـ ٍة مـ ْن عنصـ َر ِي التيتانيـو ِم والحديـ ِد ،بينَما إذا احتـوى معـد ُن الكورنـدو ِم علـى كميـا ٍت قليلـ ٍة م َن الكـرو ِم فإ َّنـ ُه يعطـي الياقـو َت الأحمـ َر .Rubiesأ ّما الزمـر ُد Emeraldذو اللـو ِن الأخضـ ِر الجميـ ِل فهـ َو يتكـو ُن مـ ْن معـد ِن البيـر ِل Berylوه َو أحـ ُد المعاد ِن السيليكاتي ِة. الكتاب ُة في الجيولوجيا أبحـ ُث فـي مصاد ِرالمعرفـ ِة المتوافر ِة لـد َّي ،ومنْها شـبك ُة الإنترن ِت؛ ع ْن بعـ ِض الأحجـا ِر الكريمـ ِة المعروف ِة ،وأحـد ُد المعـاد َن المك ِّون َة لهـا ،ثـم أكتـ ُب فقـرا ٍت متنوعـ ًة حو َلهـا أقد ُمهـا على شـك ِل عر ٍض تقديمـ ٍّي مدع ًما بصـو ٍر متنوعـ ٍة تم ِّث ُلها. 36
مراجع ُة الوحد ِة .6أكثـ ُر مجموعـا ِت المعـاد ِن وفـرةً فـي صخو ِر القشـر ِة السؤا ُل الأو ُل: الأرضيـ ِة: أض ُع دائرةً حو َل رم ِز الإجاب ِة الصحيح ِة في ما يأتي: ب) الكبريتا ُت. أ) الكربونا ُت. .1يمتا ُز معد ُن الذه ِب بالبري ِق: أ) اللؤلؤ ِّي. د) الأكاسي ُد. ج) السيليكا ُت. .7معد ُن الملاكي ِت ه َو أح ُد معاد ِن: ب) الزجاج ِّي. ب) الكربونا ِت. أ) السيليكا ِت. ج) الفلز ِّي. د) الأكاسي ِد. ج) الفوسفا ِت. د) الحرير ِّي. . 8يختل ُف ترتي ُب السيليكا وترابطُ أهرا ِمها في معاد ِن .2معد ُن التوبا ِز أق ُّل قساوةً م ْن معد ِن: المايكا ع ْنها في معاد ِن الأمفيبول في أنَّها تكو ُن على أ) الكوارت ِز. شك ِل: ب) الكورندو ِم. ج) الجب ِس. ب) سلسل ٍة مزدوج ٍة. أ) سلسل ٍة منفرد ٍة. د) الكالسي ِت. د) مج َّس ٍم ثلاث ِّي الأبعا ِد. ج) صفائ َح. . 9الصيغةُ الكيميائيةُ لهر ِم السيليكا: . 3تعاد ُل قساو ِة نص ِل السكي ِن الفولاذ ِّي حس َب مقيا ِس موس: ب) .Si2O44- أ) .SiO44- د) .Si4O33- ج) .SiO32- أ) . 2.5 - 10أح ُد المعاد ِن الآتي ِة يُع ُّد أح َد خاما ِت الحدي ِد: ب) . 3.5 ب) الزركو ُن. أ) الفلسبا ُر. ج) . 5.5 د) الدولومي ُت. ج) الهيماتي ُت. د) . 6.5 السؤا ُل الثاني: .4أ ُّي المعاد ِن الآتي ِة يخد ُش معد َن الفلوري ِت: أملأُ الفرا َغ في ما يأتي بما ه َو مناس ٌب م َن المصطلحا ِت: أ) التل ُك. أ ................................. -مادةٌ ُصلبةٌ متجانسةُ ب) الكالسي ُت. التركي ِب تك َّونَ ْت طبيعيًّا م ْن أص ٍل غي ِر عضو ٍّي، ج) الكوارت ُز. ولهُ تركي ٌب كيميائ ٌّي محد ٌد ،ونظا ٌم داخل ٌّي منت َظ ٌم، د) الجب ُس. وخصائ ُص فيزيائيةٌ مميزةٌ. . 5خصيصةٌ فيزيائيةٌ يُستخ َد ُم فيها مقيا ُس موس ،ه َي: ب) الانفصا ُم. أ ) اللو ُن. د) القساوةُ. ج) البري ُق. 37
