|
زمين ساخت ورقه اي – زمين ساخت ورقه
اي
"" 3 ""
قبل از آزمايش
اهداف:
-
كشف اينكه چرا خارجي
ترين بخش زمين حركت ميكند.
-
فرض مفهوم جريانات
همرفتي
لغات:
-
همرفت
-
هسته
-
پوسته
-
گوشته
مواد:
-
كتري (اختياري)
-
آب
-
ورقه داغ
-
نردبان
زمينه:
فهم حركت و رفتار خارجي ترين لايه هاي زمين يك فرآيند علمي طولاني پر
زحمتي شده است. تئوري زمين ساخت ورقه اي بهترين توضيح و مدل كاري
مناسب براي جواب اين سوالات
ميباشد. از زمان توسعه زمين ساخت ورقه اي در سال
1960تئوري
زمين ساخت ورقه اي به كندي اما مستمر توسعه يافته است. اين تئوري،
تئوري ميباشد كه تمام جهان را به عنوان
محلی برای
آزمايشات خود دربر ميگيرد. برطبق نظريه زمين ساخت صفحهاي، پوسته
زمين و گوشته بالايي به صفحات متحركي به نام «سنگ كره» شكسته شده
است. صفحات سنگ كره سخت هستند. چندين صفحه بزرگ وجود دارد كه هركدام
شامل قسمتهاي اقيانوسي و قاره اي ميشوند. يك دو جين يا بيشتر صفحات
كوچكتر وجود دارد. صفحات حدود
80
كيلومتر ضخامت دارند. همه صفحات در حال حركت هستند. آنها كند حركت
ميكنند و داراي سرعت 1 سانتي متري تا ده سانتي متري در هر سال مي
باشند. آنها در بالاي يك لايه گوشتهاي در زير قرار گرفته سر
ميخورند كه سست كره ناميده مي شود. و شامل ماگماي كمتري (سنگ
گداخته) ميباشد. مدارک
زيادي نشان ميدهند كه صفحات حركت ميكنندخاصيت
جاذبه در زون فرورانشباعث
كشيدن صفحه به زير ميشود.
شواهد زيادي نشان مي دهند كه صفحات در حال حركت هستند. آنچه كه كتمر
واضح است اينست كه چرا صفحات حركت ميكنند. دو نظر علمي مهم در اين
زمينه وجود دارد. جاذبه و جريانات همرفتي. همه اشياء رو و داخل زمين
توسط نيروي جاذبه به طرف مركز زمين كشيده ميشوند. اين مسئله روي
صفحات در مرزهاي صفحات همگرا در نواحي كه زون فرورانش خوانده مي شود
تأثير ميگذارد. در اين جا يك ورقه در داخل گوشته فرو ميرود. بعضي
از شواهد نيروي جاذبه را مسئول فرو رفتن صفحات ميدانند. بقيه صفحه
در زير آن كشيده ميشود. اين مسئله از لحاظ فيزيكي به هل دادن آهسته
يك تكه كاغذ روي ميز ميباشد كه درنهايت خميده، لغزيده، و باعث كشيدن
بقيه كاغذ در زير ميشود. دليل ديگر براي حركت صفحه به جريانات
همرفتي در داخل بخش بالاي گوشته مربوط مي باشد. جريان همرفتي چرخش
جريان گرماي يك سال ميباشد. در گوشتة گرماي مناطق عميق تر زمين سبب
چرخش گوشته در رو قرار گرفته ميشود. گوشته ميتواند چرخش كند چون
شامل ماگماي كمتري (سنگ گداخته) ميباشد و گوشته نظير يك خمير نرم
خيلي داغ رفتار مي كند. جريانات همرفتي گوشته خيلي، خيلي آهسته حركت
ميكند. اين حالت زماني اتفاق مي افتد كه گوشته به
سمت هم كشيده شود كه
صفحه در رو قرار گرفته را به همراه خود ميكشد. احتمال دارد كه جريان
همرفتي و جاذبه در حركت صفحات نقش دارند.اين واحد اهميت جريانات
همرفتي در مفهوم كلي زمين ساخت ورقه اي را معرفي ميكند. جريانات
همرفتي در زندگي روزمره عمومي ميباشند. آبيكه روي يك گاز گذاشته
ميشود توسط جريان همرفتي گرم مي شود. آب نزديكتر به منبع گرما گم
چگالتر ميشود و بالا ميرود. آبي كه سردتر ميباشد و در بالا قرار
دارد به زير فرو كشيده ميشود. اين جريان فرو رفتن ميان چگالتر و
بالا آمدن ميان گم چگالتر باعث حركت چرخشي، همان طور كه در دياگرام
زير نشان داده شده ميشود، اين جريان همرفتي است.
روش ها:
1 – پايه فيزيكي
جريانات همرفتي را براي دانش آموزان توضيح دهيد، توضيح دهيد كه آن
ممكن است. شما ممكن است ميل داشته باشيد كه جريان همرفتي را با يك
كتري شيشه اي، آب و يك صفحه داغ براي كلاس تشريح كنيد. راه ديگر براي
تشريح اين مسئله اين ميباشد كه از يك نردبان استفاده كنيد و از دانش
آموزان بخواهيد كه احساس حرارت (دماي) هواي نزديك كف اتاق و سپس
نزديك سقف را نشان دهند نزديك سقف اتاق گرمتر ميباشد. زيرا
گرما،هواي شناور بالا ميرود. نظير گرماي سنگ شناور كه در داخل زمين
به سمت بالا حركت ميكند.
2 – نمودار را روي
تخته بكشيد. از دانش آموزان بخواهيد كه در كدام اتاق هوا توسط
جريانات همرفتي به گردش درخواهد آمد. تأكيد كنيد كه در اتاق
A،
تفاوت درجه حرارت ايجاد شده توسط شمع به چرخش هوا توسط جريانات
همرفتي كمك خواهد كرد. از دانش آموزان بپرسيد كه در كدام جهت ها هوا
خواهد چرخيد. هواي گرم بالا خواهد رفت هواي سرد به زير ميرود و به
سمت چپ حركت ميكند. وقتي كه هوا سرد ميشود چگالتر يا سنگين تر
خواهد شد.
3 – به دانش
آموزان يادآوري كنيد كه يك فرآيند مشابه در گوشته زمين ادامه دارد.
تأكيد كنيد كه جريانات گوشته در يك اتاق و در گوشته زمين يك جهتي
نيستند، و داراي حركاتي در سه جهت فضايي ميباشد.
|
