تالارها ثبت نام نظرسنجی جستجو موقعیت قوانین آخرین ارسالها   چت روم
علم و دانش

Earth science | مقالات زمین شناسی

صفحه  صفحه 10 از 18:  « پیشین  1  ...  9  10  11  ...  17  18  پسین »  
#91 | Posted: 5 Apr 2014 19:15
اهمیت اقتصادی کانیها




کانیها دارای ارزش اقتصادی بسیار زیادی می‌باشند، بطوری که اقتصاد بسیاری از کشورهای جهان نظیر شیلی ، گینه ... بر اساس مواد معدنی پایه‌ریزی شده است. اگر چه بسیاری از کانیها دارای ارزش درمانی ویژه خود هستند و حتی تعدادی به عنوان مواد سمی و مهلک مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی افرادی نیز وجود دارند که همراه داشتن کانیهای معین را در درمان برخی از بیماریهای موثر می‌دانند. در سراسر جهان عده زیادی علاقمند به جمع‌آوری مجموعه‌های کانی هستند، در یک پیک نیک خانوادگی می‌توان نمونه‌هایی از این خلقت زیبای خداوند جمع‌آوری نمود. با توجه به اینکه در کشور ما کانیهای متنوعی وجود دارند و بسیاری از آنها قابل دسترس می‌باشند.

کانیها از دوران پیش از تاریخ ، نقشی اصلی در نحوه زندگی بشر و استاندارد زندگی وی داشته‌اند. با گذشت هر قرن ، اهمیت اقتصادی کانیها به گونه‌ای فزاینده بیشتر شده و امروزه به اشکال بیشماری ، از احداث آسمانخراشها گرفته تا ساخت رایانه به آنها وابسته‌ایم. تمدن جدید ، به طور شگفت آوری به کانیها وابسته است و کاربرد وسیع آنها را الزامی کرده است. تعداد کمی از کانیها مانند تالک ، آزبست ، گوگرد و ... به همان شکل استخراج شده ، معروف می‌شوند. اما بسیاری از آنها را برای به دست آوردن یک ماده مفید ، باید در آغاز فرآوری کرد. برخی از محصولات آشناتر عبارتند از : آجر ، شیشه ، سیمان ، گچ و چیزی در حدود بیست فلز از آهن گرفته تا طلا. کانسنگهای فلزی و کانیهای صنعتی در همه قاره‌ها و در هر جا که کانیهای خاص به اندازه کافی تمرکز یافته و استخراج آنها اقتصادی باشد، استخراج می‌شوند.
     
#92 | Posted: 5 Apr 2014 19:16
تاریخچه ي كاني ها

مصریان قدیم شش هزار سال قبل از میلاد در صحرای سینا فیروزه را به خاطر رنگ زیبایش استخراج می‌کردند. انسانهای عهد حجر ، سنگ آتشزنه را که دارای سطح شکست تیز است، به عنوان چاقو و سرنیزه ، جهت تراشیدن چوب و تهیه نوک تیز کمان به کار می‌برند. علاوه بر تفریت که دارای سطح شکست منحنی شکل است برای تهیه تبر و از سنگ آتشزنه و پیریت جهت تهیه آتش استفاده می‌کردند.

عهد حجر زمانی خاتمه یافت که انسان توانست در نتیجه تجارب گوناگون از مس و قلع آلیاژی به نام مفرغ یا برنز تهیه کند. در طی عهد برنز بشر قرنها تجربه اندوخت تا سرانجام حدود 1000 سال قبل از میلاد مسیح به کشف و تهیه آهن توفیق یافت. به روایت دیگر حدود 2700 سال قبل عصر مفرغ آغاز شد که در این عصر انسان ابزار خود را از این آلیاژ تهیه می‌نموده است. حدود 3000 سال ق.م مصریها از ذوب سیلیس ، شیشه تهیه نمودند و قرنها پیش از میلاد مسیح چین‌ها در فسیلها از کائولن ابزار چینی می‌ساخته‌اند. در طول تاریخ اطلاعات بسیاری در رابطه با چگونگی شکل گیری ، جنس ، ساختمان و سایر خصوصیات کانیها بدست آمده است.



سیر تحولی و رشد

اصولا یونانیها نخستین ملتی بودند که جنبه علمی کانیها را بررسی کردند مثل تالس ملطی که 485 سال قبل از میلاد به خاصیت کهربایی کانیها اشاره کرده و تمیش تکلس (527-549 ق.م) که دست به استخراج معادن زد. یک کتاب سنگ شناسی (الاحجار) که به ارسطو (322-384 ق.م) نسبت می‌دادند بعدها معلوم شد که در سده هشتم نوشته شده ، ولی کتابی از شاگردش یتوفر است (288-372 ق.م) بجا مانده بنام "راجع به سنگها" که شاید بتوان گفت اولین کتاب علمی کانی شناسی است.

کتاب با ارزش دیگری که بعدها نوشته شد بوسیله پزشک رومی جالینوس (201-113 م) بود. اثر دانشمند عالیقدر ایرانی ، ابو علی سینا (1037-970) تحت عنوان "درباره کانیها" را شاید بتوان گفت اولین کتابی است که کانیها را بطور سیستماتیک به چهار دسته تقسیم کرده است. از اروپاییان از کانی شناس آلمانی آلبرت فون بول (280-119 م) یاد می‌کنیم این شخص که به ماگنوس معروف است داراری پنج جلد کتاب از زمینه کانی شناسی است. از دو شخصیت دیگر آلمانی به نامهای باسیلوس والنتین و آگریکولا (1623-1555) یاد می‌کنیم که شخص اخیر بعدها به پدر کانی شناسی معروف گشت.

آخرین شخصی که کانیها را از نظر ظاهری مورد مطالعه قرار داد، کانی شناس روسی لموسوف (1711-1765) بود. در سال 1669 یک دانشمند دانمارکی به نام نیلس استنسن قانون ثابت بودن زوایا را کشف کرد. در همین سال شخص دیگری به نام اراسموس بارتولینوس موفق به کشف شکست مضاعف کلیست ایسلندی گردید. قانون پارامتر وایس آلمانی در دهه دوم قرن بیستم وضع کرد. در سال 1830 هسل 32 کلاسه را ثابت کرد، پس از آن با استفاده از محاسبات ریاضی فدروف روسی و شنفلیس آلمانی 230 شبکه فضایی را ثابت کردند. با کشف اشعه ایکس بوسیله رنتگن ، تحول عظیمی در کانی شناسی بوجود آمد بدینوسیله برای اولین مرتبه ماکس فون لاوه موفق به مطالعه ساختمان داخلی کریستال گردید. بعد از اینکه استفاده از اشعه ایکس در کانی شناسی نشان داده شد، براگ در سال 1913 اولین ساختمان یعنی شبکه نمک طعام را معرفی نمود.
کانی چیست؟

کانی عبارت است از عناصر یا ترکیبات شیمیایی طبیعی جامد ، همگن ، متبلور و ایزوتروپ با ترکیبات شیمیایی نسبتاً معین که در زمین یافت می‌‌شود. خواص فیزیکی کانیها در حدود مشخص ممکن است تغییر نمایند. کانیها به صورت اجسام هندسی با ساختمان اتمی منظم متبلور می‌گردند که به آن بلور می‌گویند. اگر بلور یک کانی را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسیم نماییم سرانجام به کوچکترین جزء دارای شکل هندسی منظم خواهیم رسید که آن را واحد تبلور ، سلول اولیه و یا سلول واحد بلور می‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ایجاد می‌گردد.

علاوه بر کانیهای متبلور با دسته‌ای از ترکیبات دارای تمامی خواص کانی بجز سیستم تبلور می‌باشند که این دسته را شبه ‌کانی می‌نامند و شرایط تشکیل کانیها بسیار متفاوت است ، برخی مانند پیریت ممکن است در شرایط بسیار متنوعی ایجاد ‌گردند در حالیکه برخی دیگر به عنوان شاخص کانی ، فشار ، دما وجود عناصر رادیواکتیو و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند. همه کانیها به استثنا شبه‌کانی‌ها در یکی از 7 سیستم تبلور شناخته شده متبلور می‌گردند. برخی از کانیها در شرایط مشابه در کنار هم تشکیل می‌گردند که به آنها پاراژنز با کانی‌های همراه گفته می‌شود. کانیها در طبیعت در اندازه‌‌های بسیار متفاوتی یافت می‌شوند که بر این اساس آنها را به درشت بلور ، متوسط بلور ، ریز بلور و مخفی بلور تقسیم می‌نمایند. برخی از انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونه‌های دستی قابل تشخیص بوده ، انواع ریز بلور توسط میکروسکوپهای قوی و کانیهای مخفی بلور را به کمک اشعه ایکس و میکروسکوپهای الکترونی می‌توان شناسایی نمود.
     
