پرش به محتوای اصلی

فصل 12 (علوم تجربی هشتم)

بخشی از بانک سؤال طبقه‌بندی‌شده‌ی این مبحث در کوئیز سنتر — رایگان و بدون نیاز به ثبت‌نام

خلاصه‌ی درسنامه

این خلاصه‌ی 30 درصدی درسنامه اصلی است. متن کامل با همه‌ی نکته‌ها، مثال‌های حل‌شده و جمع‌بندی، با ثبت‌نام رایگان در دسترست قرار می‌گیرد.

فصل 12 (علوم تجربی هشتم)

سنگ چیست؟

سنگ جسمی جامد و طبیعی است که از یک یا چند نوع کانی ساخته شده است. رابطهٔ اصلی این فصل همان زنجیرهٔ آشناست:

عنصرکانیسنگسنگ کره\text{عنصر} \rightarrow \text{کانی} \rightarrow \text{سنگ} \rightarrow \text{سنگ کره}

سنگ‌ها از نظر مقاومت، رنگ، چگالی و ترکیب مواد تشکیل‌دهنده فرق دارند. کاربردشان گسترده است: ساختمان‌سازی، نگهداری منابع طبیعی (نفت، گاز، آب، آهن) و تبدیل شدن به خاک. معادن سنگ ایران بیشتر در البرز و زاگرساند.

سنگ‌ها سه گروه‌اند: آذرین (انجماد مواد مذاب)، رسوبی (فرسایش، حمل، رسوب و فشردگی) و دگرگونی (تأثیر گرما، فشار و محلول داغ بر سنگ‌های دیگر).

سنگ‌های آذرین

به ازای هر ۱ کیلومتر عمق، دمای درون زمین حدود ۳۰ درجهٔ سلسیوس بالا می‌رود؛ سنگ‌ها ذوب می‌شوند و ماگما تشکیل می‌شود: مواد مذاب طبیعی، داغ، متحرک و سرشار از گاز. چون گاز فراوان و دمای بالا دارد، از سنگ‌های اطراف سبک‌تر است و بالا می‌آید.

دو نوع سنگ آذرین داریم:

  • آذرین درونی: ماگما داخل زمین می‌ماند ← سرد شدن آهسته ← بلورهای درشت و قابل دیدن با چشم. مثال: گرانیت، گابرو.
  • آذرین بیرونی: ماگما به سطح می‌رسد ← سرد شدن سریع ← بلورهای ریز. مثال: ریولیت، بازالت.

سرد شدن آهسته به بلورها فرصت رشد می‌دهد — مثل سرد کردن آرام محلول شکر.

نکته: در سنگ‌های آذرین فسیل وجود ندارد، چون دمای بالای ماگما هر موجود زنده‌ای را نابود می‌کند.

کاربردها: گرانیت و گابرو برای نما و پله؛ خرده‌سنگ آذرین در بتن و جاده‌سازی. هشدار: برخی گرانیت‌ها اورانیم دارند و برای نمای داخلی مناسب نیستند.

سنگ‌های رسوبی

مراحل تشکیل: فرسایش سنگ‌های سطح زمین ← حمل ذرات خردشده با رودخانه، یخچال یا باد ← رسوب‌گذاری در دریا و دریاچه ← تجمع لایه‌ها ← فشردگی زیر فشار لایه‌های بالایی ← سنگ رسوبی.

چهار روش تشکیل:

  • آواری (مکانیکی): ته‌نشینی ذرات فرسایش‌یافته؛ کنگلومرا و ماسه‌سنگ.
  • شیمیایی: رسوب مواد بر اثر واکنش در آب؛ قندیل غارهای آهکی و تراورتن.
  • تبخیری: تبخیر آب دریاچه‌های گرم و کم‌عمق؛ هالیت (نمک) و ژیپس (گچ).
  • زیستی (آلی): تجمع بقایای جانداران؛ زغال‌سنگ.

