- الجزء الأول (الذراع المنفرد) يتحلل ويموت لغياب القرص المركزي وخلاياه التجددية.
- الجزء الثاني (الذراع بالقرص) ينمو بالتجدد ليعطي نجم بحر كامل جديد.
- الجزء الثالث يجدد أذرعه المفقودة ويعود نجماً مكتملاً.
علم الجيولوجيا ومكونات كوكب الأرض وتاريخ الأرض والتراكيب الجيولوجية
01 أولًا: مفهوم علم الجيولوجيا وفروعه
1مجسم جيولوجي ثلاثي الأبعاد للتراكيب التكتونية: الطيات والفوالق
يوضح المجسم التراكيب التكتونية في القشرة الأرضية، ومنها الطيات التي تنتج عن ضغط الصخور فتتجعد طبقاتها، والفوالق التي تنكسر فيها الطبقات وتتحرك على جانبي الكسر. ويستخدم الجيولوجيون هذه التراكيب لفهم حركة القشرة وتوزيع الثروات المعدنية.
🧬 قطاع مجسم ثلاثي الأبعاد لنطاقات وأغلفة كوكب الأرض الداخلية
3D Bio/Geo Model2قطاع مجسم ثلاثي الأبعاد لنطاقات وأغلفة كوكب الأرض الداخلية
يعرض القطاع التدرج الطبقي لكوكب الأرض من القشرة إلى الوشاح العلوي والسفلي، ثم اللب الخارجي المنصهر واللب الداخلي الصلب. ويفسر اللب الخارجي المنصهر توليد المجال المغناطيسي للأرض، بينما تزداد الكثافة كلما اتجهنا إلى المركز.
رسم فراغي واقعي ثلاثي الأبعاد يوضح التدرج الطبقي لكوكب الأرض: القشرة الأرضية (قارية ومحيطية)، الوشاح العلوي الملدن (الأسينوسفير) ومسارات تيارات الحمل، الوشاح السفلي الصلب، اللب الخارجي المنصهر المولد للمجال المغناطيسي، واللب الداخلي الصلب عالي الكثافة.
- الجيولوجيا (علم الأرض): العلم الذي يتناول كل ما له علاقة بالأرض ومكوناتها وحركاتها وتاريخها وظواهرها وثرواتها.
- يتفرع إلى عدة فروع، يبحث كل منها في ناحية معينة.
فروع علم الجيولوجيا

3فروع علم الجيولوجيا
يعرض الشكل فروع علم الجيولوجيا، وهي فروع متخصصة تبحث كل منها في جانب معين من الأرض، مثل علم الصخور وعلم المعادن وعلم الحفريات. ويوضح أن هذه الفروع ترتبط ببعضها لفهم تاريخ الأرض وظواهرها المختلفة.
- الجيولوجيا الطبيعية (Physical Geology): تدرس العوامل الخارجية والداخلية وتأثير كل منها في صخور القشرة الأرضية.
- علم المعادن والبلورات (Mineralogy and Crystallography): يدرس أشكال المعادن وخصائصها الفيزيائية والكيميائية وأنظمتها البلورية.
- جيولوجيا المياه الأرضية (Hydrogeology): كل ما يتعلق بالمياه الأرضية وكيفية استخراجها للاستفادة منها في الزراعة واستصلاح الأراضي.
- الجيولوجيا التركيبية (Structural Geology): تدرس التراكيب والبنيات التي تتخذها الصخور نتيجة القوى الخارجية والداخلية المستمرة.
- علم الطبقات (Stratigraphy): يدرس القوانين والظروف المتحكمة في تكوين الطبقات الصخرية وعلاقاتها ببعضها.
- علم الأحافير (Paleontology): يدرس بقايا وآثار الكائنات الحية (نباتية أو حيوانية) في الصخور الرسوبية، ومنها يُحدد العمر الجيولوجي للصخور وظروف بيئة تكونها.
- الجيوكيمياء (Geochemistry): تدرس الجانب الكيميائي للمعادن والصخور وتوزيع العناصر في القشرة وتحديد نوع الخامات ونسبتها.
- الجيولوجيا الهندسية (Engineering Geology): تدرس الخواص الميكانيكية والهندسية للصخور لإقامة المنشآت كالسدود والأنفاق والكباري والأبراج.
- جيولوجيا البترول (Petroleum Geology): تهتم بنشأة البترول والغاز وهجرتهما وتخزينهما في الصخور.
- الجيوفيزياء (Geophysics): تبحث عن أماكن الثروات البترولية والخامات وكل ما تحت سطح الأرض بالأجهزة الكاشفة الحساسة.
علاقة الجيولوجيا بالعلوم الأخرى
- ترتبط بالكيمياء (الجيوكيمياء) وبالفيزياء (الجيوفيزياء) وبالأحياء (الأحافير) وبالهندسة (الجيولوجيا الهندسية) وبالزراعة (المياه الأرضية).
02 ثانيًا: أهمية الجيولوجيا في حياتنا
- التطور الصناعي والاقتصادي قائم في جزء كبير منه على الدراسات الجيولوجية، لأنه يعتمد على ما يُستخرج من ثروات القشرة.
أهم فوائد علم الأرض
- التنقيب عن الخامات المعدنية كالذهب والحديد والفضة.
- الكشف عن مصادر الطاقة كالفحم والبترول والغاز الطبيعي والمعادن المشعة.
- البحث عن مواد البناء كالحجر والطفل والرخام والجبس والحجر الرملي والجرانيت.
- المساعدة في تخطيط المشاريع العمرانية كبناء مدن جديدة وسدود وأنفاق وشق طرق آمنة من الأخطار والكوارث.
- البحث عن المواد الأولية للصناعات الكيميائية كالصوديوم والكبريت والكلور لتصنيع الأسمدة والمبيدات الحشرية والأدوية.
- الكشف عن مصادر المياه الأرضية التي يُعتمد عليها في استصلاح الأراضي.
- الإسهام في إنجاح العمليات العسكرية.
03 ثالثًا: مكونات كوكب الأرض (التركيب الداخلي)
- لكوكب الأرض ثلاثة مكونات رئيسية: القشرة والوشاح والنواة (اللب).