#93 | Posted: 5 Apr 2014 19:16
استفاده از پروبيوتيكها در آبزيان
استفاده از پروبيوتيكها در آبزيان خلاصه: تحقيق بر روي كاربرد پروبيوتيكها با هدف حفاظت از محيط زيست، در تغذيه حيوانات آبزي افزايش يافته است. پروبيوتيكها ميكروبهاي زنده‌‌اي هستند كه بصورت افزودني غذائي استفاده مي‌شوند و موجب بهبود سلامتي انسان و حيوانات اهلي ميگردند. ميكروبهاي دستگاه گوارش ماهي و خرچنگ خوراكي به دليل عبور جريان آب از لوله گوارش وابستگي ويژه‌اي به محيط خارجي دارند. بيشتر باكتريهاي موجود در روده، بدلبل جريان مداوم باكتريهائي كه از آب و غذا وارد آن مي‌‌شوند جابجا مي‌گردند. بعضي از محصولات تجاري معرفي شده به عنوان پروبيوتيك مكمل غذائي نيستند و به منظور اهداف ديگري طراحي گرديده‌اند. بحث پروبيوتيك زماني مطرح شد كه مشخص گرديد ميكروبهاي استفاده شده در لوله گوارش زنده مي ‌مانند. از طرف ديگر جنبه هاي ديگري مثل كنترل بيولوژيكي از طريق بهبود كيفيت آب و درمان بيولوژيكي نيز جهت پروبيوتيكها مطرح گرديد‌ه‌است. اگر چه اولين پروبيوتيكهائي كه بر روي آبزيان آزمايش شدند براي موجودات خشك‌زي طراحي گرديده بودند ولي بعضي تاثيرات در ماهيها نيز به همان صورت مشاهده گرديد. بدليل عدم اطمينان از زنده ماندن باكتريها در محيط آبي، بيشتر تلاشها بر اساس جداسازي و انتخاب سويه‌هاي از پروبيوتيكی از محيط آبي بود. اين ميكروبها شامل ويبريونها، پزودوموناسها، باكتريهاي اسيد لاكتيك، باسيلها و مخمرها ميباشند. البته سه ويژگي در مورد ميكروبهائي که به عنوان پروبيوتيك انتخاب مي‌شوند بايد در نظر گرفته شود. 1) حالت آنتاگونيستي در مقابل باكتريهاي بيماريزا داشته باشند 2)خاصيت تشكيل كلني داشته باشند 3)امكان افزايش مقاوت ميزبان در برابر پاتوژن را داشته باشند. علاوه بر اينها بايد با باكتريهاي بيماريزا براي كسب غذا، همچنين امكان اتصال به ديواره روده رقابت نمايند و توانائي تحريك سيستم ايمني بدن را داشته باشند. مقدمه: مدتها پيش از اين ميكروبها بصورت نا‌اگاهانه جهت نگهداري غذا استفاده مي‌شدند و اين روش تجربي جهت بهبود سلامتي انسان نيز بكار گرفته مي‌شد. در اوايل قرن بيستم مچنيكف پيشنهاد جايگزيني باكتريهاي اسيد لاكتيك در داخل روده انسان را بعلت متوقف كردن فعاليت ساير ميكروبهاي زيان آور داد. ولي استفاده از پروبيوتيكها به مفهوم جديد تقريبا از بيست و پنج سال قبل آغاز گرديد و به مدت چندين سال در جوامع علمي بررسي گرديد. براي پروبيوتيكها چندين تعريف ذكر گرديده است. از جمله آنكه پروبيوتيكها ارگانيسمهائي هستند كه در تعادل ميكروبي روده نقش دارند، ولي اين تعريف در بيشتر موارد صدق نمي‌ كند به همين دليل بر اساس تعريف جديد پروبيوتيكها ميكروبهاي زنده‌اي هستند كه به عنوان مكمل غذائي جهت بهبود سلامتي استفاده مي‌گردند. اولين مورد استفاده از پروبيوتيك در تغذيه آبزيان، در چند سال اخير انجام يافته ولي علاقه به استفاده از آن بسرعت در حال گسترش مي‌باشد. در حال حاضر امكان بررسي موقعيت آن از لحاظ تجربي و علمي امكان پذير است. در اين مقاله نيز : 1- امكان استفاده از اين اصطلاح علمي در آبزيان 2- تفاوت روند استفاده از اين ماده در موجودات مختلف 3- چشم انداز تحقيقات آتي آن بررسي گرديده است. آيا محيط روده حيوانات آبزي براي پروبيوتيكها مناسب است؟ موجودات آبزي كاملا متفاوت از موجوداتي هستندكه در خشكي زندگي مي‌كنند به دليل توسعه مصرف پروبيوتيكها اين سوال مطرح مي‌ گردد كه استفاده مناسب از پروبيوتيك‌ها در آبزيان چگونه بايد ‌باشد. توسعه تغييرات انسان وحيوانات خشك‌زي، در داخل يك محيط آمنيوتيكي صورت مي‌گيرد در حالي كه لارو بيشتر ماهيها در اوايل مرحله رشد در محيط خارج رها ميشوند. اين لاروها در حاليكه بي نظمي ميكروبي وسيعي را در داخل دستگاه گوارش نشان مي‌دهند شروع به تغذيه مي‌كنند در حالي كه لوله گوارش آنها كاملا توسعه پيدا نكرده و در ضمن سيستم ايمني بدن آنها نيز هنوز كامل نيست به همين دليل استفاده از پروبيوتيكها در مراحل لاروي بسيار لازم است. در لوله گوارش انسان و حيوانات خشك‌زي باكتريهاي گرم مثبت بي هوازي سويه هاي غالب مي‌باشند. در انسان مهمترين اين گروهها، باكتريوسيدها، كوكسيهاي گرم مثبت بي هوازي، ائوباكتريومها و بيفيدوباكتريومها هستند. در حالي كه سويه‌هاي تقريبا غالب در خوك استرپتوكوكها و لاكتوباسيلها هستند و به همين دليل بيشتر سويه ‌ هاي استفاده شده به عنوان پروبيوتيك به گروههاي بيفيدوباكترها، لاكتوباسيلها و استرپتوكوكها تعلق دارند . همچنين گونه غالب در لوله‌گوارش خرچنگ ميكروبهاي گرم منفي بي‌هوازي هستند. در خرچنگها، صدفها و ماهيهاي موجود در اعماق دريا ويبريوها و پزودوموناسها سويه های غالب را تشكيل مي‌دهند و آئروموناسها، پزودوموناسها و انترو باكترياسه‌ها گونه‌هاي غالب در ماهيهاي آب شيرين مي‌باشند. به همين دليل مؤثرترين پروبيوتيكها براي حيوانات دريائي احتمالا متفاوت از آنهائي خواهند بود كه براي حيوانات خشك زي استفاده مي‌گردند. پایداری بيشتر ميكروبها در بدن حيوانات آبزي ناچيز است. همچنين بدليل اينكه اين حيوانات خونسرد هستند ميكربهاي همزيست با آنها نسبت به تغيير درجه حرارت متفاوت خواهند بود، ضمن اينكه تغيير شوري آب نيز احتمالا ميكروبها را تحت تاثير قرار خواهد داد. ماهيهاي اعماق دريا جهت مقابله با از دست دادن آب بدن مجبور به مصرف مداوم آب مي‌باشند بنابراين بافت ميكروبي موجود در روده حيوانات آبزي احتمالا بوسيله ميكروبهاي موجود در آب و غذا تحت تاثير قرار مي‌گيرد در لارو و ماهيهاي كوچك تاثير نوع تغذيه بر روي ميكروارگانيسمهاي دستگاه گوارش به وضوح ثابت شده است و اين تاثير به خصوص در مورد اولين تغذيه بسيار موثر ميباشد. ايده استفاده از پروبيوتيك در يك ديد وسيع Moriority در سال 1998 پيشنهاد كرد كه پروبيوتيكها به عنوان افزودنيهاي آبي نيز تعريف شوند. ولي يك تعريف كلي از پروبيوتيكها به صورت زير مي‌باشد كه پروبيوتيكها ميكروبهائي هستند كه به داخل لوله گوارش موجود زنده وارد شده و توانائي زنده‌ ماندن جهت بهبود سلامتي موجود را دارا مي‌باشند. در سال 1991 Porubcan تلاشهائي جهت بهبود كيفيت آب آشاميدني و افزايش راندمان توليد بعضي آبزيان توسط باكتريها انجام داد، كه عبارت بودند از : 1) شناور كردن فيلترهاي زنده شامل باكتريهاي نيتروژن زدا كه مقدار آمونياك و نيتريت را در آب كاهش دادند و اين امر باعث افزايش زنده ماندن ميگوها گرديد. 2) تركيبي از باسيلها در مجاورت هوا دهنده استخر، تقاضاي موجود براي اكسيژن را كاهش داد و مقدار برداشت ميگو را افزايش داد. به همين دليل باكتريهاي نيتروژن زدا و يا باسيلوسها را نيز بعلت بهبود كيفيت آب و افزايش سلامتي حيوان به عنوان پروبيوتيك تلقي مي‌نمايند ولي اين دو نوع باكتري كاملا متفاوتند بطوري كه باكتريهاي نيتروژن زدا به هيچ عنوان در لوله گوارش حيوانات وجود ندارند و سويه باسيل ها نيز كه به عنوان پروبيوتيك براي حيوانات خشك زي استفاده مي‌شود اساسا منشا خاك دارند ودر لوله گوارش وجود ندارند اما در طول روده فعال مي‌باشند و در اين مورد گزارشهاي زيادي نيز از جداسازي باسيلها از ماهيها، خرچنگها و دو كفه‌ايها گزارش شده است. در طي مطالعه‌اي مشخص شد كه باسيلهاي اضافه شده به محيط پرورش گربه‌ماهيها، قدرت حياتي آنها را افزايش مي‌دهند ولي در تمام اين مطالعات بيشتر توجه بر روي بهبود كيفيت آب بود. Kennedy و همكارانش در سال 1998 نوعي از باسيلوس سوبتيليس را از يك نوع ماهي جدا نمود. تكثير اين سويه در داخل آب وقتي كه شوري آب از 30 به 3 واحد بين الملي كاهش يافت موجب حذف ويبريوها از كل لاروهاي اين گونه گرديد. Moriarty در سال 1998 متوجه افزايش قابليت زنده‌ماني ميگوهائي شد كه در محيط پرورش آنها سويه‌هائي از باسيلها وجود داشتند، در اين حالت تعداد ويبريوهاي بيماريزا در رسوبات و آب كاهش پيدا كردند، ولي تاثير آن بر روي ميكروبهاي روده مطالعه نگرديد. باسيلهاي انتخاب شده علاوه بر فعاليت آنتي بيوتيكي بر عليه ويبريوها، به عنوان پروبيوتيك چند وظيفه ديگر نيز داشتند، از جمله ترشح آنزيمي و رقابت براي فضا و غذا كه اين مكانيسمهاي آنتاگونيسمي از بوجود آمدن گونه‌هاي مقاوم كه اولين خطر استفاده از آنتي‌بيوتيكها است جلوگيري مي‌كند. البته براي تائيد اين نظريه و بيان خاصيت حذف رقابتي پروبيوتيكها احتياج به آزمايشات و شواهد زيادتري مي‌‌باشد.‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌� ��‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌�� �‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌� ��‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌�� �‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌� ��‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌�� �‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌� ��‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌�� �‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌� ��‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌�� �‌‌‌‌‌‌‌‌‌ اين اصل بر اساس جايگزيني يك گونه به جاي گونه اوليه اخذ گرديده است به طوي كه گونه جديد امكان سازش بهتر با شرايط زيستي محدود را دارا باشد. خاصيت توليد آنتي بيوتيك توسط سويه‌هاي باسيلوس، امكان توجيه خاصيت حذف رقابتي پروبيوتيكها را ندارد. در اين خصوص Moriarty در سال 1998 فعاليت مهاركنندگي باسيلوس را در مقابل ويبريو در استخر خاكي نشان داد، اما تاثير آن بر روي حيات ميگوها احتمالا بصورت يك تاثير غير مستقيم روي سلامتي آنها بوده است. براي مثال تجزيه مواد آلي بوسيله باسيلوس احتمالا كيفيت آب را بهبود مي‌ بخشد با اين حال استفاده از باسيل به عنوان يك مكمل در استخر هنوز احتياج به بررسيهاي بيشتری دارد . در حال حاضر استفاده از پروبيوتيك به عنوان يك كنترل بيولوژيكي مورد توجه مي‌ باشد. اصطلاح كنترل بيولوژيكي عبارت از محدود كردن و يا حذف آفات مخرب و يا پاتوژنها بوسيله ارگانيسمهاي بخصوص مي‌‌ باشد. Maeda و همكاران در سال 1997 كنترل بيولوژيكي را شامل روشهائي بيان كردند كه در آن بعضي ميكروبها و يا ارگانيسمها در محيط آبي پاتوژنها را كشته و يا تعداد آنها را كاهش مي‌ دهند. در اين حالت رفتار استخرهاي ذكر شده در آزمايش Moriarty در سال 1998 نوعي از كنترل بيولوژيكي مي‌‌ تواند تلقي گردد. نخستين آزمايشها در مورد استفاده از پروبيوتيكها در تغذيه آبزيان توسط موادي صورت گرفت كه براي حيوانات خشكزي طراحي گرديده بود. بطور مثال اسپورهاي باسيلوس توئي جدا شده از خاك، تلفات را در مار ماهي ژاپني كه توسط نوعي ميكروارگانيسم آلوده شده بود كاهش و سرعت رشد را افزايش داد. اسپورها نيز به سادگي در تركيب غذا مخلوط شدند. ولي در اين آزمايش سرنوشت اسبورها در لوله گوارش پيگيري نگرديد كه مشخص گردد آيا اسپورها در روده رشد مي‌كنند و يا دفع مي‌شوند و درجه حرارت آب چه تاثيري بر روي آنها دارد. همان نوع از باسيلوس توئي بوسيله Kozasa در