السؤال السادس: مراجع ُة الوحد ِة أدر ُس الشـك َل المجـاو َر الـذي يبيِّـ ُن أحـ َد ب ................................. -مست ًوى وهم ٌّي يقس ُم الأنظمـ ِة البلَّوريـ ِة ،ث َّم أجي ُب ع ِن الأسـئل ِة البلَّورةَ إلى نصف ْي ِن متساوي ْي ِن ومتشابه ْي ِن؛ بحي ُث التـي تلي ِه: يكو ُن أح ُد النصف ْي ِن صورةَ مرآ ٍة للآخ ِر. أ -أحد ُد عد َد الأوج ِه البلَّوري ِة. ج ................................. -قابليةُ المعد ِن للتشقُّ ِق على امتدا ِد المستويا ِت ضعيف ِة التراب ِط في البنا ِء ب -أستنت ُج عد َد الحافا ِت البلوري ِة. البلَّور ِّي. ج -أبيِّ ُن عد َد المحاو ِر في المستوى الأفق ِّي. د ................................. -مجموعةٌ م َن المعاد ِن السؤا ُل الساب ُع: تتكـ َّو ُن مـ ْن أربـ ِع ذرا ٍت مـ َن الأكسـجي ِن مرتبطـ ٍة أو ِّضح :ما المعيا ُر الذي اعتُ ِم َد في تصني ِف المعاد ِن؟ بِـذر ٍة مركزي ٍة م َن السـيليكو ِن. السؤا ُل الثام ُن: هـ ................................. -مجموعةٌ م َن المعاد ِن تتك َّو ُن م َن اتحا ِد أح ِد عناص ِر الهالوجينا ِت م َع أصنِّ ُف المعاد َن الآتيةَ؛ بنا ًء على تركيبِها الكيميائ ِّي: عنص ٍر آخ َر موج ِب الشحن ِة. CaCO3 ، CaF2 ، MgSiO4 ، FeS2 السؤا ُل الثال ُث: السؤا ُل التاس ُع: أفس ُر ك ًّل م ّما يأتي تفسي ًرا علميًّا دقيقًا: أفسـ ُر :إذا عـر َض عليـ َك زميلُـ َك قطعـةً ذهبيـةَ اللَّو ِن أ -سطو ُح الانفصا ِم في المعاد ِن ه َي سطو ٌح محددةٌ ذا َت بريـ ٍق فلـز ٍّي ،وأخبـ َر َك أنَّهـا قطعـةٌ مـ َن الذه ِب، أص ًل في المعد ِن. فكيـ َف تسـتطي ُع أ ْن تتحقَّـ ُق مـ ْن صحـ ِة ذل َك؟ ب -جمي ُع المعاد ِن موا ُّد متجانسةٌ. ج -تتك َّو ُن جمي ُع المعاد ِن السيليكاتي ِة م ْن أهرا ِم السؤا ُل العاش ُر: أحـد ُد :أ ُّي المعـاد ِن التـي ُذكـ َر ْت فـي الوحد ِة تُسـتخ َد ُم السيليكا. السؤا ُل الراب ُع: فـي الصناعـا ِت الإلكترونيـ ِة؟ لماذا؟ أبيِّ ُن الخصائ َص التي يج ُب أ ْن تتواف َر في الماد ِة؛ ك ْي ينطب َق عل ْيها مفهو ُم المعد ِن. السؤال الحادي عش َر: السؤال الخامس: أقـ ِّو ُم صحـةَ مـا ورد فـي العبـارا ِت الآتيـ ِة مـ َع ذكـ ِر أتتبَّـ ُع كيـ َف يمكـ ُن تحديـ ِد قسـاو ِة معد ٍن ما؛ باسـتخدا ِم مقيـا ِس موس. السـب ِب: 38 أ -لا أستطي ُع استخدا َم صفيح ِة البورسلا ِن لتحدي ِد قساو ِة معد ِن الكوروندو ِم. ب -يُستخ َد ُم معد ُن التل ِك في صناع ِة ور ِق الصنفر ِة. ج -تتك َّو ُن جمي ُع الصخو ِر م ْن أكث َر م ْن معد ٍن. د -يتمي ُز الأرد ُّن باحتوائِ ِه على معد ِن الأباتي ِت بشك ٍل كبي ٍر.