4التركيب الداخلي للأرض
يوضح الشكل أن لكوكب الأرض ثلاثة مكونات رئيسية هي القشرة والوشاح والنواة، وتختلف القشرة المحيطية عن القارية في السمك والتركيب. فالقشرة المحيطية سمكها نحو 8 إلى 12 كم وتتكون من صخور البازلت الأعلى كثافة، بينما تكون القارية أسمك وأقل كثافة.

5مكونات كوكب الأرض
يلخص الشكل المكونات الرئيسية الثلاثة لكوكب الأرض من الخارج إلى الداخل، ويمثل ترتيبها أساسًا لفهم التركيب الداخلي للأرض. وتبدأ هذه المكونات بالقشرة الرقيقة نسبيًا التي يعيش عليها الإنسان، ثم الوشاح الأكثر سمكًا، وأخيرًا النواة في المركز.
1) القشرة الأرضية (Crust)
- غلاف رقيق السمك، وتتكون من صخور نارية ورسوبية ومتحولة.
- القشرة المحيطية (Oceanic Crust): تحت البحار المفتوحة والمحيطات، سمك صخورها نحو 8 – 12 كم.
- تتكون من صخور السيما البازلتية، وهي الأعلى كثافة والأثقل وزنًا نوعيًا، ومعظم تركيبها من السيليكا والماغنسيوم.
- القشرة القارية (Continental Crust): في القارات، وسمكها نحو 60 كم.
- تتكون من صخور السيال الجرانيتية، ومعظم تركيبها من السيليكا والألومنيوم.
- رغم اختلاف كثافة القشرتين فهما في حالة توازن دائم.
2) الوشاح (Mantle)
- يمثل نحو 84% من الحجم الكلي للأرض.
- يمتد من أسفل القشرة إلى عمق نحو 2900 كم.
- يتكون من سيليكات الحديد والماغنسيوم.
أقسام الوشاح
- جزء علوي صلد يشترك مع القشرة في تكوين الغلاف الصخري (Lithosphere) الذي يبلغ سمكه نحو 100 كم.
- أسفل الغلاف الصخري يوجد الأسينوسفير (Asthenosphere) بسمك نحو 350 كم.
- يتكون الأسينوسفير من مواد صخرية لدنة مائعة تتصرف تصرف السوائل تحت ظروف خاصة من الضغط والحرارة.
- تنتشر فيه دوامات تيارات الحمل التي تساعد على حركة القارات فوقه.
- الجزء السفلي من الوشاح يتكون من صخور صلبة.
3) النواة أو اللب (Core)
- نصف قطرها نحو 3486 كم، أي ما يوازي 15% من حجم الأرض.
- تمثل نحو ثلث كتلة الأرض لأنها من مواد عالية الكثافة.
- الضغط عندها كبير جدًا يصل إلى الملايين من الضغط الجوي، والحرارة أكثر من 5000°م.
- أثبت تحليل الموجات الزلزالية التي تنتشر في جوف الأرض أن اللب ينقسم إلى جزأين:
اللب الخارجي واللب الداخلي
- اللب الخارجي (Outer Core): سمكه نحو 2100 كم، ويتألف من الحديد والنيكل المنصهر، تحت ضغط نحو 3 ملايين ضغط جوي، وكثافته نحو 10 جم/سم³.
- اللب الداخلي (Inner Core): من الحديد والنيكل في حالة صلبة عالية الكثافة، كثافته نحو 14 جم/سم³، ونصف قطره نحو 1386 كم.
أصل المجال المغناطيسي للأرض
- فسّر العلماء المجال المغناطيسي للأرض بوجود لب خارجي من مواد مصهورة تدور حول لب داخلي صلب.
مقارنة بين مكونات الأرض
| وجه المقارنة | القشرة | الوشاح | اللب |
|---|---|---|---|
| السمك أو الامتداد | 8–12 كم (محيطية) و60 كم (قارية) | حتى نحو 2900 كم | نصف قطر نحو 3486 كم |
| التركيب | سيما (بازلت) وسيال (جرانيت) | سيليكات الحديد والماغنسيوم | حديد ونيكل |
| الحالة | صلبة | صلب ما عدا الأسينوسفير اللدن | خارجي منصهر وداخلي صلب |
| النسبة من حجم الأرض | قليلة | نحو 84% | نحو 15% |
الأغلفة الأخرى لكوكب الأرض
- الغلاف الجوي: يمتد لأكثر من 1000 كم، ويقل ضغطه إلى النصف كلما ارتفعنا نحو 5.5 كم.
- الغلاف المائي: يغطي نحو 72% من سطح الأرض، ويُتخذ مستوى سطح البحر مرجعًا دوليًا للارتفاعات.
- الغلاف الحيوي: نطاق وجود الكائنات الحية.
04 رابعًا: التراكيب الجيولوجية الأولية
- صخور القشرة (خاصة الرسوبية) لا تبقى على حالتها الأولى، فهي تتعرض من وقت لآخر لقوى داخلية وخارجية تجعلها تتخذ أوضاعًا وأشكالًا جديدة تُسمّى التراكيب الجيولوجية.
التراكيب الجيولوجية الأولية (Primary Structures)
- أشكال تتخلف بالصخور تحت تأثير عوامل مناخية وبيئية كالجفاف والحرارة والرياح والتيارات المائية.
- تتكوّن أثناء نشأة الصخر دون تدخل قوى باطنية.
- من أمثلتها: التطبق المتقاطع (Cross-Bedding).
- علامات النيم (Ripple Marks) (النيم: علامات تموجية).
- التدرج الطبقي (Graded Bedding).
- التشققات الطينية (Mud Cracks).
- هي من أهم التراكيب الأولية وأكثرها انتشارًا في الصخور الرسوبية.