سال 1986 برروي رتيفرها آزمايش شدند. در اين آزمايش رتيفرها به مدت 2 ساعت اسپورها را فيلتر نمودند (استفاده كردند). اين روش موجب افزايش سرعت رشد گرديد اما در اين آزمايش نيز سرنوشت ميكربها مطالعه نگرديد. طي يك مطالعه ديگر كه با استفاده از اسپورهاي باسيلوس انجام گرفت، بيشتر اسپورهاي باسيلوس بوسيله رتيفرها در كمتر از يكساعت فيلتر گرديد اما تعداد اسپورهاي قابل رشد در كمتر از يكساعت به سرعت كاهش يافت اما در زمان خيلي كوتاه دوباره زندگي خود را آغاز كردند. بر اساس بررسيهاي انجام يافته بسياري از باسيلها در طي فرايند تشكيل اسپور و يا پروتئوليز سلولهاي رويش‌كننده، آنتي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بيو تيك توليد مي‌كنند و زماني كه رتيفرها از اسپورها استفاده مي‌نمايند كاهش تعداد ويبريونها احتمالا از طريق آزاد شدن آنتي‌ بيوتيك از اين سلولها باشد. بطور كلي تاثير مستقيم پروبيوتيك افزايش مقاومت رتيفرها در مقابل ويبريوها بود. محصولات تجاري بر اساس باكتريهاي زنده اسيدلاكتيك نيز جهت لارو ماهيها معرفي گرديده است، اين مواد توليد و سرعت رشد رتيفرها و ماهيها را افزايش مي‌دهند. در بعضي از نسبتهاي اسيد لاكتيك افزايش تعداد ديگر باكتريها نيز محدود مي‌گردند و يا بعضي محصولات تجاري حاوي استرپتوكوك، موجب افزايش رشد و بهبود راندمان غذائي در ماهي كپور شدند، ضمن آنكه اشرشيا كولي در روده ماهي كپور بعد از 14 روز تغذيه با اين نوع پروبيوتيك ناپديد گرديد. اين محققان بدون هيچگونه شواهد آزمايشگاهي بيان كردند كه استرپتوكوك، توانائي بالائي در اتصال به اپيتليوم روده ماهي كپور دارد. البته اين آزمايشها همانگونه كه ذكر شد با پروبيوتيكهاي ساخته شده براي حيوانات خشك زي انجام يافته است واين نشان دهنده علاقه به استفاده از افزودنيهاي باكتريائي در غذاهاي آبزيان نیز مي‌باشد. البته زنده ماندن اين ميكروبها در لوله گوارش حيوانات آبزي مورد ترديد مي‌باشد به همين دليل بيشتر تلاشها برروي سويه‌هاي بومي با خاصيت پروبيوتيكي استوار گرديده است. تلاش براي شناسائي پروبيوتيكهائي كه بطور طبيعي در آب وجود دارند جداسازي و مشخص كردن ميكروبهائي كه بطور ذاتي در محيط پرورش وجود دارند در هنگام تشريح بدن ماهيهاي جوان و خرچنگها، ميكروبهاي بومي مستقر در نقاط مختلف معده و روده بدست مي‌ آيند. ميكرو بهاي چسبيده به اپيتليال روده مي‌توانند از آن جدا شوند اما اين روش در مورد لارو و مواد غذائي زنده امكان پذير نيست. اما مي‌توانيم سطح خارجي لارو ماهي را با محلول يك دهم درصد محلول نمكي بنز آلكونيوم كلرايد جهت جداسازي ميكربهاي چسبيده به سطح خارجي شستشو داده وسپس بوسيله واسطه‌ هاي خاص و روشهاي مناسب آنها را مشخص نمود. مطالعات اوليه اولين گزارشهاي موفقيت آميز توسط Maeda و Liao در سال 1992 ارائه شد كه در آن يك سويه به نام PM-4 را ازمحيط پرورشي يك نوع لارو ماهي جدا نمود كه داراي قدرت زيستي و تكثير خوب بود. اين باكتري براي كنترل بيولوژيكي محيط اين نوع لارو و ماهي كپور استفاده مي شود.كنترل بيولوژيكي موجب افزايش زنده‌ماني لارو و محدود كردن رشد ويبريوآنگوئيلاروم وهاليفتوروس مي‌گردد. ولي در اين مطالعه هيچگونه بررسي بروي امكان زيست اين باكتري در روده لارو كپور انجام نگرفت، در حالي كه عفونت ويبريو آنگوئيلاروم در ابتدا از روده شروع مي‌شود. Griffith در سال 1995 گزارش كرد كه لارو ميگوهاي پرورش يافته در بعضي استخرهاي اكوادور بوسيله يك بيماري كه مشخصه آن تغيير در جمعيت باكتريها است تحت تاثير قرار مي‌گيرد. در اين حالت نسبت ويبريو آلگينوليتيكس كاهش يافت در حالي كه ويبريو پاراهموليتيكس افزايش يافت. به همين منظور سويه اوليه جدا شد و به عنوان پروبيوتيك در بعضي از استخرها استفاده گرديد كه در اين حالت قدرت زيستي ميگوها به حد قبل از بيماري بازگشت . Austin و همكارانش در سال 1995 تاثير پروبيوتيكي اين سويه را بررسي نمود و گزارش كرد كه سلولهاي ويبريواوردالي توانائي زنده ماندن خود را در طول 3 ساعت بعد از اضافه شدن پروبيوتيك به داخل محلول از دست دادند. همچنين ويبريو آنگوئيلاروم و آئوروموناس‌سالمونيسيدا نيز با وسعت كمتري مهار شدند. در آزمايشي ديگر مشخص گرديد مقاوت ماهي سالمون شستشوداده شده با پروبيوتيك در مبارزه با بيماريها بهبود يافت. بطور كلي چيزي كه از يك پروبيوتيك ميتوانيم انتظار داشته باشيم عبارت است از 1) آنتاگونيسم با بيماريها 2) خاصيت كلني شدن در روده با امكان چسبيدن به موكوس روده 3) افزايش مقاومت ميزبان در مقابل بيماريها آنتاگونيسم با بيماريها بنظر مي‌رسد در باكتريهاي خاكزي خاصيت آنتاگونيسمي يك امر مشترك باشد. بطور مثال بيش از 60% از باكتريهاي جدا شده از زئوپلانكتونها، خاصيت باكتريوليتيك داشتند. و بيشتر از 75% باكتريهاي جدا شده از اسفنجها تركيبات آنتي باكتريال توليد مي‌ كردند. تغذيه لارو ماهي هاليبوت براي اولين بار با سويه مشخصي از باكتري، از رشد يك نوع ويبريو بيماريزا ممانعت كرد. خاصيت آنتي‌باكتريال در ميكروبهاي آب شيرين نيز وجود دارد. بطور مثال بعضي از باكتريهاي اسيد لاكتيك مانند لاكتوباسيلوس آنتاگونيسم بيماريهاي ماهيها هستند. Sugita و همكارانش در سال 1998 يك سويه از باسيلها را كه آنتاگونيسم حدود 63% از ميكروبهاي جدا شده از روده ماهي بودند شناسائي نمود. سويه‌هاي بيماريزاي ويبريوآئوروموناس‌ در بيشتر آزمايشهاي آزمايشگاهي هدف بودند. بعضي باكتريها بر ضد ويروسها مي‌باشند و احتمالا براي كنترل بيماريهاي ويروسي مؤثر ميباشند. حالت آنتاگونيسمي در برابر پاتوژنها احتمالا بوسيله واسطه‌هاي ديگري به غير از آنتي‌بيوتيكها باشد. اسيدهاي آلي، پراكسيد هيدوژن، سيدروفرها از جمله اين واسطه‌ها مي‌توانند باشند. البته شرايط آزمايش در حالت in-vitro و in-vivo متفاوت مي‌ باشد و بيان حالت ‌ آنتاگونيسمي در حالت in-vitro نميتواند يك معيار كافي براي انتخاب پروبيوتيك باشد. خاصيت تشكيل كلني در روده قدرت تشكيل كلني يك معيار مهم براي پروبيوتيكهاست اما احتمالا اگر باكتريهاي ناپايدار نيز در دز بالا و بصورت مداوم استفاده شوند مفيد باشند. بنابراين در عمل ضروري مي‌باشد كه پايداري پروبيوتيكها در روده ارزيابي گردد. در اين خصوص پايداري باكتريهاي اسيد لاكتيك در روده مورد مطالعه قرارگرفته است. غلظت ديورجنس در سكوم ماهيهاي كد جوان بيشتر بود. به نظر مي‌‌‌‌رسد باكتريهاي اسيد لاكتيك جدا شده قادر به زنده ماندن براي چندين روز در روده ماهي جوان باشند. ويبريونها هم احتمالا روزها و يا حتي هفته‌ها در ماهي و لارو صدفها پايدار باشند. مخمرها نيز به موكوسهاي روده قزل‌ آلاي رنگين‌كمان مي‌چسبند و توانائي بالائي براي چسبيدن و تشكيل كلني دارند و استفاده از آنها نيز در آبزيان مورد توجه مي‌باشد. بهبود عكس‌العمل حيوانات آبزي در برابر بيماريها توسط مصرف پروبيوتيكها در بسياري از آزمايشها تست گرديده است. حيوانات آزمايش شده عبارت بودند از رتيفرها، لاروسپرماهيها، حلزونها، صدفها، ماهيهاي كد جوان، سالمون و قزل‌‌آلاي رنگين كمان كه تقريبا در تمام آنها پاتوژنها ويبريونها بودند. اما پروبيوتيكها انواع مختلفي شامل ويبريونها، پزودوموناسها و باكتريهاي گرم مثبت بودند. نحوه مقابله پروبيوتيك و پاتوژن در ميزبان، بويژه براي تشخيص، يكي از موارد قابل بررسي مي‌باشد. البته ايجاد شرايط ثابت در آزمايش نیز مهم مي‌باشد زيرا فاكتورهاي زيادي موجب حساسيت حيوانات در مقابل پاتوژنها و همچنين كارائي پروبيوتيكها مي‌ شوند، ولي اين تاثيرات اغلب تكرار پذيري كمي دارند و در بسياري از مطالعات فقط تعداد تلفات مورد مقايسه قرار گرفته است. در آزمايشي كه از پروبيوتيكها براي لارو دوكفه‌ايها استفاده شد بهبود معني داري در زنده‌ماني آنها مشاهده گرديد. در اين آزمايش لاروها به مدت يك ساعت از پروبيوتيكها استفاده كرده بودند. اين محققان فرض كردند كه پروبيوتيكها مواد ممانعت كننده‌اي توليد مي‌كنند كه رشد باكتريهاي پاتوژن را متوقف مي‌كنند. Gibson و همكارانش در سال 1998 مشاهده كردند كه كاهش پروبيوتيك حتي سريعتر از پاتوژن بود. اگرچه بعضي سويه‌هاي باكتريائي احتمالا وقتي كه به عنوان مكمل غذائي استفاده مي‌شوند به عنوان واسطه‌هاي پرورشي عمل نموده و زنده‌ماني آبزيان را افزايش مي‌دهند. چشم انداز توسعه پروبيوتيكها مزيتهاي استفاده از پروبيوتيكها در برابر آنتي بيوتيكها بوسيله Moriarty در سال 1998 بحث گرديد البته تاكنون بيشترخاصيت توليد مواد ممانعت كننده توسط پروبيوتيكها مورد توجه قرار گرفته است. خطر پاتوژنهاي مقاوم به پروبيوتيكهاي انتخاب شده نيز نبايد فراموش شود به همين دليل تحقيق بر روي متنوع كردن آنتاگونيسمها استوار مي‌ باشد تا احتمال ايجاد باكتريهاي مقاوم كاهش يابد. توانائي بعضي از پروبيوتيكها براي چسيبدن به موكوس روده احتمالا عفونت روده توليد شده توسط بعضي از پاتوژنها را متوقف كند. اين حالت آنتاگونيسمي احتمالا از طريق رقابت براي مواد غذائي كه براي رشد باكتريها لازم مي‌باشد و يا از طريق رقابت جهت اتصال به جدار روده انجام مي‌شود. حذف رقابتي، يك مكانيسم براي بيان تاثير پروبيوتيكها در شرايط زيستي محدود مي‌باشد. آهن، مورد نياز بسياري از ميكروارگانيسمهاست و در دسترس بودن آن در بافتهاي حيوانات احتمالا براي بسياري از پاتوژنها ضروري است. Smith وDvey در سال 1993 پيشنهاد كردند كه حالت ممانعت كنندگي آئورومونلس‌ سالمونسيدا بوسيله پزودوموناس فلوئوروسنس از طريق رقابت براي کسب آهن آزاد بود. فعاليت مهاركنندگي بسياري از سويه‌ هاي پزودوموناس بنظر مي‌رسد از طريق تركيبات آهن دار مي‌باشد. در لارو سپر ماهي نيز رقابت ويبريوها و باكتريهاي آهن دار خالص شده، ميتواند تا حدودي خاصيت پروبيوتيكي آنها را توجيه كند. فعاليت آنتي باكتريال باسيلوسهاي جدا شده بوسيله Sugita و همكارانش در سال 1998 تا حدودي مربوط به تركيبات آهن دار بود. البته در انتخاب سويه‌ هاي پروبيوتيكي بايد به اين نكته نیز توجه داشت كه استفاده از آنها، موجب افزايش نياز ميزبان به آهن نگردد. آهن معمولا در جيره‌ غذائي ماهي اضافه مي‌ گردد و محدوديت آهن جمعيت ميكروبها را بدون تاثيربر روي لارو ماهيها تغيير مي‌دهد. البته مواد غذائي ديگري نيز احتمالا ميكروبهاي روده را تحت تاثير قرار دهند ولي وجود آنها براي حيات حيوانات آبزي ضروري مي‌باشند. بطور مثال اسيدهاي چرب غير اشباع جيره، احتمالا نسبت باكتريهاي اسيد لاكتيك در لوله گوارش ماهي شمالي را تحت تاثير قرار دهند. Gibson و Roberfroid در سال 1995 پريبيوتيك را به عنوان ماده غذائي غير قابل هضم كه بطور مؤثري سلامتي ميزبان را از طريق تحريك رشد و يا فعاليت باكتريهاي موجود در كلون و يا محدود كردن رشد آنها تحت تاثير قرار مي‌دهد تعريف کردند. فروكتوگلوكوساكاريدها به عنوان افزودنيهاي غذائي كه رشد بيفيدوباكترها و لاكتوباسيلها را در انسان و حيوانات خشك زي افزايش مي‌دهند استفاده مي‌ شود. لاكتوساكاروز بوسيله ميكروبهاي قسمت پائین روده ماهيان خاردار دريائي تخمير شده و موجب افزايش ضخامت لا
     