المياهُ الوحد ُة Water 2 قال تعالى: ﴾ ﴿ (سورة الأنبياء :الآي ُة )30 أتأأقَّمر ُأُلالالصصورو َرة َة الميا ُه س ُّر الحيا ِة على سط ِح الأر ِض ،و ُتع ُّد ميا ُه الأمطا ِر المصد َر الرئي َس للميا ِه العذب ِة .فما الرحل ُة التي تسل ُكها ميا ُه الأمطا ِر من ُذ لحظ ِة هطولِها على الأر ِض حتى ُتش ِّك َل البحيرا ِت والأنها َر والميا َه الجوفي َة؟ 39
الفكرةُ العامةُ: ميـا ُه الأمطا ِر هـ َي المصـد ُر الرئي ُس للميـا ِه العذب ِة في كوكـ ِب الأر ِض. الدر ُس الأو ُل :الميا ُه السطحي ُة الفكر ُة الرئيس ُة: ُيش ِّك ُل قيا ُس كمي ِة الأمطا ِر الهاطل ِة ،وتت ُّب ُع مصي ِرها من ُذ لحظ ِة سقو ِطها على سط ِح الأر ِض أهمي ًة كبير ًة في الموازن ِة المائي ِة لأ ِّي مسط ٍح مائ ٍّي. الدر ُس الثاني :الميا ُه الجوفي ُة الفكر ُة الرئيس ُة: ترتش ُح الميا ُه السطحي ُة (مث َل ميا ِه الأمطا ِر) إلى باط ِن الأر ِضُ ،مش ِّكل ًة خزانا ٍت مائي ًة جوفي ًة تتمي ُز بخصائ َص فيزيائي ٍة معين ٍة. 40
تجرب ٌةاستهلالي ٌة قيا ُس كمي ِة الأمطا ِر الهاطل ِة بد َأ الإغري ُق بقيا ِس كمي ِة الأمطا ِر من ُذ 500عا ٍم قب َل الميلا ِد ،باستخدا ِم أدوا ٍت بسيط ٍة بغر ِض تحسي ِن غ َّل ِة المحاصي ِل الزراعي ِة ،وفي الوق ِت الحال ِّي تع َّد َد ْت أشكا ُل أجهز ِة مقيا ِس المط ِر ،وأحجا ُمها؛ بغر ِض إنشا ِء سج ّل ٍت وبيانا ٍت لتوضي ِح طبيع ِة المنا ِخ الذي يسو ُد منطق ًة ما ،ولي َس فق ْط للحاجا ِت الزراعي ِة ،و ُيو ِّض ُح الجدو ُل الآتي بيانا ٍت ع ْن كمي ِة الأمطا ِر ال َمقيس ِة في مدين ِة عجلو َن بوساط ِة جها ِز مقيا ِس المط ِر خلا َل عد ِة أيا ٍم م ْن شه ِر شبا َط لأح ِد الأعوا ِم ،أتأ َّم ُل ُه جي ًدا ،ث َّم ُأجي ُب ع ِن الأسئل ِة التي تلي ِه. السب ُت الأح ُد الاثني ُن الثلاثا ُء الأربعا ُء الخمي ُس الجمع ُة الأيا ُم كمي ُة الأمطا ِر (0 5 60 94 101 62 85 )mm التحلي ُل والاستنتا ُج: .1أرس ُم العلاق َة بي َن كمي ِة الأمطا ِر وأيا ِم الأسبو ِع بيان ًّيا؛ بحي ُث يم ِّث ُل المحو ُر السين ُّي أيا َم الأسبو ِع، والمحو ُر الصاد ُّي يم ِّث ُل كمي َة الأمطا ِر. . 2أحس ُب متوس َط هط ِل الأمطا ِر الأسبوع ِّي في مدين ِة عجلو َن. .3أفس ُر :لماذا يو َض ُع مقيا ُس المط ِر في مكا ٍن مرتف ٍع ومكشو ٍف؟ .4أتوق ُع :ك ْم ستكو ُن كميا ُت الأمطا ِر المسجل ُة؛ ل ِو استخدم ُت مقيا َس المط ِر في منطق ٍة استوائي ٍة؟ . 5أستنت ُج :كي َف يمك ُن أ ْن أحس َب المتوس َط السنو َّي لسقو ِط الأمطا ِر في مدين ِة عجلو َن؟ . 6أب ِّر ُر سب َب عد ِم التح ُّق ِق م ْن كمي ِة الأمطا ِر ال َمقيس ِة على مدا ِر ك ِّل ساع ٍة في اليو ِم. 41