6التراكيب الجيولوجية الأولية
يعرض الشكل تراكيب جيولوجية أولية تتكون أثناء نشأة الصخر الرسوبي، مثل التطبق المتقاطع وعلامات النيم والتدرج الطبقي والتشققات الطينية. وهي ناتجة عن عوامل بيئية كالجفاف والرياح والتيارات المائية دون تدخل القوى الباطنية، ولذلك تفيد في معرفة بيئة الترسيب القديمة.
مقارنة بين الأولية والثانوية
| وجه المقارنة | التراكيب الأولية | التراكيب الثانوية (التكتونية) |
|---|---|---|
| سبب التكوّن | عوامل مناخية وبيئية خارجية | قوى منبعثة من باطن الأرض |
| وقت التكوّن | أثناء تكوّن الصخر | بعد تكوّن الصخر |
| أمثلة | التطبق المتقاطع، علامات النيم، التدرج الطبقي، التشققات الطينية | الطيات، الفوالق، الفواصل |
05 خامسًا: التراكيب الجيولوجية الثانوية (التكتونية)
- التراكيب الثانوية تُسمّى أيضًا تراكيب تكتونية.
- هي بنيات تكوّنت بفعل القوى المنبعثة من باطن الأرض.
- تشمل التشققات والتصدعات الضخمة والالتواءات العنيفة التي تشوّه صخور القشرة.
- تؤدي هذه القوى الداخلية إلى الزلازل وهياج البحار والمحيطات وتقدم مياهها أو انحسارها عن اليابسة وزحزحة القارات.
- لها أهمية اقتصادية كبيرة.

7حركة الصفائح التكتونية
يوضح الشكل حركة الصفائح التكتونية وما ينتج عنها من قوى باطنية تشوه القشرة، مثل الزلازل وزحزحة القارات. وتُعد هذه الحركة المصدر الأساسي للتراكيب الجيولوجية الثانوية، ولذلك فهي مفتاح فهم توزيع الظواهر الجيولوجية على سطح الأرض.
أمثلة التراكيب التكتونية
- الطيات.
- الفوالق.
- الفواصل.

8التراكيب الجيولوجية الثانوية
يعرض الشكل التراكيب الجيولوجية الثانوية أو التكتونية، وهي بنيات تكونت بفعل قوى باطنية، ومنها الطيات والفوالق والفواصل. وتتميز هذه التراكيب بالتشوه الكبير والتواء صخور القشرة، ولها أهمية اقتصادية كبيرة لارتباطها بتجمعات الثروات المعدنية.
06 سادسًا: الطيات (Folds)
- من أهم التراكيب تكتونية الأصل، وتظهر بوضوح في الصخور الرسوبية ذات الطبقات المختلفة السمك والامتداد.
- الطية: انثناء أو تجعد يحدث لصخور القشرة الأرضية.
- قد تكون بسيطة (ثنية واحدة) أو معقدة تتعقد بالكسور والتشققات لتكرار عمليات الطي.
- تنشأ نتيجة تعرض سطح القشرة لقوى ضغط.

9الطيات
يوضح الشكل الطية بوصفها انثناءً في طبقات الصخور الرسوبية نتيجة قوى الضغط، ويحدد عناصرها مثل المستوى المحوري الذي يقسمها إلى جناحين، ومحورها الناتج من تقاطع المستوى المحوري مع أسطح الطبقات. وتكون الطية بسيطة في الغالب، وقد تتعقد بالكسور عند تكرار عمليات الطي.

10الطيات والصدوع
يقارن الشكل بين الطيات والصدوع بوصفها تراكيب تكتونية، فالطيات انثناءات في الطبقات، بينما الفوالق كسور تتحرك فيها الكتل الصخرية على جانبي مستوى الكسر. ويساعد هذا التمييز على تحديد نوع التشوه الذي تعرضت له الصخور.
عناصر الطية
- المستوى المحوري: المستوى الوهمي الذي يقسم الطية بكل طبقاتها إلى جانبين.
- جناحا الطية: كتلتا الصخور على جانبي المستوى المحوري.
- محور الطية: الخط الوهمي الناتج عن تقاطع المستوى المحوري مع أي سطح من أسطح طبقاتها.
أشهر أنواع الطيات
- الطية المحدبة: طبقاتها منحنية لأعلى، وأقدم طبقاتها في المركز.
- الطية المقعرة: طبقاتها منحنية لأسفل، وأحدث طبقاتها في المركز.

11الطية المحدبة
يوضح الشكل الطية المحدبة، وفيها تكون الطبقات منحنية لأعلى وتقع الطبقات الأقدم في المركز. ويساعد هذا الترتيب الجيولوجي على التعرف على نوع الطية عند دراسة الحقول الصخرية.

12الطية المقعرة
يبيّن الشكل الطية المقعرة، وفيها تكون الطبقات منحنية لأسفل وأحدث الطبقات في المركز. وبمقارنتها بالطية المحدبة يتضح أن ترتيب الأعمار يعكس نوع الطية، فالأقدم في المحدبة والأحدث في المقعرة.
مقارنة بين المحدبة والمقعرة
| وجه المقارنة | الطية المحدبة | الطية المقعرة |
|---|---|---|
| انحناء الطبقات | لأعلى | لأسفل |
| أقدم الطبقات | في المركز | على الجناحين (بعيدًا عن المركز) |
| أحدث الطبقات | على الجناحين | في المركز |
أهمية الطيات
- تشكّل المكامن أو المصايد التي يتجمع فيها زيت البترول الخام والمياه الجوفية أو تترسب فيها الخامات المعدنية.
- تحدد العلاقة الزمنية (الأقدم والأحدث) بين الصخور.
- دليل على النشاط التكتوني وتشوه الصخور.
- مهمة في تصميم المشاريع الهندسية وعمليات البناء.
07 سابعًا: الفوالق (Faults)
- الفالق: كسور وتشققات في الكتل الصخرية يصاحبها حركة نسبية للصخور المتهشمة على جانبي مستوى الكسر.
عناصر الفالق
- مستوى الفالق: المستوى الذي تتحرك على جانبيه الكتل الصخرية المتهشمة.
- صخور الحائط العلوي: الصخور الموجودة أعلى مستوى الفالق.
- صخور الحائط السفلي: الصخور الموجودة أسفل مستوى الفالق.
تحديد نوع الفالق
- يُحدَّد باتجاه حركة صخور أحد الجانبين بالنسبة لحركة الجانب الآخر.
أنواع الفوالق
- الفالق العادي (Normal Fault): كسر ناتج عن قوى شد، يتحرك فيه الحائط العلوي لأسفل بالنسبة للحائط السفلي.
- الفالق المعكوس (Reverse Fault): كسر ينشأ من الضغط، يتحرك فيه الحائط العلوي لأعلى بالنسبة للحائط السفلي.
- فالق الدسر (Thrust Fault): نوع من الفوالق المعكوسة يتميز بأن مستوى الفالق أفقي تقريبًا (قليل الميل)، ويُسمّى أحيانًا فالقًا زحفيًا.
- فالق ذو حركة أفقية (Strike-slip Fault): تتحرك صخوره حركة أفقية في المستوى نفسه دون إزاحة رأسية.
- الفالق البارز (Horst): يحدث عندما تتأثر الصخور بفالقين عاديين يتحدان معًا في صخور الحائط السفلي.
- الفالق الخندقي أو الخسفي (Graben): يحدث عندما تتأثر الصخور بفالقين عاديين يتحدان في صخور الحائط العلوي.