دو ویژگی شاخص: لایه‌لایه بودن و فسیل‌دار بودن. فسیل فقط در سنگ‌های رسوبی یافت می‌شود، نه آذرین و نه دگرگونی.

کاربردها: آهک و تراورتن در ساختمان‌سازی، آهک در تهیهٔ سیمان، سنگ گچ در گچ بنایی، و مهم‌تر از همه ذخایر نفت، گاز و زغال‌سنگ.

سنگ‌های دگرگونی

دگرگونی شبیه آجرپزی است: خشت خام با گرمای کوره به آجر تبدیل می‌شود، بدون آنکه ذوب شود. اینجا هم سنگ‌های آذرین یا رسوبی زیر گرما، فشار و محلول‌های داغ تغییر می‌کنند ولی جامد می‌مانند. تفاوت اصلی با آذرین همین است: در دگرگونی ذوبی در کار نیست.

سنگ آهکگرما و فشارمرمر\text{سنگ آهک} \xrightarrow{\text{گرما و فشار}} \text{مرمر}
زغال‌سنگگرما و فشارگرافیت\text{زغال‌سنگ} \xrightarrow{\text{گرما و فشار}} \text{گرافیت}

فشار و گرمای زیاد کانی‌ها را بازآرایی و ساختار را متراکم‌تر می‌کند، پس این سنگ‌ها استحکام بیشتری از رسوبی‌ها دارند. مرمر در مجسمه‌سازی و نما، و گرافیت در نوک مداد و روان‌کنندهٔ صنعتی کاربرد دارد.

مقایسهٔ سه گروه

ویژگی آذرین رسوبی دگرگونی
عامل تشکیل انجماد ماگما فرسایش + فشار گرما + فشار
فسیل ندارد دارد ندارد
لایه‌بندی ندارد دارد گاهی
استحکام زیاد کم تا متوسط زیاد
مثال گرانیت، بازالت ماسه‌سنگ، آهک مرمر، گرافیت

نکات فراتر

  • چرخهٔ سنگ: آذرین فرسایش می‌یابد و رسوبی می‌شود؛ رسوبی با گرما و فشار دگرگون می‌شود؛ دگرگونی با ذوب شدن دوباره آذرین می‌شود. این چرخه میلیون‌ها سال طول می‌کشد.
  • مرمر و باران اسیدی: مرمر از کربنات کلسیم است و در برابر اسید حل می‌شود؛ برای همین بناهای مرمری در شهرهای پرآلودگی فرسوده می‌شوند.

اشتباهات رایج

  • سنگ و کانی یکی نیستند؛ کانی مثل آجر و سنگ مثل دیوار است.
  • همهٔ سنگ‌ها فسیل ندارند؛ فسیل فقط در رسوبی‌هاست.
  • تفاوت آذرین درونی و بیرونی فقط محل تشکیل نیست؛ اندازهٔ بلور هم فرق دارد.
  • دگرگونی یعنی تغییر در حالت جامد؛ اگر سنگ ذوب و دوباره منجمد شود، آذرین می‌شود.
  • ماگما و گدازه یکی نیستند: ماگما زیر سطح زمین است و همان ماده وقتی به سطح برسد گدازه نام می‌گیرد.

نمونه سؤال

سؤال ۱: چرا در سنگ‌های آذرین هیچ‌وقت فسیل پیدا نمی‌شود؟

پاسخ: چون سنگ آذرین از انجماد ماگما تشکیل می‌شود و دمای بسیار بالای ماگما هر بقایای جانداری را در مسیرش نابود می‌کند؛ پس اثری از موجود زنده باقی نمی‌ماند.