الميا ُه السطحي ُة الدر ُس 1 Surface Water مياهُ الأمطا ِر المصد ُر الرئي ُس للميا ِه العذب ِة الفكر ُة الرئيس ُة: Rainwater is the Main Source of Freshwater ُيشـ ِّك ُل قيـا ُس كميـ ِة الأمطـا ِر الهاطل ِة تعلم ُت في صفو ٍف سابق ٍة أ َّن الميا َه السطحي َة تغ ّطي 71%م ْن وتت ّبـ ُع مصي ِرهـا منـ ُذ لحظـ ِة سـقوطِها علـى سـط ِح الأر ِض أهميـ ًة كبيـر ًة في سط ِح الأر ِض ،معظ ُمها ميا ٌه سطحي ٌة ُ ، Surface Waterتش ِّك ُل الموازنـ ِة المائيـ ِة لأ ِّي مسـ َّط ٍح مائ ٍّي. الميا ُه المالح ُة في البحا ِر والمحيطا ِت نسب َة 97.5%تقري ًبا ،بينَما ُتش ِّكل الميا ُه العذب ُة نسب ًة أق َّل لا تتع ّدى 2.5%تقري ًبا ،وأغل ُب هذ ِه نتاجا ُت التع ُّل ِم: النسب ِة توج ُد على شك ِل جليديا ٍت في الأقطا ِب لا يمك ُن الوصو ُل -أب ِّي ُن كيفي َة قيا ِس كمي ِة ميا ِه الأمطا ِر إل ْيها في الغال ِب ،في حي ِن ُتش ِّك ُل الميا ُه العذب ُة السائل ُة السطحي ُة الهاطل ِة. التي تتج ّم ُع في الجداو ِل والأنها ِر والبحيرا ِت نسب َة 1%تقري ًبا م ْن -أف ِّسـ ُر أ َّن ميـا َه الأمطـا ِر هـ َي المصـد ُر الرئيـ ُس للميـا ِه العذبـ ِة علـى الأر ِض. مجمو ِع الميا ِه العذب ِة على سط ِح الأر ِض .أنظ ُر الشك َل (.)1 -أتت َّب ُع مصي َر الأمطا ِر الهاطل ِة. ولكـ ْن ،ما مصد ُر الميـا ِه العذب ِة على سـط ِح الأر ِض؟ وكي َف -أحسـ ُب الموازنـ َة المائيـ َة لحـو ٍض تح ّر َكـ ِت الميـا ُه العذبـ ُة علـى سـط ِح الأر ِض مشـ ِّكل ًة الأحوا َض مائـ ٍّي سـطح ٍّي. المائي َة السـطحي َة؟ -أتع َّر ُف الأشكا َل الأرضي َة السطحي َة التي تنت ُج ع ْن ميا ِه الأمطا ِر. الشك ُل ( :)1كت ٌل جليدي ٌة في القط ِب المتج ّم ِد الجنوب ِّي الذي يحتوي على 70%تقري ًبا م َن المفاهي ُم والمصطلحا ُت: الميا ِه العذب ِة الموجود ِة على كوك ِب الأر ِض. Surface Water ميا ٌه سطحي ٌة أستنت ُج :هل يمك ُن الاستفاد ُة م ْن الكت ِل الجليدي ِة في القط ِب المتجم ِد الجنوب ِّي؛ باعتبا ِرها مصد ًرا للميا ِه العذب ِة؟ جريا ٌن سطح ٌّي Surface Runoff Rain Gauge مقيا ُس المط ِر الأحوا ُض المائي ُة السطحي ُة Surface Water Basins 42
أبح ُث: تنتقـ ُل الميـا ُه مـ ْن مـكا ٍن إلـى آخـ َر بيـ َن ُغ ُلـ ِف الأر ِض المختلف ِة علـى شـك ِل دور ٍة مغلقـ ٍة ،تبـد ُأ بعمليـ ِة تبخ ِر الميـا ِه م َن المسـطحا ِت علـى مـدى القـر ِن الماضي، المائيـ ِة بفعـ ِل حـرار ِة الشـم ِس ِ،وتكاثـ ِف بخـا ِر المـا ِء ثـ َّم يحـد ُث الهطـو ُل علـى شـك ِل ثلـو ٍج أ ْو بـ َر ٍد أ ْو أمطـا ٍر علـى سـط ِح الأر ِض، ارتفــ َع مســـتوى سطـــ ِح ويتسـ ّر ُب جـز ٌء منْـ ُه إلـى داخـ ِل الأر ِض و ُيخـ َّز ُن علـى شـك ِل ميـا ٍه البحـ ِر جــزئ ًّيا بسب ِب انصها ِر جوفيـ ٍة ،أ ّمـا الجـز ُء المتب ّقـي فإ َّنـ ُه يتد ّفـ ُق علـى سـط ِح الأر ِض بفعـ ِل الجليديا ِت ،ويعتقـ ُد العلما ُء الجاذبيـ ِة الأرضيـ ِة علـى شـك ِل جريـا ٍن سـطح ٍّي ،Surface Runoff بأ َّنـ ُه إذا اسـتم َّر ْت درجـ ُة يدخـ ُل جز ٌء منْـ ُه إلى مجـاري الأنها ِر والسـيو ِل والبحيـرا ِت والأنها ِر حـرار ِة الأر ِض بالارتفـا ِع، الجليديـ ِة ،ويتحـ ّر ُك بعـ ٌض منْـ ُه نح َو المحيطـا ِت ،أنظ ُر الشـك َل (.)2 وباسـتمرا ِر الهطـ ِل تتجـ ّد ُد الميـا ُه السـطحي ُة ،وتسـتم ُّر تغذيـ ُة ميـا ِه فـإ َّن ذلـ َك سـيه ّد ُد كثيـ ًرا م َن الأنهـا ِر والجـداو ِل العذب ِة ،والميـا ِه الجوفيـ ِة لتح َّل مح َّل الميـا ِه التي المـد