13الفالق العادي
يوضح الشكل الفالق العادي الناتج عن قوى الشد، حيث يتحرك الحائط العلوي إلى أسفل بالنسبة للحائط السفلي. ويُحدد نوع الفالق من اتجاه حركة الصخور على أحد جانبيه بالنسبة للجانب الآخر، وهو ما يميز الفالق العادي عن الفالق المعكوس.

14الفالق المعكوس
يبيّن الشكل الفالق المعكوس الناتج عن قوى الضغط، إذ يتحرك الحائط العلوي إلى أعلى بالنسبة للحائط السفلي. ومن المقارنة مع الفالق العادي يتضح أن نوع القوة هو الذي يحدد نوع الفالق، فالشد يُنتج الفالق العادي والضغط يُنتج المعكوس.
مقارنة بين الفالق العادي والمعكوس
| وجه المقارنة | الفالق العادي | الفالق المعكوس |
|---|---|---|
| القوى المسببة | شد | ضغط |
| حركة الحائط العلوي | لأسفل | لأعلى |
| أثره على الامتداد الأفقي | يزيد الامتداد | يقصّر الامتداد |
أهمية الفوالق
- تُعد مصايد للبترول والغاز الطبيعي والمياه الجوفية.
- أماكن تصاعد المياه والنافورات الساخنة على مستوى الفالق، كما في عيون حلوان والعين السخنة وحمام فرعون، وتُستخدم للسياحة والعلاج.
- ترسيب معادن ذات قيمة اقتصادية كالكالسيت والمنجنيز والنحاس وخامات القصدير نتيجة صعود مياه معدنية في الشقوق.
08 ثامنًا: الفواصل (Joints)
- تراكيب جيولوجية تكتونية الأصل، وهي كسور في الصخور النارية والرسوبية والمتحولة بدون أي إزاحة.
- تختلف المسافة بين الفاصل والآخر من عدة سنتيمترات إلى عشرات الأمتار.

شكل 15الفرق بين الفاصل والفالق 15الفرق بين الفاصل والفالق
يقارن الجدول بين الفاصل والفالق، فالفاصل كسر في الصخور دون أي إزاحة بين جانبيه، بينما يحدث في الفالق إزاحة نسبية للكتل الصخرية. وتتراوح المسافة بين الفواصل من سنتيمترات إلى عشرات الأمتار، وقد استفاد قدماء المصريين من الفواصل في بناء المعابد والمسلات.
- يعتمد ذلك على نوع الصخر وسمكه وطريقة استجابته للقوى.
- استفاد قدماء المصريين من الفواصل في بناء المعابد والمقابر وفي عمل المسلات.
الفرق بين الفالق والفاصل
| وجه المقارنة | الفالق | الفاصل |
|---|---|---|
| الإزاحة بين الجانبين | توجد | لا توجد |
| الحركة النسبية | واضحة | لا توجد |
09 تاسعًا: أسطح عدم التوافق (Unconformity)
- سطح عدم التوافق: سطح تعرية أو عدم ترسيب واضح يفصل بين مجموعتين صخريتين.
- يدل على غياب الترسيب فترات زمنية تصل إلى عشرات الملايين من السنين.
الشواهد الدالة على عدم التوافق
- وجود طبقة من الحصى المستدير (كونجلوميرات) فوق سطح عدم التوافق مباشرة.
- تغير مفاجئ في تتابع المحتوى الحفري بين الطبقات.
- اختلاف ميل الطبقات على جانبي السطح.
- وجود تراكيب جيولوجية أو تداخلات نارية في إحدى المجموعتين دون الأخرى.
أنواع عدم التوافق
- عدم التوافق المتباين (Nonconformity): بين صخور رسوبية من جهة وصخور نارية أو متحولة من جهة أخرى، وتكون الرسوبية هي الأحدث.
- عدم التوافق الزاوي (Angular Unconformity): مجموعة الطبقات الأقدم مائلة والأحدث أفقية، أو تكون المجموعتان مائلتين في اتجاهين مختلفين.
- عدم التوافق الانقطاعي (Disconformity): بين مجموعتين رسوبيتين أفقيتين تقريبًا، يحدث بسبب التعرية أو انقطاع الترسيب، ويحدده الجيولوجي من المحتوى الحفري.

16عدم التوافق الزاوي
يوضح الشكل عدم التوافق الزاوي، وفيه تكون مجموعة الطبقات الأقدم مائلة، بينما تعلوها طبقات أحدث أفقية أو مائلة في اتجاه مختلف. ويدل هذا السطح على فترة من الطي والتعرية قبل ترسيب الطبقات الحديثة، ويُعد من أهم الشواهد على تغير الظروف الجيولوجية عبر الزمن.