سؤال ۲: سنگ آهکی در عمق زمین زیر گرما و فشار به مرمر تبدیل می‌شود. اگر همین مرمر بعدها کاملاً ذوب و سپس دوباره منجمد شود، سنگ نهایی از کدام گروه است؟ چرا با مرحلهٔ اول فرق دارد؟

پاسخ: سنگ نهایی آذرین است، نه دگرگونی. تفاوت کلیدی در «ذوب شدن یا نشدن» است: در مرحلهٔ اول سنگ جامد ماند و فقط کانی‌ها بازآرایی شدند (تعریف دگرگونی)؛ در مرحلهٔ دوم سنگ کاملاً ذوب و سپس منجمد شد، که دقیقاً تعریف سنگ آذرین است — نمونه‌ای زنده از چرخهٔ سنگ.

جمع‌بندی

سنگ‌ها اجسام جامد طبیعی ساخته‌شده از کانی‌اند و سه گروه دارند: آذرین از انجماد ماگما، رسوبی از فشردگی رسوبات و دگرگونی از تغییر سنگ‌های دیگر در حالت جامد. آذرین‌ها فسیل ندارند، رسوبی‌ها لایه‌لایه و فسیل‌دارند و دگرگونی‌ها مستحکم‌ترند.

نمونه تست

پاسخنامه‌ی تحلیلی سه‌بخشی برای هر سؤال

  • چرا گزینه‌ی درست، درست است
  • چرا هر گزینه‌ی دیگر غلط است
  • تله‌ی تستی‌ای که باید بشناسی

1. دانش‌آموزی می‌گوید: «سنگ و کانی یک چیز هستند، چون هر دو از مواد معدنی زمین ساخته شده‌اند.» کدام گزینه اشتباه این دانش‌آموز را به‌درستی اصلاح می‌کند؟

  • سنگ و کانی از عنصرهای کاملاً یکسان و به نسبت برابر ساخته می‌شوند، پس تفاوتی ندارند.
  • کانی فقط در سنگ‌های آذرین دیده می‌شود ولی سنگ در هر سه گروه یافت می‌شود.
  • سنگ واحد بزرگ‌تری است که از یک یا چند نوع کانی ساخته شده و کانی واحد سازندهٔ آن است.
  • کانی واحد بزرگ‌تری است که از چند نوع سنگ کنار هم ساخته می‌شود.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«سنگ واحد بزرگ‌تری است که از یک یا چند نوع کانی ساخته شده و کانی واحد سازندهٔ آن است.» درست است؛ درست مثل رابطهٔ آجر با دیوار، سنگ از یک یا چند نوع کانی تشکیل شده و کانی واحد سازندهٔ کوچک‌تر است. گزینهٔ «کانی واحد بزرگ‌تری است که از چند نوع سنگ کنار هم ساخته می‌شود.» رد می‌شود چون رابطه را برعکس بیان می‌کند؛ این سنگ است که از کانی ساخته می‌شود، نه کانی از سنگ. گزینهٔ «سنگ و کانی از عنصرهای کاملاً یکسان و به نسبت برابر ساخته می‌شوند، پس تفاوتی ندارند.» رد می‌شود چون سنگ‌های مختلف از ترکیب و نسبت‌های متفاوتی از کانی‌ها ساخته می‌شوند و همین تفاوت ترکیب، یکی از عوامل تمایز سنگ‌هاست. گزینهٔ «کانی فقط در سنگ‌های آذرین دیده می‌شود ولی سنگ در هر سه گروه یافت می‌شود.» رد می‌شود چون کانی واحد سازندهٔ همهٔ سنگ‌هاست، نه فقط آذرین. تلهٔ تستی: در زبان روزمره «سنگ» و «کانی» گاهی به‌جای هم به کار می‌روند، اما در علوم تجربی کانی واحد سازنده و سنگ محصول نهایی کنار هم قرار گرفتن کانی‌هاست؛ دقیقاً مثل رابطهٔ آجر با دیوار.