#94 | Posted: 5 Apr 2014 19:16
آيا زلزله ها قابل پيش بيني اند ؟
هنگام ملاحظه مصائب بسيار، آسيب ها و تلفاتي كه زلزله ها باعث شده اند، بسيار طبيعي است كه از خود بپرسيم آيا مي توان از اين وقايع اجتناب كرد و طبيعتاً اگر بتوانيم پيش از وقوع چنين فجايعي در مورد آنها هشدار بدهيم، زندگي هاي بسياري نجات خواهند يافت... اما آيا مي توان زمين لرزه ها را پيش بيني كرد؟

از لحاظ نظري كاملاً واضح است كه اگر پارامترهاي دخيل در تنش هاي پوسته زمين را بدانيم بايد بتوانيم زلزله ها را پيش بيني كنيم. عقيده عمومي در دهه 1960 و 1970 اين بود كه با بررسي دقيق سابقه حركات گسل ها، الگوهايي قابل پيش بيني به دست خواهند آمد. علاوه بر اين تصور مي شد كه الگوهاي غيرعادي كوتاه مدت رفتار حركات گسل ها پيش از زمين لرزه قابل پيش بيني هستند و لذا مي توان ساعت ها و روزها پيش از وقوع زمين لرزه به مردم اطلاع داد تا نواحي خطرناك را تخليه كنند. اما امروز كاملاً روشن شده است كه پيش بيني وقوع زمين لرزه بسيار پيچيده تر از آني است كه در ابتدا تصور مي شد. امروزه مي دانيم كه زلزله ها چه از لحاظ زماني و چه از لحاظ مكاني گه گاهي و پراكنده هستند.

به جاي تلاش كردن براي پيش بيني اينكه چه هنگامي شهرهاي ما ويران خواهند شد، بايد بر اطمينان يافتن از سالم ماندن آنها هنگام بروز زلزله متمركز شد.

يكي از موانع عمده در پيش بيني دقيق زلزله اين است كه گسل ها جدا از هم عمل نمي كنند. هنگامي كه در يك گسل شكست رخ مي دهد، تنش حاصل مي تواند به گسل ديگري منتقل شود و اين امر ادامه مي يابد. تغيير كشش درون پوسته زمين الگوهايي با تغيير تدريجي دارد كه دانشمندان اطلاع دقيقي از آن ندارند.

با اين حال تلاش ها براي پيش بيني زلزله ها همچنان از راه هاي مختلف ادامه پيدا كرده است. اين تلاش ها در 20 سال گذشته عمدتاً در سه حوزه زير متمركز بوده است.

1- فرضيه پيش بيني درازمدت

در اين حوزه دانشمندان از روش ها و رويكردهايي استفاده مي كنند تا زمان تقريبي وقوع زمين لرزه ها را در آينده درازمدت تخمين بزنند. هيچ كدام از اين روش ها نمي توانند لحظه دقيق زماني يا شدت دقيق زلزله را معين كنند، اما مي توانند تقريبي از آنها به دست دهند. بنابراين اطلاعات مفيدي در اختيار خواهد بود كه احتياطات لازم در مواردي مانند مقاوم سازي ساختار بناها انجام شود. براي مثال اگر به مهندسان گفته شود كه ساختمان يا پلي را كه طراحي مي كنند بايد بتواند ضربه اي حداكثر 5/0 گرم در 50 سال آينده تحمل كند، آنها ساختمان را طوري طراحي مي كنند كه اين خصوصيت را دارا باشد. در پيش بيني درازمدت زلزله چند مسئله مورد بررسي قرار مي گيرد.

الف- فاصله بازگشت

اين فاصله به ما مي گويد زلزله ها با چه تناوبي در يك گسل معين رخ مي دهند، و حداكثر حركات زمين كه احتمال دارد در يك ناحيه معين و در يك دوره معين زماني ايجاد كنند چقدر است. اين فاصله با كسب كردن اطلاعات از چند منبع متفاوت به دست مي آيد: سوابق تاريخي زلزله ها، شواهد زمين شناختي (اثراتي كه زلزله ها به جاي مي گذارند) و شواهد زمين سنجي (ميزان كششي كه در صخره ها به وجود مي آيد). براساس اين فرضيه كه زلزله هاي بزرگ در فواصل دوره هاي مشابه زماني رخ مي دهند، داده هاي حاصل از منابع بالا مي توانند احتمال زلزله هاي آينده را پيش بيني كنند. با اين حال دقت اين پيش بيني درازمدت براساس فواصل بازگشت كاملاً محدود است زيرا وقايع درون يك گسل ممكن است به خاطر به وجود آمدن نيروهاي جديد از دوره اي به دوره اي ديگر تفاوت كند.

ب _ پيگيري تغيير شكل هاي زمين

يك راه ديگر پيش بيني زلزله ها اندازه گيري ميزان جابه جايي زمين در طول يك گسل است. براساس همين روش «هري اف رايد»، يك زلزله شناس كاليفرنيايي توانست پيش بيني كند كه شوك بعدي در گسل سنت آندرئاس در كاليفرنيا حدود يكصد سال پس از زلزله بزرگ حاصل از اين گسل در سال 19 06 به وجود مي آيد. اندازه گيري هايي كه پيش از اين زلزله انجام شده بود نشان داده بود كه زمين به طور متوسط 65/0 متر در هر ده سال تحت كشش و جابه جايي قرار مي گيرد. رايد خاطرنشان كرد از آنجا كه حداكثر جابه جايي در طول اين گسل در زلزله 1 9 6، 5/6 متر بوده است بنابراين احتمالاً نتيجه يك قرن تجمع كشش در زمين است، زلزله اي با شدت مشابه زلزله 1906 در اين گسل حدوداً 100 سال بعد رخ مي دهد.

امروزه ماهواره ها مي توانند با فراهم آوري اطلاعات موقعيت دقيق (GPS) به زلزله شناسان امكان دهند ميزان دقيق تغيير شكل پوسته زمين و محل دقيق آن را تعيين كنند. اندازه گيري هاي مكرر مي تواند نشان دهد كه آيا گسل در حال لغزش هست يا نه. بنابراين سرعت جابه جايي و ميزان كشش در هر ناحيه گسل را مي توان شناسايي كرد و پيش بيني هاي حتي بهتري را انجام داد.

ج _ فرضيه شكاف لرزه اي

فرض اصلي در اين مورد اين است كه زلزله هاي بزرگ گرايش دارند كه هر بار در مكان مشابهي رخ دهند، اگر نمودار همه زلزله هاي بزرگ روي حد مرزهاي صفحات زمين را داشته باشيد، متوجه مي شويد كه آنها قطعات جداگانه مجاوري از يك حد مرز پر مي كنند. شكاف لرزه اي (Seisemic gap) قطعه اي است كه در آن براي مدتي طولاني زلزله اي رخ نداده است اما سابقه تاريخي يك زمين لرزه در آن ناحيه در گذشته وجود دارد.