ِن السـاحلي ِة بالغـر ِق. اسـتخد َمها الإنسـا ُن في نشـاطاتِ ِه المختلفة؛ لذلـ َك ُتع ُّد ميـا ُه الأمطا ِر أبحـ ُث فـي مصـاد ِر المعرف ِة المتوافـر ِة لـد َّي عـ ِن العلاق ِة المصـد َر الرئيـ َس للميـا ِه العذبـ ِة علـى سـط ِح الأر ِض. بي َن ظاهـر ِة الاحترا ِر العالم ِّي الناتج ِة عـ ِن ارتفـا ِع درجا ِت الشك ُل ( :)2انتقا ُل الميا ِه بي َن ُغ ُل ِف الأر ِض المختلف ِة بفع ِل العمليا ِت المختلف ِة. الحــرار ِة ،وكمــي ِة المـــا ِء أل ِّخ ُص آلي َة انتقا ِل الميا ِه بي َن ُغل ِف الأر ِض المختلف ِة. وتوزي ِعها في مناطـ َق مختلف ٍة تكاث ٌف مـ َن العالـ ِم ،و ُأعـ ُّد عر ًضـا هطو ٌل تقـديم ًّيا بــذل َك ،وأعــر ُض ُه نت ٌح تبخ ٌر أمـــا َم مع ّل ِمي/مع ِّلمتـــي وزمــالئي /زمــيلاتي ،في الصـ ِّف. يؤ ّدي الإنسا ُن دو ًرا مه ًّما في جريا ٌن سطحي انتقا ِل الما ِء بي َن ُغ ُل ِف الأر ِض جريا ٌن جوف ٌّي المختلف ِة .أف ِّك ُر :كي َف يؤ ِّث ُر الإنسا ُن في انتقا ِل الما ِء بين أتح َّق ُقُ :أف ّس ُر لماذا ُتع ُّد ميا ُه الأمطا ِر المصد َر الرئي َس للميا ِه العذب ِة على سط ِح الأر ِض. ُغ ُل ِف الأر ِض المختلف ِة. 43
قيا ُس كمي ِة ميا ِه الأمطا ِر الهاطلة ِ Measuring Rainfall الشك ُل ( :)3جها ُز مقيا ِس المط ِر. ُتقـا ُس كميـ ُة الأمطـا ِر الهاطلـ ِة علـى منطقـ ٍة مـا خال َل زمـ ٍن معيـ ٍن بوسـاط ِة جهـا ٍز ُيسـ ّمى مقيـا َس المطـ ِر ،Rain Gaugeحيـ ُث أتح ّقـقُ :أسـ ّمي الجهـا َز يشـي ُر التدريـ ُج داخـ َل الأنبـو ِب بالمليميتـ ِر ( )mmإلى كميـ ِة الأمطا ِر المسـتخد َم فـي قيـا ِس كميـ ِة الهاطلـ ِة فـي ذلـ َك الوقـ ِت ،أنظـ ُر الشـك َل ( .)3ويعتمـ ُد قيـا ُس كمي ِة الأمطـا ِر الهاطلـ ِة علـى منطق ٍة الهطـ ِل فـي منطقـ ٍة ما إجرا ِء قياسـا ٍت مطري ٍة فـي عد ِة مواقـ َع .وم ْن َث َّم إيجـا ِد متوسـ ِط كميـ ِة الهط ِل في هـذ ِه المنطق ِة في سـاع ٍة أ ْو أكث َر ،وفي مـا خال َل زمـ ٍن معيـ ٍن. ضـو ِء هـذ ِه القياسـا ِت يتمك ُن الراصـدو َن م ْن حسـا ِب كميـ ِة الأمطا ِر الهاطلـ ِة يوم ًّيـا وشـهر ًّيا وفـي أثنـا ِء سـن ٍة كامل ٍة ،كذلـ َك يتم َّكنـو َن م ْن حسـا ِب كثافـ ِة الهطـو ِل المطر ِّي بقسـم ِة كميـ ِة الأمطا ِر الهاطلـ ِة التي ُسـ ِّج َل ْت باسـتخدا ِم جهـا ِز مقيـا ِس المطـ ِر علـى مـد ِة الهطـ ِل و ُيع َّبـ ُر عنْهـا بالعلاقـ ِة الرياضيـ ِة الآتي ِة: P=T/n حي ُث إ َّن: = Pكثاف َة الهط ِل بوحد ِة ()mm/h = Tكمي َة الأمطا ِر الهاطل ِة بوحد ِة ()mm = nعد َد ساعا ِت الهط ِل ()h مثا ٌل سـ َّج َل جهـا ُز مقيـا ِس المطـ ِر كميـةَ مـا ٍء مقدا ُرهـا ( )50 mmفـي منطقـ ٍة مـا خـا َل ( ،)4 hأحسـ ُب كثافـةَ هطـ ِل الأمطـا ِر فـي تلـ َك المنطق ِة. الح ُّل: P = T /n = 50/4 = 12.5 mm/h تمرين أحس ُب كثافةَ هط ِل الأمطا ِر في منطق ِة عما َن خلا َل الأسبو ِع الأو ِل م ْن شه ِر شبا َط ،م َع العل ِم أ َّن كميةَ الأمطا ِر الهاطل ِة تساوي (.)2000 mm 44