2. دو زمین‌شناس دربارهٔ علت تفاوت دو نمونه سنگ گفت‌وگو می‌کنند و به اختلاف رنگ و مقاومت در برابر سایش اشاره می‌کنند. کدام گزینه، مجموعهٔ کامل ویژگی‌هایی را نشان می‌دهد که در علوم تجربی برای تفاوت سنگ‌ها با هم معرفی شده است؟

  • مقاومت، رنگ، وزن کلی، اندازهٔ قطعه سنگ
  • رنگ، چگالی، دمای تشکیل، محل کشف سنگ
  • مقاومت، ترکیب مواد، سن زمین‌شناسی، عمق تشکیل
  • مقاومت، رنگ، چگالی، ترکیب مواد تشکیل‌دهنده

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«مقاومت، رنگ، چگالی، ترکیب مواد تشکیل‌دهنده» درست است؛ این چهار ویژگی باعث می‌شوند سنگ‌ها در برابر فشار و سایش، رنگ ظاهری، تراکم ماده در واحد حجم، و نوع و تعداد کانی‌های سازنده با هم فرق داشته باشند. گزینهٔ «مقاومت، رنگ، وزن کلی، اندازهٔ قطعه سنگ» رد می‌شود چون وزن کلی و اندازهٔ قطعه به بزرگی تکهٔ برداشته‌شده بستگی دارد، نه به نوع خودِ سنگ. گزینهٔ «رنگ، چگالی، دمای تشکیل، محل کشف سنگ» رد می‌شود چون دمای تشکیل و محل کشف، ویژگی خودِ سنگ نیستند بلکه شرایط بیرونی مربوط به منشأ آن‌اند. گزینهٔ «مقاومت، ترکیب مواد، سن زمین‌شناسی، عمق تشکیل» رد می‌شود چون سن زمین‌شناسی و عمق تشکیل، جزو فهرست رسمی تفاوت سنگ‌ها نیستند. تلهٔ تستی: بسیاری از گزینه‌های مشابه، دو مورد از چهار ویژگی درست را با دو مورد نامرتبط (وزن کل، عمق، سن) ترکیب می‌کنند تا شبیه پاسخ درست به‌نظر برسند؛ باید هر چهار مورد گزینه هم‌زمان با فهرست رسمی مطابقت داشته باشد.

3. در یک نمودار زنجیره‌ای، رابطهٔ میان چهار مفهوم «عنصر»، «کانی»، «سنگ» و «سنگ‌کره» باید از کوچک‌ترین واحد سازنده به بزرگ‌ترین ساختار رسم شود. کدام گزینه این ترتیب را درست نشان می‌دهد؟

  • عنصر، سنگ، کانی، سنگ‌کره
  • عنصر، کانی، سنگ، سنگ‌کره
  • کانی، عنصر، سنگ‌کره، سنگ
  • سنگ، کانی، عنصر، سنگ‌کره

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«عنصر، کانی، سنگ، سنگ‌کره» درست است؛ عنصرها کنار هم کانی می‌سازند، کانی‌ها کنار هم سنگ می‌سازند، و انبوه سنگ‌های به‌هم‌پیوسته سنگ‌کرهٔ زمین را تشکیل می‌دهند. گزینهٔ «کانی، عنصر، سنگ‌کره، سنگ» رد می‌شود چون ترتیب کانی و عنصر را برعکس کرده و سنگ‌کره را پیش از سنگ آورده، در حالی‌که سنگ‌کره از سنگ‌ها ساخته می‌شود نه برعکس. گزینهٔ «سنگ، کانی، عنصر، سنگ‌کره» رد می‌شود چون از بزرگ‌تر به کوچک‌تر شروع می‌کند و در پایان به سنگ‌کره (بزرگ‌ترین واحد) می‌رسد که با روند نزولی سنگ به عنصر ناسازگار است. گزینهٔ «عنصر، سنگ، کانی، سنگ‌کره» رد می‌شود چون جای کانی و سنگ را عوض کرده؛ سنگ از کانی ساخته می‌شود، نه کانی از سنگ. تلهٔ تستی: چون هر چهار مفهوم در یک زنجیرهٔ منطقی قرار دارند، جابه‌جایی حتی دو حلقهٔ میانی (کانی و سنگ) کل توالی را نادرست می‌کند؛ باید هر چهار جایگاه هم‌زمان درست باشد.