2 _ يافتن گسل هاي جديد

يافتن گسل هاي جديد علاوه بر گسل هاي از قبل فعال، مي تواند بر دانشمندان در پيش بيني بروز بالقوه زلزله ها در مكان هاي غيرمنتظر كمك كند. شواهد متعددي در يك منطقه مي تواند به وجود گسل هايي دلالت كند كه براي مدت هاي بسياري در زمان هاي اخير حركت نكرده اند از جمله:
اين گسل ها در چشم انداز منطقه برجستگي هاي مستقيم طولاني اي تشكيل مي دهند كه مي توانند توپوگرافي محلي و زهكشي طبيعي را تغيير دهند. بنابراين آنها زمين هايي اعوجاج يافته و درياچه و حوضچه هايي تشكيل شده از انحناي زمين به سمت پايين به جاي مي گذارند. آنها مي توانند محل ظهور چشمه ها باشند و به خاطر زهكشي طبيعي اغلب در طول مسيرشان از پوشش گياهي انبوهي پوشيده شده اند.

گسل ها را مي توان به وسيله بررسي هاي انعكاس امواج شناسايي كرد، كه از طريق ثبت امواج انعكاس يافته كه يك شوك انفجاري از حد مرزهاي لايه هاي پوسته زمين انجام مي شود.

صخره هاي موجود در طول خطوط گسل گاه به گاه به علت زلزله ها متلاشي مي شوند. همه يخچال ها و نهرها در طول شكاف هاي حاصل به راه مي افتند و ممكن است دره هاي بزرگي در طول يك گسل پوسته زمين به وجود آيد.

3- علائم زلزله قريب الوقوع
انواع بسيار متفاوتي از فعاليت هاي كوتاه مدت، كه طول آنها از چند روز تا چندسال تغيير مي كند، قبل از زلزله هاي بزرگ ذكر شده اند. زلزله شناسان به دنبال الگوهاي منظم در چنين پيش درآمدهاي كوتاه مدتي هستند.

از يك طرف امواج ضربه اي پيشيني (foreshocks)، مجموعه اي از لرزه هاي خفيف يا دوره هاي بدون لرزه پيش از زلزله هاي بزرگ گزارش شده اند، گرچه آنها لزوماً هميشه رخ نمي دهند. رفتارهاي غيرعادي حيوانات نيز كه به عنوان پيش بيني كننده زلزله ذكر شده است هميشگي نيست.


از طرف ديگر تنش فوق العاده صخره ها كه درشرف جابه جايي هستند باعث گرم شدن، تغيير شكل و انبساط آنها پيش از زلزله مي شود و بنابراين شماري از تغييرات در پوسته زمين پيش از زلزله رخ مي دهد و دانشمندان از وسائل گوناگوني براي اندازه گيري و ثبت اين تغييرات استفاده مي كنند؛ هر چند كه هيچ كدام از اين موارد نيز پيش بيني كننده قطعي و دقيق زلزله نيستند. از جمله اين تغييرات اينها هستند.
گاهي زمين ممكن است در حد چند ميلي متر يا سانتي متر پيش از زلزله انحنا پيدا كند. انحنا سنج هايي (Tiltmeter) كه در سوراخ هاي عميق و با دقت حفر شده قرار داشته باشند، مي توانند اين پديده را كشف كنند.


تغييراتي در سرعت امواج لرزه اي در صخره هاي تحت تنش قرار گرفته نزديك به گسل يافت شده است. شكاف هاي ذره بيني در صخره تحت تنش قرار گرفته نسبت به جهتي كه تنش بر آنها وارد مي شود به هم مي پيوندند و اين امر مي تواند بر چگونگي عبور لرزه هاي خفيف از ميان آنها تاثير بگذارد.


گاز رادون ممكن است از اين شكاف هاي ريز تازه به وجود آمده در يك صخره تحت فشار ساطع شود. آبي كه به درون صخره نفوذ مي كند مواد شيميايي از جمله رادون را از صخره جذب مي كند و در نتيجه محتواي شيميايي چنين موادي در آب چاه هاي منطقه افزايش مي يابد.

جريان يافتن آب هاي زيرزميني به درون شكاف هاي صخره ها ممكن است باعث كاهش سطح سفره آب زيرزميني منطقه شود.

دربعضي از صخره هاي نزديك به نقطه جابه جايي گسل ممكن است تغيير رسانايي الكتريكي ثبت شود .
     
#95 | Posted: 5 Apr 2014 19:17
چرا ميدان مغناطيسي زمين عوض مي شود؟
ميدان مغناطيسي يا آهنربايي كره زمين در حال ضعيف شدن است. اگر اين كاهش در شدت ميدان با همين اهنگ به پيش رود ظرف 1200 سال آينده قطب نماهاي سراسر دنيا از كار خواهند افتاد تا مدتي به طرف همه جا ولي در واقع هيچ جا منحرف خواهند شد. سپس به آهستگي پس از گذشت دهها يا صدها سال بار ديگر همراستا خواهند شد اما اين بار به سمت جنوب.
نتيجه اين مي شود كه ميدان مغناطيسي زمين وارونه خواهد شد اين اتفاق پسشتر نيز بارها روي داده است. زمين شناسان در سنگ هاي مغناطيسي چندين ميليون ساله قرايني يافته اند كه اين را تاييد مي كند. روشن است كه اين پديده بيانگر مطلب بسيار مهمي درباره هسته دروني زمين است.اما پرسش اينجاست كه اين مطلب مهم چيست؟ هسته زمين از آهن و نيكل تشكيل شده كه بخش عمده اي از انها به حالت گداخته وجود دارد اين مايع فلزي پيوسته در جنبش است و اين جنبش به نحوي جريانهاي الكتريكي به وجود مي اورند كه ميدان مغناطيسي زمين را ايجاد مي كنند. جزئيات اين فعاليت فلزي گداخته و تغييراتي كه در ميدان مغناطيسي زمين بوجود مي اورد هنوز روشن نشده است برخي از سرنخ هايي كه درباره رويدادهاي درون زمين در اختيار داريم از بررسي ساختار بيروني اين ميدان بسيار گسترده بدست آمده اند اين ميدان زمين را در محاصره خود دارد و تا صدها هزار كيلومتر در فضا ادامه دارد. ميدان مغناطيسي را مي توان به صورت مجموعه اي از خط هاي فرضي تصور كرد كه در فضا از قطب جنوب در جنوبگان تا قطب شمال در كانادا قوس مي زند و سپس در درون هسته زمين ادامه مي يابد تا بار ديگر از قطب جنوب سر در آورد. ميدان مغناطيسي زمين همواره نابسامان است. قطب هاي مغناطيسي زمين 11 درجه با قطب هاي جغرافيايي زمين فاصله دارند در اين ميدان پيچش ها و خميدگي هايي وجود دارد كه در آن نواحي ممكن است جهت عقربه قطب نما حتي تا 20 درجه از شمال حقيقي فاصله داشته باشد. دريانوردان اين نواحي را از قرن يازدهم هجري تا كنون نقشه برداري كرده اندتا مبادا قطب نماهايشان آنان را از مسير واقعي منحرف كند. از روي نوشته هاي آنان در ميابيم كه شدت ميدان مغناطيسي زمين افت و خيز بسيار زيادي دارد.و سالانه در حدود 20 كيلومتر به طرف غرب جابجا مي شود در نظر دانشمندان امروزي اين بدان معناست كه مايع گداخته هسته زمين با سرعتي در حدود نيم ميليمتر در ثانيه در حركت است. يعني در روز تقريبا مسافتي برابر نصف طول زمين فوتبال را مي پيمايد. زمين فيزيكدانان در مقياس گسترده تر با بررسي مغناطيس هايي كه در گدازه هاي منجمد باستاني محبوس شده اند ردپاي ميدان مغناطيسي زمين را 30 تا 50 ميليون سال گذشته دنيبال كرده اند همچنانكه سنگ ها گداخته مي شوند اتم هاي آهن موجود در آنها تمايل مي يابند با راستاي ميدان مغناطيسي ان دوره همراستا شوند. اين مدارك نشان مي دهد كه در گذشته ميدان مغناطيسي زمين در فاصله هاي زماني نامعين از 30 هزار سال گذشته تا 1 ميليون سال وارونه شده است. ميدان از اين رو به آن رو مي شود. يعني در مدت نزديك به 100 هزار سال ضعيف مي شود و سپس در جهت ديگر افزايش مي يابد.
بسياري از زمين شناسان كه درباره علت وارون شدن ها بررسي مي كنند اكنون معنقدند كه ميدان مغناطيسي ضعيفي كه بر سطح زمين مي سنجيم ( آن قدر ضعيف كه آهنرباي نعلي شكل اسباب بازي هم 100 برابر از آن نيرومند است) تنها مشتي از خروار است. بخش عمده از فعاليت مغناطيسي زمين در هسته آهني و نيكلي آن صورت مي گيرد برابر مقبول ترين توضيحي كه براي اين مساله ارائه شده و به نظريه دينامو معروف است بخشي از ميدان كه در هسته زمين امتداد دارد در مايع باردار و گداخته آن محبوس شده و با چرخش زمين كشيده مي شود. درنتيجه به طور مستقيم از هسته نمي گذرد بلكه بارها دور هسته پيچيده مي شود تا مانند دسته اي از كش هاي محكم تشكيل خطوط شار نيرومندي را بدهد. بنابر اين نظريه جريان همرفتي فلز گداخته كه از اعماق هسته بالا مي آيد حلقه هاي كوچكي از اين ماده مغناطيسي دور هم پيچيده را به سطح مي راند كه از اينجا به فضا امتداد مي يابند و تشكيل ميدان آشنايي را مي دهد كه مي سنجيم. سپس يك بار ديگر به درون هسته شيرجه مي روند و سخت دور هسته پيچيده مي شوند بدين ترتيب ميدان خود را نگه مي دارند. در اين فرضيه درباره اينكه چه چيزي ممكن است باعث وارونه شدن ميدان شود چنين استدلال مي شود كه طبيعت غير قابل پيش بيني جريان همرفتي كه نقش دارد. اگر در يك نقطه چند حلقه بيشتر از نقطه ديگر جمع شود ذره هاي ميدان كه به سطح مي رانند در جهت مخالف حلقه مي زنند. احتمال ديگر آن است كه اين وارونه شدن ها به هيچ وجه كاتوره اي و تصادفي نيست. و اگر اطلاعات كافي داشتيم مي توانستيم آن ها را پيش گويي كنيم و شايد بر همكنش هاي الكترومغناطيسي مايع جوشان درون زمين چندان پيچيده اند كه وارونگي تصادفي به نظر مي رسد اگر چنين باشد شايد روزي دانشمندان بتوانند به ما بگويند كه وارونگي بعدي چه هنگام رخ مي دهد اما اكنون تنها كاري كه مي توانيم بكنيم اين است كه قطب نماهايمان را تماشا كنيم و حدس بزنيم در دل گداخته زمين چه مي گذرد
     