17عدم التوافق الجيولوجي
يوضح الشكل عدم التوافق الانقطاعي (Disconformity)، وهو سطح يفصل بين مجموعتين رسوبيتين أفقيتين تقريبًا، ويحدث بسبب التعرية أو انقطاع الترسيب. ويُستدل عليه من تغير المحتوى الحفري بين الطبقتين، إذ إن الفترة الزمنية الغائبة لا تظهر في سجل الصخور.
مقارنة بين الأنواع
| وجه المقارنة | المتباين | الزاوي | الانقطاعي |
|---|---|---|---|
| نوع الصخور على الجانبين | رسوبية فوق نارية أو متحولة | رسوبية فوق رسوبية | رسوبية فوق رسوبية |
| وضع الطبقات | الرسوبية الأحدث | الأقدم مائلة والأحدث أفقية | متوازية تقريبًا |
| الدليل الأساسي | اختلاف نوع الصخر | اختلاف الميل | المحتوى الحفري |
10 عاشرًا: تاريخ الأرض والحفرية المرشدة
- يُقدَّر عمر الأرض بنحو 4.6 بليون سنة (4600 مليون عام).
- حُدد عبر النشاط الإشعاعي لنظائر العناصر وتتبع السجل الحفري.
الحفرية المرشدة (Index Fossil)
- الحفرية المرشدة هي الأداة الأساسية لتحديد أعمار الطبقات الصخرية.