4. کدام مورد جزو کاربردهای کلی سنگ‌ها که در علوم تجربی معرفی شده است، محسوب نمی‌شود؟

  • ساختمان‌سازی مانند نما، کف و پله
  • حاوی بودن منابع طبیعی مانند نفت، گاز، آب و آهن
  • تبدیل شدن به خاک در شرایط مناسب محیطی
  • تولید مستقیم انرژی هسته‌ای در نیروگاه اتمی

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«تولید مستقیم انرژی هسته‌ای در نیروگاه اتمی» درست است چون در فهرست کاربردهای کلی سنگ‌ها ذکر نشده؛ سنگ‌ها ممکن است حاوی عنصرهای رادیواکتیو (مانند اورانیم در برخی گرانیت‌ها) باشند، اما این با کاربرد مستقیم آن‌ها در نیروگاه اتمی متفاوت است. گزینهٔ «ساختمان‌سازی مانند نما، کف و پله» رد می‌شود چون یکی از کاربردهای اصلی و ذکرشدهٔ سنگ‌هاست. گزینهٔ «حاوی بودن منابع طبیعی مانند نفت، گاز، آب و آهن» رد می‌شود چون سنگ‌ها به‌عنوان مخزن این منابع طبیعی معرفی شده‌اند. گزینهٔ «تبدیل شدن به خاک در شرایط مناسب محیطی» رد می‌شود چون این تبدیل به‌صراحت به‌عنوان یکی از کاربردهای غیرمستقیم سنگ‌ها (بستر زیستن جانداران) بیان شده است. تلهٔ تستی: وجود عنصر رادیواکتیو در برخی سنگ‌ها (مثل هشدار دربارهٔ اورانیم در گرانیت) نباید با «کاربرد» آن سنگ در تولید انرژی هسته‌ای اشتباه گرفته شود؛ این دو مفهوم متفاوت‌اند.

5. مهم‌ترین معادن سنگ در ایران، در کدام رشته‌کوه‌ها قرار دارند؟

  • البرز و آتشفشان سهند
  • دماوند و بینالود
  • البرز و زاگرس
  • زاگرس و هیمالیا

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«البرز و زاگرس» درست است؛ این دو رشته‌کوه به‌صراحت به‌عنوان مهم‌ترین معادن سنگ ایران معرفی شده‌اند. گزینهٔ «زاگرس و هیمالیا» رد می‌شود چون هیمالیا در قلمرو ایران نیست؛ هرچند ایران و هیمالیا هر دو بخشی از یک کمربند کوه‌زایی گسترده‌ترند، اما هیمالیا خودِ رشته‌کوه معدنی ایران نیست. گزینهٔ «البرز و آتشفشان سهند» رد می‌شود چون سهند یک کوه آتشفشانی منفرد است، نه یکی از دو رشته‌کوه اصلی معدنی کشور. گزینهٔ «دماوند و بینالود» رد می‌شود چون دماوند یک قلهٔ آتشفشانی در دل البرز است و بینالود هم رشته‌کوه اصلی معادن سنگ کشور معرفی نشده. تلهٔ تستی: نام بردن از یک کوه یا قلهٔ خاص (مثل دماوند یا سهند) که در دل یکی از این دو رشته‌کوه قرار دارد، نباید با نام خودِ رشته‌کوه اصلی اشتباه گرفته شود.

مباحث مرتبط

ادامه‌ی این مبحث رو ببین

با ثبت‌نام رایگان، به بانک کامل سؤال، شبیه‌ساز کنکور و تحلیل پیشرفت دسترسی داری

ثبت‌نام رایگان