#96 | Posted: 5 Apr 2014 19:17
زندگی در زمین
سنگ های زیادی وجود دارند که دارای فسیل می باشند. فسیلهایی بیانگر تاریخ حیات در زمین. یک فسیل ممکن است بدن یک حیوان یا یک دندان و یا قسمتی از استخوان آن باشد. یا حتی می تواند اثر برجای مانده از یک گیاه بر روی سنگ، از زمانیکه آن سنگ رسوبی نرم بوده است، باشد. فسیلها به دانشمندان کمک می کنند تا آنها متوجه شوند که چه نوع جاندارانی در زمانهای گذشته بر روی زمین می زیسته اند.
خیلی از دانشمندان براین باورند که حیات در روی زمین به محض به وجود آمدن شرایط آن، پدید آمده است. مدارکی وجود دارند که در آنها مواد شیمیایی ساخته شده توسط موجودات زنده در 8/3 بیلیون سال پیش پیدا شده است. همچنین در استرالیا و کانادا فسیلهای بر جای مانده از جانواران میکروسکوپی که حدود 5/3 بیلیون سال پیش می زیسته اند کشف شده است.
در بیشتر تاریخ زمین، حیات تنها به شکل موجودات ریز تک سلولی بوده است. قدیمی ترین فسیلهای به دست آمده از موجوداتی که دارای چندین سلولند، مربوط به دوره پیش کامبریان در حدود 600 میلیون سال پیش می باشند. بیشتر این موجودات با همه گونه های فعلی حیات تفاوت داشته اند.
دوره اول زمین شناسی یا دوره پالئوزوئیک (Paleozoic)
از سنگ های کامبریان در حدود 544 تا 505 میلیون سال پیش، فسیلهای فراوانی به دست آمده است. به این افزایش چشمگیر گونه های زنده در زمین، انقلاب کامبریان می گویند و آن را آغاز دوره پالئوزوئیک می دانند. انقلاب کامبریان در واقع طی دهها میلیون سال به وقوع پیوست اما فسیلهای به دست آمده این انقلاب را به صورت ناگهانی نشان می دهند. قدیمی ترین انبوه فسیلها تنها مختص به چند نوع ارگانیزم می باشند. با گذشت صدها میلیون سال، تنوع فسیلها افزایش تدریجی گونه های حیات را نشان می دهد.
بیشتر فسیلهای دوره پالئوزوئیک مربوط به جانوران بی مهره مانند مرجان ها، حلزون ها و خرچنگ ها می باشند. ماهی ها، نخستین جانوران مهره دار بر روی زمین، حدود 450 میلیون سال پیش به عرصه پیوستند. نخستین گیاهان بزرگ در خشکی نیز 440 میلیون سال پیش به وجود آمدند و دوزیستان 380 میلیون سال پیش به دنیا آمدند.
فسیلهای به دست آمده پدیدار گشتن جنگلها و مرداب ها بر روی زمین در حدود 300 میلیون سال پیش را به اثبات رسانده اند. امروزه توده های رسوبی زغال سنگ در ایالات متحده، کانادا، انگلستان و دیگر نقاط دنیا بازمانده همان جنگلها به شمار می روند. به دلیل این حجم فراوان رسوب زغال سنگ، به این دوره زمانی دوره زغال زایی می گویند.
اولین فسیلهای به دست آمده از خزندگان در دوره زغال زایی به وجود آمده اند. بر خلاف دوزیستان، خزندگان از بدن فلس دار که باعث حفظ رطوبت و جلوگیری از خشک شدن بدن می شوند، برخوردار و تخم گذار بودند. این خصوصیات به آنها کمک کرد تا بتوانند همه عمر خود را در خشکی و خارج از آب بگذرانند. در اواخر دوره پالئوزوئیک و در دوران پرمیان (Permian) فسیلهای خزندگان نشانه ها و خصوصیاتی از پستانداران را نیز در خود داشت.
چندین بار در تاریخ زمین انقراض های بزرگ گونه های حیاتی پدید آمده است. شدیدترین نوع این پدیده که انقراض پرمیان نام دارد حدود 250میلیون سال پیش رخ داد. تقریبا 90 درصد از گونه های حیاتی در مدت نسبتا کوتاهی منقرض شدند. دلیل این انقراض همچنان به صورت یک راز باقی مانده است. البته بعضی از دانشمندان گمان می کنند که ممکن است فوران های عظیم آتشفشانی در محل سیبری کنونی سبب تغییر آب و هوا و در نتیجه از بین رفتن ارگانیزم ها شود.
دوره مززوئیک (Mesozoic)
به دنبال انقراض پرمیان، اطلاعات ثبت شده در فسیلها نشان میدهند که حیوانات خزنده حکمفرمایان روی زمین بوده اند. مهمترین این خزندگان، دایناسورها بودند. دوره مززوئیک را گاهی عصر دایناسورها نیز می نامند اما پستانداران و پرندگان نیز در فسیلها و بر سنگهای 200 تا 140 میلیون سال پیش ثبت شده اند.
فسیلها نشان می دهند که دو گروه عمده از گیاهان در دوره مززوئیک وجود داشته اند. گیاهان بازدانه و گیاهان نهان دانه. گیاهان بازدانه دانه هایی بدون محافظ دارند و بیشتر گیاهان مخروطیند. آنها شامل انواع کاجها، شجرالمعبد یا ژنگو ها و سرخس ها بودند. گیاهان بازدانه در اواخر دوره پالئوزوئیک نمو نمودند و در اوایل دوران کرتاسه (Cretaceous) حکمفرما بودند. گیاهان نهان دانه، دانه های خود را می پوشانند و شامل گیاهان گلدار می باشند. این نوع از گیاهان در طی دوران کرتاسه حکفرمایی نموده و نسل خود را تا به امروز ادامه داده اند.
دایناسورها در پی یک انقراض بزرگ حدود 65 میلیون سال پیش از بین رفتند. بیشتر دانشمندان بر این باورند که برخورد یک سنگ آسمانی با زمین منجر به انقراض دایناسورها شده است. این برخورد احتمالا غبار زیادی را وارد جو کرده است طوری که محیط برای ماه ها تاریک و سرد شده است. در نتیجه گیاهان و جانورانی که از آنها تغذیه می کردند نابود شدند. بسیاری از دانشمندان معتقدند چاله منطقه یوکاتان در مکزیک، که چیکشولوب (Chicxulub) نام دارد، مکانی است که سنگ آسمانی مذکور به آن اصابت نموده. ذرات باقیمانده از این برخورد همه جای دنیا یافت شده اند و رسوبات به وجود آمده توسط موجهای عظیم دریا که بر اثر برخورد به وجود آمده بودند در قسمتهای مختلفی از خلیج مکزیک کشف شده اند.
دوره سنوزوئیک (Cenozoic)
بخش عمده ای از گیاهان و حیواناتی که ما امروزه می شناسیم در دوره سنوزوئیک پا به عرصه حیات گذاشته اند. پستانداران از حوادثی که باعث انقراض دایناسورها شد، جان سالن به در برده و تا به امروز حکمفرمایان حیوانات روی زمین بوده اند. تاریخ تکامل پستانداران در فسیلهای دوره سنوزوئیک ثبت شده است.
ابتدا اجداد اسبها، کرگدن ها و شترها در اروپا و آمریکای شمالی پا به زندگی گذاشتند. پس از آن سگها و گربه ها در کنار اسبهای سه انگشتی که هر کدام اندازه یک گوسفند بودند پدیدار شدند. جثه پستانداران به تدریج بزرگتر و تنوع آنها بیشتر شد و به همان میزان نیز دشتها بر روی زمین گسترده تر شدند. بسیاری از پستانداران غول پیکر شدند. حیواناتی شبیه به فیل مثل ماموت ها و تنبل های عظیم الجثه در دشتهای پهناور و جنگلهای انبوه پرسه می زدند.
فسیل نخستین موجودات شبیه به انسان مربوط به 2 میلیون سال پیش، یافت شده است. نخستین گونه ای که کاملا شبیه به انسان بوده است شاید کمتر از 200.000 سال قدمت داشته باشد. قدمت پیدایش انسان بر روی زمین در مقایسه با بیلیونها سال عمر زمین، تنها مانند چند دقیقه کوتاه است.
جدول آماری زمین
جرم
5.976e+24
شعاع استوایی
6,378.14
میانگین چگالی (گرم در سانتیمتر مکعب)
5.515
میانگین فاصله از خورشید (کیلومتر)
149,600,000
گردش وضعی (ساعت)
23.9345
گردش مداری (روز)
365.256
زاویه محور طولی (درجه)
23.45
شتاب فرار (کیلومتر در ثانیه)
11.18
میانگین دمای سطح
15°C
نیتروژن موجود در جو
77%
اکسیژن موجود در جو
21%
دیگر گازهای موجود در جو
2%
     