شكل 18الحفرية المرشدة ومضاهاة الطبقات 18الحفرية المرشدة ومضاهاة الطبقات
يبيّن الشكل دور الحفريات المرشدة في تحديد أعمار الطبقات الصخرية، ويُشترط فيها أن يكون مداها الزمني قصيرًا أي أنها عاشت في عصر محدد، وأن تكون منتشرة جغرافيًا على نطاق واسع. وبذلك تُستخدم في مضاهاة الطبقات المتشابهة في مناطق متباعدة.
- يُشترط فيها أن يكون مداها الزمني قصيرًا أي أنها عاشت في عصر محدد.
- ويُشترط أن يكون توزيعها الجغرافي واسعًا وانتشارها كبيرًا.
كيف تفيد في التأريخ؟
- تدل الحفرية المرشدة على عمر الطبقة التي وُجدت فيها.
- إذا وُجدت الحفرية نفسها في طبقات منطقتين بعيدتين، دلّ ذلك على أنهما متقاربتان في العمر.
- لذلك يتيح علم الأحافير تحديد العمر الجيولوجي وظروف البيئة التي تكوّنت فيها الصخور الرسوبية.
11 الجداول والمخططات التوضيحية المستخرجة من أصول المنهج
📊 جدول 1 - تصنيف الصخور النارية والرسوبية والمتحولة
| العنصر / وجه المقارنة | البيانات والخصائص المستخرجة |
|---|---|
| نقطة 1 | + يعيش الإنسان فوق القشرة الأرضية لذلك ينبغى عليه أن يهتم بدراسة مكوناتها حتى يستفيد |
| نقطة 2 | من خيراتها حيث : |
| نقطة 3 | - يأكل من زراعة تربتها. - يسكن فى منازل يبنيها من مواد يستخرجها من صخورها ومعادنها. |
| نقطة 4 | > استخدام الإنسان للمعادن قديمًا |
| نقطة 5 | 0 معادناليطانيث واللتموقيت |
| نقطة 6 | للرسم على جدران الكهوف |
| نقطة 7 | ىر هعادةالظينق صتاصة الفهان |
| نقطة 8 | وذلك:بعد اكتشاف الثار |
| نقطة 9 | الأحجار زاهية الألوان للزينة مثل الزمرد |
| نقطة 10 | والفيروز والمالاكيت |
📊 جدول 1 - دورة الصخور وأنواع الصخور النارية والمتحولة
| العنصر / وجه المقارنة | البيانات والخصائص المستخرجة |
|---|---|
| نقطة 1 | اي الل مسا لسمود < ةد أ ٠ ا 1 | آذ ذا ل ذا ااا ري |
| نقطة 2 | تمده على هذة السالدلة 'فقفظ:. |
| نقطة 3 | أرجع العلماء عدم وجود هذه الفيروسات داخل ٠-. إنؤيمات القصر |
| نقطة 4 | سلدلات أخرى من البكثيريا إلى أن:هذه السلالات إنزيمات بكتيربة تتعرف على مواقع معينة على |
| نقطة 5 | ' جزىء 12114 الفيروسى الغريبب وتهضمه إلى |
| نقطة 6 | تُكون إنزيمات تتعرف على مواقع معينة على جزىء 10114 |
| نقطة 7 | الفيروسى الغريب وتهضمه إلى قطع عديمة القيمة؛ وأطلق |
| نقطة 8 | على هذه الإنزيمات اسم «إنزيمات القصرالبكتيرية ». |
| نقطة 9 | وقد اتضح أن إنزيمات القصرتكون منتشرة فى الكائنات الدقيقة حيث تم فصل ما يزيد عن 260 نوعًا من هذه الإنزيمات |
| نقطة 10 | من سلالات بكتيرية مختلفة. |
| نقطة 11 | والسؤال الآن... لماذا لذ تهاجم هذه الإنزيعات 0118 الخاص بالخلية البكتيرية نفسها ؟ |
| نقطة 12 | لأن البكتيريا التى تحتوى على إنزيمات القصرثكون إنزيمات معدلة تقوم بإضافة مجموعة ميثيل (,011) إلى |
🔬 شكل 1 - التركيب الباطني لكوكب الأرض والأغلفة
التفاصيل العلمية والملاحظات الدقيقة المأخوذة من الرسم التوضيحي:
- بروتينات غير هستونية وع6ده]دأط-دملا
- ' مجموعة غير متجانسة من البروتينات التركيبية والتنظيمية ذات وظائف عديدة مختلفة.
- -
- ند البروتينات غيرا لهستونية:
- تكثتيف 01/8 فى الإنسان
- تدخل فى بناء تراكيب محددة وتلعب دورًا رئيسيًا فى التنظيم الفراغى لجزىء .1011/8 داخل النواة
- تحدد ماإذا كانت شفرة 10114[ ستستخدم فى بناء 4آال]] والبروتينات أم لا
- إذا تصورنا أنه يمكن فك اللولب المزدوح لجزىء 14 !(1آفى كل صبغى ووضعت هذه الجزيئات على امتداد بعضها
- البعض لوصل طولها ؟ مترلذا فإن الهستونات وغيرها من البروتينات هى المسئولة عن ضم (تكثيف) هذه الجزيئات
🔬 شكل 1 - قطاع في الكرة الأرضية والأغلفة الصخرية والباطنية
التفاصيل العلمية والملاحظات الدقيقة المأخوذة من الرسم التوضيحي:
- > ع انس 7208 1 لسريو يمية أ | #يينة” + 1 7 1خ 9 رد دكات م 1
- كة - - ١
- يهتم علم الجيوفيزياء بدراسة باطن الأرض عن طريق دراسة التباين فى الخواص الفيزيائية بين الصخور,
- مثل (المغناطيسية, المقاومة الكهربية, الجاذبية, ... إلخ) باستخدام أجهزة تقوم بقياس هذه الخواص بالإضافة
- لاستخدام طرق أخرى كالسيزمولوجية (الموجات الزلزالية) والإشعاعية لبعض العناصر المشعة.
- تدرس الجيولوجيا الهندسية الخواص الميكانيكية للصخور والتربة لمعرفة مدى تأثرها بالقوى المختلفة,
- مثل : مقاومة الشد والضغط والتماسك والمرونة ... وغيرها.
- [> أهمية الجيولوجيا (علم الأرض) فى حياتنا
- » يقوم جزء كبيز من التطور الصناعى والاقتصادى على الدراسات الجيولوجية :
- لأنه يعتمد على مايتم استخراجه من ثروات من القشرة الأرضية واستغلاله لهذه الثروات»
🔬 شكل 2 - التراكيب الجيولوجية الطيات والفوالق والفواصل
التفاصيل العلمية والملاحظات الدقيقة المأخوذة من الرسم التوضيحي:
- هناك أوجه تشابه واختلاف بين جزىء 12114 وجزىء 12714 ويتضح ذلك من الجدول التالى :
- 1 لام 0 ملاع (
- | أوجه التشابه ]|
- © يتكون كل منهما من سلسلة طويلة غيرمتفرعة من وحدات بنائية من النيوكليوتيدات .
- © تتكون كل نيوكليوتيدة من : - سكرخماسى. 2 -قاعدةنيتروجينية. ١ -مجموعة فوسفات.
- © ترتبط مجموعة الفوسفات بذرة الكريون رقم (5) فى جزىء سكرإحدى النيوكليوتيدات وبذرة الكريون رقم (3)
- فى جزىء سكر النيوكليوتيدة السابقة ليتكون هيكل سكر فوسفات.
- | أوجه الاختلاف |
- 67 نوع السكر الخماسى
- سكردى أوكسى ريبوز 12603335056 (,0ح,0,11) 4 سكر ريبوزء10505 (و11,00ج0).
🔬 شكل 2 - دورة الصخور في الطبيعة ومخطط هاتون
التفاصيل العلمية والملاحظات الدقيقة المأخوذة من الرسم التوضيحي:
- لا الطيات (الثنيات) 80105
- ٠. الطية (عملية الطى)
- انثناء أو تجعد يحدث لصخور القشرة الأرضية,
- <. ينشأ غالبًا نتيجة تعرض سطح القشرة الأرضية
- لقوى ضغط.
- الاك
- + خصائص الطيات :
- - قد تكون الطية بسيطة أى ثنية واحدة أوغالبًا ما تكون مكونة من عدة ثنيات متصلة .
- - تتواجد بصورة أكثروضوحًا فى الصخورالرسوبية التّى تظهرعلى شكل طبقات تختلف فى سُمكها وامتدادها فى
- الطبيعة سن مَكان لآخن
12 تدريبات تفاعلية على الدرس
📚 الشرح الموسوعي المعتمد والمصطلحات الكاملة (كتب الوزارة + الامتحان + المعاصر + الوسام)
📌 قاموس المصطلحات والمفاهيم العلمية الدقيقة:
⚖️ القوانين والعلاقات الرياضية والفيزيائية الحاكمة:
🔍 الشرح والتحليل المستفيض وتفسيرات علل والاستنتاجات:
★ كتاب الشرح والتفصيل العلمي الشامل المعتمد ★
كتاب الشرح المفصل: علم الجيولوجيا والتركيب الباطني لكوكب الأرض ودورة الصخور والتراكيب الجيولوجية
الأحياء والجيولوجيا | الصف الثالث الثانوي (الثانوية العامة) | العام الدراسي المعتمد 2026 / 2027 | الفصل السادس: علوم الأرض والجيولوجيا
🎯 أهداف التعلم والمخرجات التعليمية المقررة بالتفصيل:
• التعريف بعلم الجيولوجيا وفروعه التخصصية (الجيولوجيا الطبيعية، التركيبية، البترول، المياه الجوفية، والتعدين).
• دراسة المكونات البنيوية لكوكب الأرض: القشرة الأرضية، الوشاح (العلوي والسفلي)، اللب الخارجي واللب الداخلي.
• تحليل نشأة وتمايز الأغلفة الأرضية: الغلاف الجوي، الغلاف المائي، والغلاف الحيوي وضغط الهواء عند الارتفاعات.
• التمييز بين التراكيب الجيولوجية الأولية (التطبق المتقاطع، علامات النيم) والتكتونية الثانوية (الطيات، الفوالق، الفواصل).
• تتبع دورة الصخور للعالم جيمس هاتون وأنواع الصخور الثلاثة (النارية، الرسوبية، والمتحولة).
◄ 1. فروع علم الجيولوجيا والتركيب الباطني لكوكب الأرض
تتعدد فروع الجيولوجيا لخدمة الحضارة الإنسانية: الجيولوجيا الطبيعية (دراسة العوامل الخارجية والداخلية وتأثيرها على صخور القشرة)؛ علم المعادن والبلورات (دراسة النظم البلورية والخواص الفيزيائية والكيميائية للمعدن)؛ جيولوجيا المياه الأرضية (استخراج المياه الجوفية واستصلاح الأراضي)؛ الجيولوجيا التركيبية (دراسة التراكيب والتشوهات التكتونية)؛ وعلم الأحافير والطبقات (تقدير الأعمار الجيولوجية للصخور وظروف البيئة القديمة).
المكونات البنيوية الستة لكوكب الأرض:
(1) القشرة الأرضية: غلاف صخري رقيق متباين السمك، ينقسم إلى: قشرة قارية (صخور السيال الجرانيتية الغنية بالسيليكا والألومنيوم وسمكها حوالي 60 كم في القارات وكثافتها منخفضة 2.8 جم/سم³)؛ وقشرة محيطية (صخور السيما البازلتية الغنية بالسيليكا والماغنسيوم وسمكها من 8 إلى 12 كم تحت قيعان البحار والمحيطات وتتميز بكثافة أعلى).
- (2) الوشاح (Mantle): يمثل حوالي 80% من حجم صخور الأرض، ويمتد لعمق 2900 كم ويتكون من أكاسيد الحديد والماغنسيوم والسيليكون.
- ينقسم إلى: وشاح علوي (الأسينوسفير) بسمك 350 كم ولدائن صخرية تسمح بتيارات الحمل الدورانية المحركة لألواح الغلاف الصخري، ووشاح سفلي صلب بسمك 2550 كم.
- (3) اللب أو النواة (Core): يمثل سدس حجم الأرض وثلث كتلتها لارتفاع كثافة مكوناته المعدنية الثقيلة.
- ينقسم إلى: لب خارجي منصهر (سمكه 2100 كم، يتكون من مصهور الحديد والنيكل تحت ضغط يصل لـ 3 مليون ضغط جوي وكثافة 10 جم/سم³)؛ ولب داخلي صلب (نصف قطره 1386 كم، صخوره صلبة عالية الكثافة 14 جم/سم³ وضغط يفوق ذلك).
- دوران مصهور اللب الخارجي حول اللب الداخلي الصلب هو التفسير الفيزيائي المعتمد لنشأة المجال المغناطيسي للأرض.
شكل توضيحي (شكل 1 - التركيب الباطني لكوكب الأرض والأغلفة.png): المخطط القطاعي لطبقات الأرض من القشرة والأسينوسفير والوشاح إلى اللب الخارجي والداخلي
◄ 2. نشأة الأغلفة الأرضية والغلاف الجوي والمائي
أثناء تكوين كوكب الأرض منذ 4.6 مليار سنة، انطلقت كميات هائلة من الغازات والمركبات الطيارة من باطن الأرض المصهور عبر الثورات البركانية القديمة؛ استطاع بعضها أن يظل منفرداً في حالته الغازية ليكون (الغلاف الجوي Atmospheric Shield) المحيط بالأرض.
- مكونات الغلاف الجوي: غاز النيتروجين يمثل 78% من حجم الهواء، وغاز الأكسجين يمثل 21%، والغازات الأخرى (ثاني أكسيد الكربون، بخار الماء، والأرجون، والهيليوم) تمثل 1%.
- تقل كثافة الهواء والأكسجين تدريجياً كلما صعدنا لأعلى مما يسبب الاختناق عند المرتفعات العالية؛ والضغط الجوي عند مستوى سطح البحر = 1 ضغط جوي (76 سم زئبق).
- نشأة الغلاف المائي (Hydrosphere): تكاثفت كميات هائلة من بخار الماء المنبعث من البراكين القديمة وكونت سحباً ركامية ضخمة أمطرت بغزارة على الأرض لملايين السنين، فملأت الأحواض والمنخفضات الفسيحة وكونت المحيطات والبحار والبحيرات والمياه الأرضية المحصورة بين مسام الصخور.
- ويحيط الغلاف المائي بالكرة الأرضية من جميع جهاتها بنسبة 72%، ويقاس ارتفاع التضاريس الجغرافية بالنسبة لـ (مستوى سطح البحر) لثباته واستوائه دولياً.
شكل توضيحي (شكل 2 - التراكيب الجيولوجية الطيات والفوالق والفواصل.png): الرسوم الهندسية للطية المحدبة والمقعرة والفالق العادي والمعكوس وعناصر مستوى الفالق
◄ 3. التراكيب الجيولوجية ودورة الصخور لجيمس هاتون
تتعرض صخور القشرة لتشوهات مستمرة تؤدي لظهور تراكيب جيولوجية تنقسم إلى:
- أ.
- تراكيب جيولوجية أولية: تتكون تحت تأثير عوامل مناخية وبيئية خاصة دون تدخل القوى التكتونية، مثل: التطبق المتقاطع، علامات النيم (علامات التموج الناتجة عن حركة الرياح والمياه)، والتدرج الطبقي، والتشققات الطينية.