ساه َمالإنسا ُنع ْنطري ِقأنشطتِ ِه الموازنةُ المائيةُ لخزا ٍن مائ ٍّي سطح ٍّي المختلف ِة في التأثي ِر في قيم ِة Water Budget for Surface Water Reservoir الموازن ِة المائي ِة للمس َّطحا ِت تتغيـ ُر كميـ ُة الميا ِه في المسـطحا ِت المائيـ ِة كالأنهـا ِر والبحيرا ِت الـمائي ِة المختـلف ِة ،وبخـاص ٍة فـي الأغلـ ِب بسـب ِب تدفقـا ِت الميـا ِه الداخل ِة إل ْيهـا والخارجـ ِة منْها، الأنهـا ُر والبحـيرا ُت .أف ِّك ُر في حيـ ُث ُيقـا ُس مقـدا ُر التغيـ ِر فـي كميـ ِة الميـا ِه المخ َّزنـ ِة في أ ِّي جسـ ٍم مقـدا ِر التغي ِر الـذي سيحـد ُث مائـ ٍّي؛ بحسـا ِب الفـر ِق بيـ َن كميـ ِة الميـا ِه الداخلـ ِة وكميـ ِة الميـا ِه في حجم ِميا ِه نه ٍر ُأقي َم ْت عل ْي ِه الخارجـ ِة التـي ُتسـ ّمى :الموازنـ َة المائيـ َة ،أنظـ ُر الشـك َل ( ،)4و ُيع َّب ُر مجموع ُة مصان َع ُتب َّر ُد آلا ُتها عنْهـا رياض ًّيـا بالعلاقـ ِة الآتي ِة: باستخدا ِم تل َك الميا ِه. C=I–O الشك ُل ( :)4سط ُح بحير ٍة ما مو َّض ٌح عل ْي ِه حج ُم الميا ِه الداخل ِة إل ْيها والخارج ِة حي ُث إ َّن: = Cالتغي َر في كمي ِة الميا ِه المخ َّزن ِة منْها. = Iكمي َة الميا ِه الداخل ِة بوحد ِة ()m3 = Oكمي َة الميا ِه الخارج ِة بوحد ِة ()m3 المدخلات المخرجات -الهط ُل -التبخر -الجريا ُن الجوف ُّي إلى البحير ِة -الجريا ُن الجوف ُّي م َن البحير ِة -الجريا ُن السطح ُّي إلى البحير ِة -الجريا ُن السطح ُّي إلى البحير ِة هط ٌل جريا ٌن سطح ٌّي تبخ ٌر ميا ٌه سطحي ٌة ميا ٌه جوفي ٌة جريا ٌن جوف ٌّي أتح ّقق :أو ِّض ُح المقصو َد بالموازن ِة المائي ِة. 45
المجموعُ نشا ٌط كانونُ الأولُ تشرينُ الثانيحسا ُب الموازن ِة المائي ِة لمس َّط ٍح مائ ٍّي تشرينُ الأولُتنبـ ُع أهمي ُة حسـا ِب الموازنـ ِة المائي ِة للمسـ َّطحا ِت المائي ِة مـ ْن تقيي ِم مـوار ِد الميا ِه المتاحـ ِة للاحتياجا ِت البشـري ِة والبيئيـ ِة ،ويو ِّضـ ُح الجـدو ُل الآتـي بيانـا ٍت تتض ّم ُن معلومـا ٍت شـهري ًة لكميا ِت الهطـ ِل والتبخ ِر أيلولُ آبُلإحـدى البحيـرا ِت ،أتأ َّم ُلـ ُه جي ًدا ،ثـ َّم أجي ُب ع ِن الأسـئل ِة التـي تلي ِه: تموزُ حزيرانُ الشه ُر أيارُ نيسانُ كمي ُة آذارُالهط ِل 470.662 17.78 26.416 34.036 39.116 36.83 42.418 52.324 80.772 62.23 42.164 19.812 16.764 شباطُ كانونُ الثاني()mm كمي ُة التبخ ِر 616.966 0 13.462 32.004 33.02 36.83 103.124 207.01 126.746 64.77 0 0 0 ()mm التحلي ُل والاستنتا ُج: .1أرس ُم بيان ًّيا العلاق َة بي َن أشه ِر السنة وك ٍّل م ْن :كمي ِة الهط ِل وكمي ِة التبخ ِر. . 2أو ِّض ُح العوام َل المؤ ِّثر َة في كمي ِة الميا ِه المخ َّزن ِة في البحير ِة خلا َل السن ِة. .3أحس ُب مقدا َر التغي ِر في كمي ِة ميا ِه البحير ِة المخ َّزن ِة خلا َل سن ٍة كامل ٍة؛ بالاعتما ِد على المعلوما ِت الوارد ِة في الجدو ِل. ُ .4أقار ُن بي َن شه َر ْي تشري َن الثاني وشبا َط؛ م ْن حي ُث مقدا ُر التغي ِر في كمي ِة ميا ِه البحير ِة المخ َّزن ِة في كلا الشهر ْي ِن. .5أتوق ُع ماذا يمك ُن أ ْن يحد َث لمستوى الما ِء في البحير ِة؛ ل ْو كا َن ْت كمي ُة الهط ِل تساوي كمي َة التبخ ِر خلا َل السن ِة؟ 46