#97 | Posted: 5 Apr 2014 19:18
چرخه های زمین
زمین می تواند مانند یک سیستم غول پیکر از چرخه های فعال تصور شود. در هر چرخه، ماده و انرژی از جایی به جایی دیگر منتقل می شود و ممکن است که تغییر شکل دهد. در نهایت ماده و انرژی به جای نخستین خود بازگشته و چرخه از اول آغاز می شود. چرخه ها بر همه چیز در این سیاره تاثیر می گذارند از وضعیت آب و هوا تا شکل مناظر . چرخه های گوناگونی روی زمین و درون آن وجود دارند تعدادی از مهمترین آنها عبارتند از 1) گردش جوی 2) جریان اقیانوسها 3) انتقال حرارت سراسری 4) چرخه آب 5) چرخه سنگ ها
گردش جوی
هوای گرم شده توسط خورشید نزدیک استوا، بالا آمده و به سمت قطبهای زمین حرکت می کند و دوباره به سطح زمین برگشته و به سمت استوا جریان پیدا می کند. این حرکت، به همراه حرکت وضعی زمین، گرما و رطوبت را در سرتاسر سیاره به حرکت در آورده و منجر به ایجاد بادها و الگوهای وضعیت آب و هوا می شود.
در برخی مناطق، جهت وزش بادها در فصول تغییر می کند. این الگوها را بادهای موسمی می نامند. در تابستان هوا بر فراز آسیا توسط خورشید گرم شده، بالا می رود و هوای مرطوب را از اقیانوس هند با خود می کشد و منجر به بارندگی های روزانه در اغلب کشورهای جنوب آسیا می گردد. در زمستان، هوا بر فراز آسیا سرد می شود و بیشتر رطوبت موجود را دور کرده در نتیجه هوا خشک می شود. مشابه این الگو در اقیانوس آرام نزدیک مکزیک نیز رخ داده و هوای مرطوب و طوفان را در تابستان به جنوب غربی ایالات متحده می برد.
جریان اقیانوسها
جریان اقیانوسها با وزش بادها حرکت نموده و الگوی مشابهی را پیش می گیرد. قاره ها مسیر حرکت اقیانوسها را سد می کنند. جریان اقیانوسها در نزدیک استوا در جهت غرب است و سپس به سمت قطب ها می روند، هنگامیکه به یک قاره برخورد کنند به سمت شرق می روند و سپس به استوا باز می گردند.
انتقال حرارت سراسری
انتقال حرارت سراسری، چرخه بزرگ آب اقیانوسهاست که گرما را در همه زمین توزیع می کند. آب در نواحی قطبی بسیار سرد، شور و سنگین است. این آب به زمین فرو می رود و با حرکت در مسیر کف دریا به استوا می رسد. در نهایت، آب در قسمتهای مرزی قاره ها بالا آمده و با آبهای جاری در سطح زمین ترکیب می شود. وقتی که این آب به مناصق قطبی می رسد، دوباره فرو می رود. این حرکت سه بعدی آب گرما را در اقیانوسها مخلوط می کند و آبهای قطبی را گرم می کند. این چرخه همچنین منجر به بالا آمدن مواد مغذی از عمق اقیانوسها به سطح زمین می گردد که در اختیار گیاهان دریایی و جانوران قرار می گیرند.
چرخه آب
آب اقیانوسها تبخیر شده و به جو می روند و نهایتا به شکل برف یا باران به زمین می ریزند. آبی که به زمین می رسد باعث تجزیه سنگها، تغذیه گیاهان و پوشش دادن مناظر می شود. سرانجام این آبها به دریاها رفته و چرخه از اول آغاز می گردد.
چرخه سنگ ها
تنوع سنگ ها در زمین به دلیل وجود فرایندهای فعال، نسبت به سایر سیارات بسیار بیشتر است. زمین شناسان برای توضیح نسبتهای گونه های مختلف سنگها با یکدیگر از چرخه سنگها صحبت می کنند. این چرخه می تواند از جریان مواد مذاب آتشفشانی و سرد شدن آنها برای تشکیل سنگهای آذرین آغاز شود. هنگامیکه این سنگها در معرض آب قرار می گیرند تجزیه شده در نتیجه مواد معدنی با رسوب تبدیل به سنگهای رسوبی می شوند. این سنگها در نهایت به اعماق زمین می رسند و در اثر گرما و فشار به سنگهای دگردیس تبدیل شده و در نهایت مذاب گشته و به موادی برای تشکیل سنگهای آذرین تبدیل می شوند. سنگها به ندرت در یک چرخه کامل قرار می گیرند. در عوض بعضی از مراحل حذف و بعضی تکرار می شوند.
درون زمین
زمین شناسان قادر به مطالعه مستقیم اعماق زمین نمی باشند. عمیق ترین چاه حفر شده 13 کیلومتر است. زمین شناسان می دانند که قسمتهای زمین با لایه نازک پوسته آن متفاوتند. در اعماق زمین فشار به قدری زیاد است که مواد معدنی با فشرده شدن به موادی با چگالی بسیار زیاد، که در سطح زمین یافت نمی شوند، تبدیل می گردند.
یکی از راه های شناخت ترکیب بندی زمین، آنالیزهای شیمیایی سنگهای آسمانی است. گونه های خاصی از این سنگها که کندریت (chondrite) نامیده می شوند، پیش از برخورد با زمین در منظومه شمسی بدون هیچ تغییری از قرنها پیش باقی مانده اند. زمین شناسان می توانند با استفاده از کندریت ها، منشا ترکیب بندی های شیمیایی زمین را تخمین زنند.
علیرغم کندریت ها، زمین با لایه هایی که مشتمل از مواد گوناگون شیمیایی می باشند، شکل گرفته است. زمین شناسان با مطالعه لرزش های ناشی از زمین لرزه ها، به کمک تجهیزاتی که لرزه نگار نامیده می شوند، در مورد عمق زمین پی به نکات جدیدی می برند. سرعت و حرکت لرزش های درون زمین به ترکیب بندی و چگالی موادی که لرزه ها در میان آن قرار گرفته اند بستگی دارد. زمین شناسان با آنالیز کردن این لرزش ها به جزئیات فراوانی از عمق زمین پی می برند.
جبه
در زیر پوسته، تا عمق 2.900 کیلومتری، لایه ای ضخیم به نام جبه وجود دارد. جبه به طور کامل سفت نیست بلکه می تواند به آرامی جریانهایی داشته باشد. پوسته زمین بر روی جبه معلق است درست مانند تخته ای بر روی آب. همانگونه که یک تخته ضخیم بیشتر از یک تخته نازک از سطح آب بالا می آید، پوسته ضخیم قاره ای بالاتر از پوسته اقیانوسی قرار می گیرد. حرکت آرام سنگها در جبه باعث حرکت قاره ها و درنتیجه بروز زمین لرزه، آتشفشان و شکل گیری محدوده کوهستانها می شود.
هسته
در مرکز زمین هسته قرار دارد. هسته بیشتر از آهن، نیکل و احتمالا مقدار کمی عناصر سبکتر نظیر سولفور و اکسیژن تشکیل شده است. قطر هسته حدودا 7.100 کیلومتر، کمی بیشتر از نصف قطر زمین و تقریبا به اندازه مریخ می باشد. حدودا 2.250 کیلومتر از قسمت بیرونی هسته مایع است. حرکت هسته باعث ایجاد میدان مغناطیسی زمین می گردد. زمین شناسان معتقدند که حدود 2.600 کیلومتر از بخش داخلی هسته با همان مواد تشکیل دهنده قسمتهای بیرونی هسته ساخته شده اما به شکل جامد است. بخش داخلی تقریبا چهار پنجم ماه است.
زمین به سمت هسته رفته رفته داغ و داغ تر می شود. در زیر پوسته قاره ای دما حدود 1000 درجه سانتیگراد است. در زیر پوسته دما تقریبا در هر کیلومتر به سمت عمق 1 درجه سانتیگراد گرمتر می شود. زمین شناسان بر این باورند که دمای هسته زمین بین 3700 تا 4300 درجه سانتیگراد می باشد. قسمت داخلی هسته می تواند دمایی معادل 7000 درجه سانتیگراد یعنی گرمتر از دمای سطح خورشید داشته باشد که البته این قسمت به علت فشار بی اندازه زیاد همچنان به شکل جامد است.
پوسته
سنگهای داغ در جبه زمین به آهستگی به سمت بالا حرکت می کنند در حالیکه سنگهای سردتر نزدیک سطح به درون فرو می روند چرا که مواد داغ سبکتر از مواد سرد می باشند. به این بالا آمدن و فرو رفتن در دماهای مختلف انتقال گرما گفته می شود. با جریان جبه زمین، پوسته زمین به تکه هایی تقسیم می شود که به آنها صفحه های تکتونیک (tectonic) می گویند. این صفحه ها مانند شکسته شدن یخ در یک دریاچه یخ بسته است. حرکات آهسته جبه منجر به حرکت پوسته و در نتیجه حرکت قاره ها، شکل گیری کوهستانها، آتشفشانها و زلزله ها می گردد.
در بعضی جاها، مخصوصا ته اقیانوسها، تکتونیکها از هم جدا می شوند. مگما از جبه به بالا می آید تا شکافهای بین صفحه ها را پر کند. به قسمتهایی که تکتونیکها از هم جدا شده اند، مرکز گسترش می گویند. بسیاری از آتشفشانها در این قسمتها رخ می دهند. با سرد شدن مواد بیرون آمده از این آتشفشانها پوسته های اقیانوسی ساخته شده از سنگهای بازالت شکل می گیرند.
سابداکشن (Subduction)
پوسته زمین نمی تواند در هر کجا و هر سمت گسترده شود. در بعضی قسمتها مقداری از پوسته باید برداشته شود. وقتی دو صفحه یکدیگر را هل می دهند، یکی از آنها به درون جبه فرو می رود. به این فرایند سابداکشن می گویند. صفحه فرو رفته درون زمین نهایتا ذوب می شود و به شکل مگما در می آید. بیشتر مگمای ایجاد شده بر اثر سابداکشن به سطح زمین نمی رسد بلکه در پوسته آن سرد شده و سنگهای پلاتونیک را ایجاد می نماید.
پوسته قاره ای به دلیل ضخامت و سبک بودن در زمین فرو نمی رود بلکه پوسته سنگین اقیانوسی دچار سابداکشن می گردد. مرز بین دو صفحه در محل برخورد با شیاری بسیار عمیق در کف اقیانوس مشخص می شود. این شیارها عمیق ترین بخشهای اقیانوس هستند و عمق آنها تا11.000 متر نیز می رسد.
صفحه بالاتری که در سطح زمین باقی می ماند ممکن است پوسته قاره ای و یا اقیانوسی باشد. این صفحه به زیر نمی رود ولی تحت تاثیر سابداکشن قرار می گیرد. وقتی دو صفحه به سمت هم حرکت می کنند، لبه های پوسته بلند تر تحت فشار قرار می گیرد. صفحه ضخیم تر و بلند تر می شود و مناطق کوهستانی بر سطح آن ایجاد می گردند. وقتی سنگهای صفحه فرو رونده به عمق 100 کیلومتری زمین می رسند، شروع به ذوب شدن و تشکیل مگما می نمایند. بخشی از این مگما به سطح رسیده و منجر به وقوع فورانهای آتشفشانی می گردد. مناطقی با آتشفشانهای فراوان مانند پرو، ژاپن و شمال غربی ایالات متحده، در نزدیکی مناطقی قرار دارند که سابداکشن رخ می دهد.
ساختمان کوهستانها
گاهی، هنگامیکه یک صفحه به درون جبه فرو می رود، یک قاره و یا قسمتی کوچک تر را با خود می کشد. همانطور که گفته شد پوسته قاره ای ضخیم تر و سبک تر از آن است که به درون زمین فرو رود. اما ممکن است با صفحه های دیگر برخورد کند. برخورد صفحه ها با یکدیگر اغلب رشته کوه های عظیمی را در وسط قاره ها ایجاد می کند. برای مثال هیمالیا زمانی شکل گرفت که دو صفحه قاره ای با یکدیگر برخورد نمودند.
مجموعه رویدادهایی که در طی تشکیل یک رشته کوهستان رخ می دهد را اروژنی (orogeny) یا تشکیل کوه می گویند. اروژنی شامل بلند شدن و مرتفع شدن کوه ها، تا شدن و چین خوردگی سنگها، فعالیتهای آتشفشانی و شکل گیری پلاتونیک ها و سنگهای دگردیس که هنگام برخورد صفحه ها ایجاد می شوند، می باشد. سالها پس از اینکه کوهستانها بر اثر فرسایش ناپدید شدند، زمین شناسان همچنان می توانند تغییراتی را که اروژنی در سنگها به وجود می آورد مشاهده کنند.
زمین لرزه
زمین لرزه هنگامی رخ می دهد که سنگهای دو قسمت مقابل هم در یک شکاف، که گسل نامیده می شود، به یکدیگر برخورد کنند یا به هم کشیده شوند. گسلها هم در مرزهای بین صفحات هستند و هم در میان صفحات قرار دارند. گاهی نیز نیروهای موجود در صفحه ها باعث شکسته شدن و لرزیدن سنگهایی می شود که به گسلها نزدیک نیستند. به مرز دو صفحه که به یکدیگر کشیده می شوند گسل انتقالی می گویند. گسل سن آندراس در کالیفرنیا یک گسل انتقالی است. در منطقه ای به نام صفحه آرام، قسمت کوچکی از شمال غربی کالیفرنیا در حال کشیده شدن توسط بقیه آمریکای شمالیست.
     