- ب.
- تراكيب جيولوجية ثانوية (تكتونية): تشوهات ضخمة ناتجة عن القوى المنبعثة من باطن الأرض: (1) الطيات (Folds): تنشأ عن قوى ضغط؛ إما طية محدبة (تنحني طبقاتها لأعلى وتكون أقدم الطبقات في المركز)، أو طية مقعرة (تنحني طبقاتها لأسفل وتكون أحدث الطبقات في المركز)؛ (2) الفوالق (Faults): كسور مصحوبة بإزاحة؛ وتشمل فالق عادي (ينشأ عن قوى شد وتتحرك صخور الحائط العلوي لأسفل)، وفالق معكوس (ينشأ عن قوى ضغط وتتحرك صخور الحائط العلوي لأعلى)، وفالق دسر أو زحفي (فالق معكوس قليل الميل زاوية ميله أقل من 45 درجة)، وفالق خسفي (جرابن) وفالق بارز (هورست)؛ (3) الفواصل (Joints): كسور في الصخور بدون أي إزاحة.
دورة الصخور (Rock Cycle): أول من ربط بين أنواع الصخور الثلاثة هو العالم جيمس هاتون (1785) في دورة متصلة تبدأ بـ (التجوية والتعرية -> النقل والترسيب -> التحجر والتصخر -> التحول بالحرارة والضغط -> الانصهار إلى صهير ماجما -> التبريد والتبلور لإنتاج صخور نارية من جديد).
شكل توضيحي (جدول 1 - دورة الصخور وأنواع الصخور النارية والمتحولة.png): مخطط دورة الصخور للعالم جيمس هاتون ومقارنة الصخور النارية والرسوبية والمتحولة
🧮 التطبيقات والمسائل النموذجية المحلولة بالخطوات (Step-by-Step Worked Examples):
مثال نموذجي 1: مسألة فيزيائية جيولوجية: حساب الضغط الجوي والارتفاع
- نص المسألة / السؤال: هبط مظلي من طائرة كانت تحلق على ارتفاع 11 كيلومتراً فوق مستوى سطح البحر واستقر فوق قمة جبل ارتفاعه 5.5 كيلومتر.
- احسب بدقة: (1) قيمة الضغط الجوي الواقع على المظلي داخل الطائرة عند الارتفاع 11 كم؛ (2) قيمة الضغط الجوي الواقع عليه عندما استقر فوق قمة الجبل؛ (3) الفرق في الضغط الجوي الواقع على جسمه بين الموقعين.
- خطوات الحل والشرح النموذجي: الخطوة 1: نطبق القانون الجيولوجي: يقل الضغط الجوي بمقدار النصف لكل ارتفاع قدره 5.5 كم لأعلى.
- عند مستوى البحر (ارتفاع صفر) = 1 ضغط جوي.
- عند ارتفاع 5.5 كم = 1/2 ضغط جوي (0.5 ضغط جوي).
- عند ارتفاع 11 كم (ارتفاع وحدتين من 5.5) = نصف النصف = 1/4 ضغط جوي (0.25 ضغط جوي).
- الخطوة 2: قيمة الضغط الواقع عليه عند قمة الجبل (ارتفاع 5.5 كم) = 0.5 ضغط جوي.
- الخطوة 3: التغير في الضغط الواقع عليه = الضغط عند الجبل - الضغط داخل الطائرة = 0.5 - 0.25 = 0.25 ضغط جوي (زاد الضغط الواقع على جسمه بمقدار ربع ضغط جوي).
مثال نموذجي 2: مسألة تمييز الفوالق وتحديد نوع القوى المؤثرة
- نص المسألة / السؤال: قطاع جيولوجي أظهر كسراً في صخور الحجر الجيري تسبب في حركة صخور الحائط العلوي إلى أسفل بالنسبة لصخور الحائط السفلي، بينما في قطاع مجاور تحركت صخور الحائط العلوي لأعلى بمستوى فالق ميله 15 درجة.
- حدد: (1) اسم الفالق الأول ونوع القوى التكتونية المسببة له؛ (2) اسم الفالق الثاني ونوع القوى التكتونية المسببة له وما يميزه عن الفالق المعكوس التقليدي.
- خطوات الحل والشرح النموذجي: الخطوة 1: الفالق الأول هو (فالق عادي Normal Fault)، والقوى المسببة له هي قوى شد تكتونية (Tension forces).
- الخطوة 2: الفالق الثاني هو (فالق دسر أو زحفي Thrust Fault)، والقوى المسببة له هي قوى ضغط تكتونية (Compression forces)، وهو نوع خاص من الفوالق المعكوسة يتميز بأن مستوى الفالق قليل الميل ويكاد يكون أفقياً (زاوية ميله أقل من 45 درجة) فتزحف صخوره المهشمة مسافة أفقية ملحوظة على مستوى الفالق.
💡 أسرار وتكات التفوق وملاحظات خبير المادة (Expert Notes & Exam Secrets):
★ قاعدة ذهبية لمعرفة صخور الحائط العلوي: ضع قلماً عمودياً على مستوى الفالق؛ فالكتلة التي يستند القلم على سطحها المائل من أعلى هي دائماً صخور الحائط العلوي (Hanging Wall) أياً كان اتجاه الكسر.
★ في الطية المحدبة تكون أقدم الطبقات في المركز، بينما في الطية المقعرة تكون أحدث الطبقات في المركز.
★ الأسينوسفير صخور صلبة تتصرف كالزوائل واللدائن فقط تحت ظروف الضغط والحرارة العالية، وتيارات الحمل الصاعدة فيه تباعد القارات وتصنع حيود المحيطات، والهابطة تصنع الأغوار العميقة.
🌍 التطبيقات الحياتية والصناعية والتكنولوجية (Real-World Applications):
✔ التنقيب عن البترول والغاز الطبيعي: تمثل الطيات المحدبة والفوالق الخافضة والمصائد التكتونية أهم المكامن الجيولوجية الطبيعية التي تحبس وتجمع النفط والغاز في خليج السويس والصحراء الغربية بمصر.
✔ تأمين السدود والأنفاق والمنشآت الكبرى: تجري دراسات جيوتقنية مساحية مكثفة لرصد الفوالق النشطة والفواصل الصخرية قبل حفر أنفاق قناة السويس أو بناء السد العالي لتفادي الانهيارات الزلزالية.
✔ استخراج الخامات المعدنية: يصاحب مستويات الفوالق صعود مياه معدنية حارة ترسب خامات اقتصادية هامة مثل الكالسيت، والمنجنيز، والنحاس، وخام القصدير على طول خطوط الصدع.
مسائل على الدرس وحلّها
- عند تقارب لوح محيطي (بازلتي عالي الكثافة) مع لوح قاري (جرانيتي أقل كثافة)، يندس المحيطي في طبقة الأسينوسفير وينصهر جزئياً لتصعد الماجما مكونة سلاسل جبلية بركانية غنية بالأنديزيت مثل جبال الأنديز.
- في ظاهرة تعاقب الأجيال في الفوجير، يتكاثر الطور الجرثومي (2n) لاجنسياً بالجراثيم بالانقسام الميوزي ليعطي جراثيم (n) تنمو إلى طور مشيجي قلبي (n) يحمل الأنتيريديا والأرشيجونيا ليتكاثر جنسياً بالأمشاج.
- النسخ يتم في اتجاه 5039; إلى 3039; بتكامل القواعد: T يقابله A، و A يقابله U، و C يقابله G.
- التتابع الناتج: 5039;-AUG-CCU-GUA-UGA-3039;.
- يبدأ بكودون البدء AUG وينتهي بكودون الوقف UGA.