الربطُ بالتكنولوجيا الأشكا ُل المائيةُ السطحيةُ الناتجةُ ع ْن ميا ِه الأمطا ِر Surface Water Forms Resulting from Rainwater ُتعـ ُّد تقنيـ ُة النانـو مـ َن التقنيـا ِت تجـري ميـا ُه الأمطـا ِر علـى سـط ِح الأر ِض بعـ َد تسـاقطِها؛ فتعمـ ُل الحديثـ ِة المسـتخدم ِة فـي مجـا ِل علـى حـ ِّت الصخـو ِر وتعريتِهـا مك ِّونـ ًة قنـوا ٍت ومنخفضـا ٍت تتج َّمـ ُع الميـا ِه؛ حيـ ُث ُتسـتخد ُم طريقـ ُة فيهـا ميا ُه الأمطـا ِر ،وبتكرا ِر هـذ ِه العمليا ِت مـ َع الزم ِن سـتتك َّو ُن الأنها ُر الترشـي ِح النانـو ِّي Nanofiltration والجداو ُل والسـيو ُل ،و ُتسـ ّمى المسـاح ُة مـ َن الأر ِض التـي تتج َّم ُع فيها فـيتحليـ ِةميا ِهالبحـ ِرلإزال ِةالأملا ِح الميا ُه السـطحي ُة الناتج ُة ع ْن تسـاق ِط الأمطا ِر عن َد نقطـ ٍة واحد ٍة منخفض ِة المذابـ ِة،كذل َك ُتسـتخد ُمالمح ِّفزا ُت النانويـ ُة Nanocatalystsفي معالج ِة الارتفـا ِع الأحوا َض المائيـ َة السـطحي َة ،Surface Water Basinsحي ُث تلتقـي الميـا ُه المتج ِّمعـ ُة مـ َع كتلـ ٍة مائيـ ٍة أخـرى عنـ َد مخـر ِج حـو ِض الميـا ِه شـديد ِة التلـو ِث. الترسـي ِب فـي جسـ ٍم مائ ٍّي مثـ َل النهـ ِر ،أ ِو البحيـر ِة ،أ ْو أ ِّي مسـ َّط ٍح مائ ٍّي أبح ُث: آخـ َر ،أنظ ُر الشـك َل ( .)5ويفص ُل بي َن ك ِّل حو ٍض مائـ ٍّي والحو ِض الذي يجـاو ُر ُه فاص ٌل ُيسـ ّمى خ َّط تقسـي ِم الميا ِه ،ويعتم ُد شـك ُل الحو ِض على يوجــ ُد فــي الأرد ِّن ()15 عوامـ َل عـ ّد ٍة منْهـا :كميـ ُة الأمطـا ِر السـاقط ِة ،ونـو ُع الصخو ِر التـي تم ُّر فو َقهـا الميـا ُه ،والغطـا ُء النباتـ ُّي المتوافـ ُر في المنطقـ ِة ،ونـو ُع التراكي ِب حـــو ًضا مائ ًّيــا سطحـــ ًّيا أكب ُرهــا تصري ًفــا حــو ُض الجيولوجيـ ِة للمنطقـ ِة الموجود ِة مثـ َل الصـدو ِع والط ّيا ِت. اليرمـــو ِك .أبحــــ ُث فــي مصــاد ِر المعرفــ ِة المتوافــر ِة الشك ُل ( :)5الأحوا ُض المائي ُة السطحي ُة وخ ُّط تقسي ِم الميا ِه. لـد َّي عـ ِن الأحـوا ِض المائيـ ِة فـي الأرد ِّن ،و ُأصمـ ُم عر ًضـا رواف ُد النه ِر أ ِص ُف شك َل الحو ِض المائ ِّي السطح ِّي. تقديم ًّيــا مدع ًمــا بالصــو ِر أو ِّضـ ُح فيـ ِه كميـ َة التصريـ ِف خ ُّط تقسي ِم الميا ِه فــي ك ِّل حــو ٍض وموق ِعــ ِه فــي الأرد ِّن ،وأعر ُضــ ُه حو ٌض مائ ٌّي سطح ٌّي 2 أمــا َم مع ِّلمــي /مع ِّلمتــي،، حو ٌض مائ ٌّي سطح ٌّي 1 و زمـــائي /زميـــاتي فــي أتح ّقق :أو ِّض ُح المقصو َد بالحو ِض المائ ِّي السطح ِّي. الصــ ِّف. الربطُ بالبيئ ِة تتع َّر ُض كثي ٌر م َن الأحوا ِض المائي ِة السطحي ِة في الأرد ِّن إلى التلو ِث ،كحو ِض عما َن -الزرقا ِء بفع ِل الأنشط ِة الصناعي ِة المختلف ِة .أبح ُث في الطرائ ِق الواج ِب اتبا ُعها على مستوى الفر ِد والمؤسسا ِت للتقلي ِل م ْن أسبا ِب التلو ِث ،وأعر ُض نتائ َج بحثي أما َم مع ِّلمي /مع ِّلمتي ،وزملائي /زميلاتي في الص ِّف. 47
