زمين ساخت ورقه اي – زمين ساخت ورقه اي
"" 6 ""
آزمايش
اهداف:
آزمايش مدل حركت
پوستهاي
آزمايش با مواد براي
ساختن كوه
لغات:
انقباض
انبساط
ساختمان كوه
فشارش
كشش
برش
مواد:
بادكنك هاي مدور
آرد
آب
ورقه آزمايشگاهي
كاغذ چربي
فويل آلومينيومي
كاربرگ
زمينه:
فهم حركت و رفتار خارجي ترين لايههاي زمين يك فرآيند طولاني عملي پر
زحمتي شده است. امروزه نظريه زمين ساخت ورقه اي بهترين توضيح جاري و مدل
كاري براي پاسخگويي به اين سوالات مي باشد، تئوري زمين
ساخت ورقهاي به كندي اما به طور پيشرونده اي از زمانيكه در سال
1960
توسعه يافته، گسترش يافته
است. اين تئوري، نظريهاي مي باشد كه تمام دنيا را به عنوان محل آزمايشات
خود دارد.
نظريات علمي تابع تغييرات
اطلاعات جمع آوري شده مي باشد به همين علت است كه در علم هيچ حقيقي وجود
ندارد. هر تفسيري بايد ميتواند توسعه يابد. و هنگاميكه تحقق جديد كامل
مي شود، منسوخ مي شود. تفاسير علمي دائماً آزمايش و به روز ميشوند.
در اين آزمايش، دانش
آموزان زمين ساخت ورقه اي را در مقابل دو فرضيه ديگر تست خواهند كرد.
1) زمين از لحاظ اندازه
منبسط مي شود و 2) زمين از لحاظ اندازه منقبض يا فشرده ميشود. هر دوي
اينها فرضيات واقعي پيشنهاد شده توسط دانشمندان زمين ميباشد. آنها
پذيرفته نشده اند زيرا همان طور كه دانش آموزان خواهند ديد، آنها به
درستي رفتار پوسته زمين را توضيح نمي دهند.
اين آزمايش روي توانايي
هر نظريه براي توضيح فشارهاي مشاهده شده در درون صفحات (مخصوصاً پوسته)
متمركز مي شود. سه نوع فشار متداول هستند. فشار شي زماني است كه يك نيروي
فشاري بر سنگ اعمال مي شود. صفحات فشارشي يا همگرا كوهها را كه اغلب در
رشته هاي موازي قرار دارند، با درههاي بين آنها مي سازند. صفحات واگرا
يا كششي زماني است كه يك نيروي جدا كننده روي سنگ اثر ميگذارد. اين حالت
عكس فشارش ميباشد. واگرايي همچنين سرمهايي از دربهاي موازي را ايجاد مي
كند. حركت تبديلي در طول مرزهاي صفحات يك نيروي برشي ايجاد مي كند،
زمانيكه دو نيرو بر سنگ اعمال مي شود، اما در جهت هاي موازي و مخالف
همديگر. در آزمايش، دانش آموزان خواهند فهميد كه زمين منقبض شونده فقط
همگرايي توليد ميكند و يك زمين منبسط شونده فقط واگرايي توليد مي كند.
فقط حركت صفحه مي تواند همه انواع سه نوع حركت را توليد كند.
روش ها :
1 – انواع حركت كه در
پوسته زمين متداول ميباشد را مرور كنيد. مطمئن شويد كه دانش آموزان
تفاوت هايي بين فشار باعث شده توسط واگرايي، همگرايي و تبديل را مي
فهمند.
2 – از دانش آموزان
بخواهيد، با يك همكار آزمايشگاهي كار كنند. روشهاي آزمايشگاهي را براي
كلاس قبل از شروع كار تشريح كنيد. تاكيد كنيد كه بايد آزمايش به كندي
انجام شود. همچنين تأكيد كنيد كه آنها بايد به دقت انواع فشار ايجاد شده
در هر آزمايش را ببينند و اينكه چرا اتفاق مي افتد. مطمئن شويد كه آنها
يافتههاي خود را روي كاربرگ ثبت ميكنند.
3 – براي نظريه 1 و 2
دانش آموزان از تركيب آرد براي شبيه سازي سنگ كره (پوسته و گوشته بالايي)
كه در حال حركت روي قسمت بالايي بالون (سنگ كره) ميباشد، استفاده كنند.
دانش آموزان ميتوانند سعي كنند كه در مورد ساختن قاره ها از مخلوط آرد
واقع بينانه عمل كنند. در زمين در حال انبساط، مخلوط آرد از هم دور خواهد
شد و باعث ايجاد ترك و چين و چروك هايي ميشود كه با هم موازيند. زمين در
حال انقباض باعث حركت سنگ كره به سمت يكديگر و باعث ايجاد كوهها و
درههاي موازي ميشود. زمين ساخت ورقهاي همچنين به شما اشكال موازي
خواهد داد.
4 – براي نظريه 3،
پيكانها جهت فشار را نشان مي دهند. در حال 1، دانش آموزان فشارش را تشريح
مي كنند. آنها با يك تكه فويل آلومينيومي را با فشار مساوي دو دست فشار
دهد. و سپس با يك است فشار بيشتري وارد كنند. در حالت 2، دانش آموزان با
برش آزمايش را انجام ميدهند. آنها با يك دست خود به صورت زاويه دار به
سمت پايين حركت دهند در حاليكه دست ديگرشان به صورت زاويه دار به سمت
بالا حركت ميكند. اين حالت شبيه حركت سن آندرياس در كاليفرنيا ميباشد.
3 و 4 مدلهاي واقعيتر از زمين را جايي كه چگالهايي متفاوت پاسخهاي
متفاوتي به فشاري دهد را نشان مي دهند. مشاهدات كليدي ايجاد كوهها
دادههاي موازي ميباشد.
5 – وقتي كارشان تمام شد،
يافتههاي آنها را مرور كنيد. برروي نظريه 3 (زمين ساخت ورقهاي) تاكيد
كنيد تا آنها يك فهم از ساختمان كوه، تشكيل آتشفشان، زلزله كه مرتبط با
حركات پوستهاي ميباشند داشته باشند. دلايل زيادي وجود دارد كه چرا
نظريات انقباض و انبساط زمين توضيحات خوبي نيستند. آنها با همه دادههايي
كه زمين شناسان در طي سالها جمع آوري كردهاند، تطبيق نمي كنند. زمين
شناسان ميتوانند قطر زمين را اندازه بگيرند، و به نظر ميرسد زمين نه
بزرگتر و نه كوچكتر ميشود. دانش آموزان بايد آزمايش هاي مختلفي را بحث
كنند. اگرچه آنها ممكن است بعضي از جوابهاي احمقانه را مطرح كنند.