مراجع ُة الدر ِس 1 .الفكـر ُة الرئيسـ ُةُ :أقـ ِّو ُم صحـ َة ما ور َد فـي العبـار ِة الآتي ِة\" :ميـا ُه الأمطا ِر هـ َي المصـد ُر الرئي ُس للميـا ِه العذبـ ِة على سـط ِح الأر ِض\". 2 .أقـار ُن بيـ َن نسـب ِة الميـا ِه المالحـ ِة علـى سـط ِح الأر ِض وبي َن نسـب ِة الميـا ِه العذبـ ِة السـائل ِة التي تتج َّمـ ُع فـي الجـداو ِل والأنهـا ِر والبحيرا ِت. 3 .أح ُسـ ُب كثافـ َة هطـ ِل الأمطـا ِر فـي منطقـ ٍة مـا إذا كا َنـ ْت كميـ ُة الأمطـا ِر ال َمقيسـ ِة خال َل ()6 h تسـاوي (.)23mm 4 .أفتـر ُض أ َّن منطقـ ًة مـا تحتوي علـى ( )8أحوا ٍض سـطحي ٍة؛ فما عد ُد خطـو ِط تقسـي ِم الميا ِه في تلـ َك المنطق ِة؟ 5 .أتأ ّمـ ُل الشـك َل الـذي يو ِّضـ ُح كيفيـ َة انتقـا ِل المـا ِء عبـ َر ُغ ُلـ ِف الأر ِض المختلفـ ِة ،و ُأجي ُب ع ِن السـؤال ْين بع َد ُه. 2 11 5 33 4 أ .أكت ُب أسما َء العمليا ِت (.)4،3،2،1 ب .أص ّنِ ُف العمليا ِت ) (1 ،2، 3، 4، 5في الشك ِل الساب ِق إلى :مدخلا ٍت ومخرجا ٍت. 48
الميا ُه الجوفي ُة الدر ُس 2 Underground Water تش ُّك ُل الميا ِه الجوفي ِة الفكر ُة الرئيس ُة: Formation of Underground Water ترتشـ ُح الميـا ُه السـطحي ُة إلـى باطـ ِن تع َّل ْم ُتساب ًقاأ َّنالميا َهتنتق ُلبي َن ُغ ُل ِفالأر ِضالمختلف ِةعلىشك ِل الأر ِضُ ،مشـ ِّكل ًة خزانـا ٍت مائي ًة جوفي ًة دور ٍة مغلق ٍة ،وأ َّن الميا َه الجوفي َة ه َي أح ُد أشكا ِل الميا ِه التي توج ُد في باط ِن الأر ِض ،ويمك ُن أ ْن يتباد َر إلى الذه ِن السؤالا ِن الآتيا ِن: تتميـ ُز بخصائـ َص فيزيائيـ ٍة معينـ ٍة. ما مصد ُر الميا ِه الجوفي ِة؟ وما الخصائ ُص التي يج ُب أ ْن تتواف َر في نتاجا ُت التع ُّل ِم: الصخو ِر حتى تخ ِّز َن الميا َه في داخ ِلها؟ -أص ّمـ ُم نموذ ًجـا يو ِّضـ ُح علاقـ َة ميـا ِه ُتع ُّد ميا ُه الأمطا ِر المصد َر الرئي َس للميا ِه الجوفي ِة؛ إ ْذ تتسر ُب خلا َل الشقو ِق والمساما ِت الموجود ِة في الصخو ِر إلى باط ِن الأر ِض الأمطـا ِر بالميـا ِه الجوفيـ ِة. بفع ِل الجاذبي ِة الأرضي ِة بعملي ٍة ُتس ّمى الارتشا َح .Infiltrationأنظ ُر -أشـر ُح كيـ َف يمكـ ُن أ ْن ُتخـ َّز َن الميا ُه الشك َل (.)6 الجــوفي ُة فـي مســاما ِت الصــخ ِر الشك ُل ( :) 6ترتش ُح الميا ُه السطحي ُة بفع ِل الجاذبي ِة الأرضي ِة إلى باط ِن الأر ِض ،مش ِّكل ًة وشـقو ِق ِه. الميا َه الجوفي َة. -أقار ُن بي َن مسام َّي ِة الصخ ِر ونفاذ َّيتِ ِه. -أعطـي أمثل ًة علـى الخزانـا ِت الجوفي ِة أحد ُد مصاد ُر الميا ِه الجوفي ِة التي تظه ُر في الشك ِل. في الأرد ِّن. -أتع َّر ُف الأشكا َل الأرضي َة السطحي َة والجوفي َة التي تنت ُج ع ِن الميا ِه الجوفي ِة. المفاهي ُم والمصطلحا ُت : Infiltration الارتشا ُح الخزا ُن المائ ُّي الجوف ُّي Aquifer ارتشا ُح ميا ِه الأمطا ِر Porosity المسام َّي ُة ارتشا ُح ميا ِه الجداو ِل والأنها ِر Permeability النفاذ َّي ُة منسو ُب الميا ِه الجوفي ِة Water Table تج ُّم ُع ميا ِه الأمطا ِر المرتشح ِة أتح ّقـق :أو ِّضـ ُح المقصـو َد بعمليـ ِة في المساما ِت والشقو ِق الارتشـا ِح. 49 خزا ٌن جوف ٌّي مائ ٌّي
Search