#98 | Posted: 5 Apr 2014 19:19
سنگ های زمین
قسمتهای جامد زمین از سنگهایی تشکیل می شوند که گاهی از یک نوع ماده معدنی و در اغلب موارد با ترکیبی از چندین نوع مختلف ماده معدنی به وجود آمده اند. زمین شناسان سنگ ها را بر اساس منشا آنها طبقه بندی کرده اند. سنگهای آتشفشانی، سنگهایی هستند که در اثر انجماد مواد مذاب شکل گرفته اند. سنگهای رسوبی، هنگامی به وجود می آیند که مواد شیمیایی حل شده یا ذرات سنگها ، توسط باد، آب و یا توده های یخ به صورن لایه لایه به مرور زمان رسوب کرده و جامد می شوند. سنگهای دگردیس نیز به سنگهایی گفته می شود که در اعماق پوسته زمین، تحت حرارت و فشار از نوعی به نوعی دیگر تبدیل می شوند.
سنگهای آذرین یا آتشفشانی از انجماد مواد مذابی به نام "مگما" یا "خمیر مواد معدنی" به وجود می آیند. درون زمین جامد است نه مذاب اما بسیار داغ است. در پائین پوسته دما 1000 درجه سانتیگراد می باشد. در برخی قسمتهای پوسته، به ویژه قسمتهایی که آب در آن جریان دارد، شرایط برای ذوب شدن سنگها مهیا می باشد چراکه نقطه ذوب در آن نواحی پائین تر است.
در جاهائیکه شرایط مناسب است، مگما بخش های زیرین و داخلی پوسته را شکل می دهد. قسمتی از این مگما، توسط آتشفشانها به صورت مواد مذاب از دهانه آتشفشانها بیرون آمده و به سطح زمین می رسند. البته قسمت اعظم مگما هرگز به سطح زمین نمی رسد. آنها اغلب تدریجا در پوسته سرد می شوند و ممکن است که در اثر فرسایش متلاشی گردند. به این سنگ های آتشفشانی پلاتونیک (Plutonic) می گویند. سنگ های پلاتونیک به آهستگی سرد می شوند. در طی این سرد شدن تدریجی، مواد معدنی آنها کریستالهای بزرگی را به وجود می آورند. پلاتونیک ها از دیگر سنگ های آتشفشانی زبر تر و خشن ترند.
سنگ های آتشفشانی یا با سیلیکا غنی شده و مقدار کمی آهن و منیزیوم دارند یا بالعکس. به سنگهای آتشفشانی که از لحاظ آهن، غنی و از لحاظ سیلیکا ضعیفند، بازالت گفته می شود و به پلاتونیک هایی که سرشار از سیلیکا می باشند، گرانیت گفته می شود. گرانیت تقریبا لایه های زیرین اغلب قاره ها را پوشانده است و بازالت در کف همه اقیانوسها پیدا می شوند.
سنگ های رسوبی
سنگ های سطح زمین دائما در معرض حمله نیروهای شیمیایی و مکانیکی می باشند. به فرایند تجزیه سنگها فرسایش گفته می شود. آب در حل شدن مواد معدنی تاثیر گذار است. هنگامیکه آب یخ می زند، منبسط می شود. این انبساط کمک می کند تا دانه های مواد معدنی موجود در سنگها از هم جدا شوند. به علاوه، موجودات زنده مواد شیمیایی به وجود می آورند که به حل شدن سنگها کمک می کنند.
هنگامیکه سنگها تجزیه می شوند، مواد معدنی اغلب به همراه عامل فرسایش حرکت کرده و جریان پیدا می کنند. جریان آب سنگها را سایش می دهد. باد و توده های یخی نیز در فرسایش شرکت می کنند. فرسایش معمولا فرایند کند و آهسته ای می باشد اما در طی میلیونها سال، این فرایند می تواند حتی سنگ هایی که در چندین کیلومتری عمق سطح زمین می باشند را تحت تاثیر قرار دهد.
مواد معدنی که همراه عوامل فرسایش جاری شده اند در نهایت با ته نشین شدن و رسوب کردن به سنگهای رسوبی تبدیل می شوند. سنگ ماسه از نمونه های سنگ های رسوبی است که با چسبیدن ذرات شن و ماسه به یکدیگر تشکیل می گردد.
به برخی از سنگهای ر سوبی، بیوژنتیک می گویند. این سنگها در اثر کنشهای موجودات زنده به وجود می آیند. زغال سنگ باقیمانده گیاهان چوبیست که بر اثر گرما و فشار در طی سالها به سنگ تبدیل می شوند. سنگ آهک توسط موجودات دریایی میکروسکوپی شکل می گیرد. این موجودات از خود پوسته ای محافظ از جنس کربنات کلسیوم ترشح می کنند. پس از مرگ این جانداران، پوسته باقی مانده و تبدیل به سنگ آهک می شود.
سنگ های دگردیس
وقتی سنگها به عمق زمین می رسند، داغ می شوند. پوسته زمین در هر یک کیلومتر به سمت عمق، 25 درجه سانتیگراد گرمتر می شود. در عمق 6/1 کیلومتری عمق سطح زمین، فشار برابر 360/41 کیلوپاسکال می باشد. هنگامیکه سنگها در معرض چنین فشار و گرمایی قرار می گیرند، مواد معدنی شروع به واکنش نموده و سنگها تبدیل به سنگهای دگردیس می شوند. شماری از این سنگها حاوی بخشهای قابل شناسایی می باشند که بیان گر منشا آنها می باشد اما بعضی از آنها به قدری دستخوش تغییرات می شوند که تنها ترکیبات شیمیایی آنها مدارکی برای شناسایی منشا آنها در اختیار می گذارند.
     
#99 | Posted: 5 Apr 2014 19:19
لایه های زمین
زمین از لایه ها یا پوسته های متعددی تشکیل شده است. لایه هایی شبیه به پیاز. بخش جامد زمین شامل لایه نازک خارجی یعنی پوسته زمین و لایه ضخیم سنگی در زیر پوسته، یعنی جبه آن می باشد. پوسته و لایه بالایی جبه را "سنگ کره" یا لیتوسفر (lithosphere) می گویند. در مرکز زمین، هسته قرار دارد. قسمت بیرونی هسته، مایع و قسمت داخلی آن جامد است. بیشتر سطح زمین پوشیده از آب و یخ می باشد و هیدروسفر (hydrosphere) یا "آب کره" نامیده می شود. زمین با لایه ای نازک از هوا به نام جو یا اتمسفر (atmosphere) احاطه شده است. به مجموع بخش های هیدروسفر، جو و قسمتهای جامد که حیات در آنها جریان دارد، بایوسفر (biosphere) یا "زیست کره" اطلاق می گردد.
جو زمین
هوا زمین را احاطه نموده و به طور تصاعدی از سطح زمین به سمت بالا نازک تر می شود. بیشتر انسانها در ارتفاعاتی بلندتر از 3 کیلومتر از سطح دریا دچار مشکل تنفسی می شوند. در ارتفاع حدودا 160 کیلومتری، لایه هوا به قدری نازک است که ماهواره ها تقریبا بدون هیچ مقاومتی در سفرند. با اینحال ذراتی از هوا در ارتفاع 600 کیلومتری سطح زمین شناسایی شده است. اتمسفر یا جو مرز بیرونی مشخصی ندارد بلکه کم کم در فضا محو می شود.
نیتروژن 78 درصد و اکسیژن 21 درصد از هوای زمین را تشکیل می دهند. 1 درصد باقیمانده مملو از آرگون و مقادیر اندکی از دیگر گازها می باشد. جو زمین همچنین شامل بخار آب، دی اکسید کربن، قطرات ریز آب و مقدار کمی از گازها و مواد شیمیایی خارج شده از آتشفشانها، آتش، مواد مانده و فعالیت های انسانی می باشد.
لایه های پائینی جو، تروپوسفر (troposphere) نامیده می شود. این لایه در حرکت دائمیست. خورشید سطح زمین و هوای بالای آن را گرم می کند. هوا در اثر گرم شدن بالا می رود. هنگامیکه هوای گرم شده به بالا رفت دچار افت فشار می گردد در نتیجه سرد می شود. هوای سرد از هوای اطراف خود چگال تر و سنگین تر است بنابراین به سمت پائین فرو می آید و چرخه مجددا تکرار می شود. این چرخه دائمی "آب و هوا" را ایجاد می کند.
در بالای تروپوسفر، حدودا 48 کیلومتر بالاتر از سطح زمین، لایه ثابتی به نام استراتوسفر (stratosphere) یا "هوا کره" وجود دارد. "هوا کره" شامل لایه ایست که در آنجا پرتوهای فرابنفش تابیده شده از خورشید، با مولکولهای هوا برخورد کرده و گازی به نام "ازون" تولید می گردد. ازون ورود پرتوهای زیانبار فرابنفش به سطح زمین را سد می کند. با اینحال بعضی از این پرتوها به داخل وارد شده و منجر به عوارضی از جمله آفتاب سوختگی و سرطان پوست در بین انسانها می گردد. مقدار اندکی از مواد شیمیایی که انسان تولید می کند، باعث آسیب دیدن ازون شده است. افراد زیادی متوجه نازک شدن لایه ازون و در نتیجه ورود پرتوهای فرابنفش و آسیب های جدی برای انسان و دیگر جانداران شده اند.
بخار آب، دی اکسید کربن، متان و دیگر گازهای موجود در جو، باعث گیر افتادن گرما و حرارت خورشید در سطح زمین شده و منجر به گرم ماندن آن می گردند. محبوس شدن گرما به دلیل تاثیرات گلخانه ای ایجاد می شود. بدون تاثیرات گلخانه ای جو، زمین احتمالا برای تشکیل حیات بسیار سرد بود.
آب کره یا هیدروسفر
زمین تنها سیاره منظومه شمسی است که دارای مقادیر زیادی آب مایع در سطح خود می باشد. آب، رکن اساسی تشکیل و ادامه حیات در زمین، دارای خواص فیزیکی و شیمیایی می باشد که این خواص در هیچ یک از گونه های دیگر مواد دیده نشده است. آب توانایی زیادی برای جذب گرما دارد. اقیانوسها بیشتر گرمایی را که زمین از خورشید می گیرد در خود ذخیره می کنند. بارهای الکتریکی موجود در مولکولهای آب منجر به جذب اتم از مواد دیگر می شود. این توانایی آب باعث حل شدن مواد زیادی می گردد. قدرت حل کنندگی زیاد آب باعث خرد شدن و حل شدن سنگها و صخره ها می شود. آب مایع نه تنها بر روی زمین تاثیر گذار است بلکه بر لایه های زیرین زمین نیز تاثیر می گذارد. آب موجود در سنگها دمای ذوب آنها را پایین می آورد. آب به طور هیجان انگیزی سنگها را ضعیف کرده و باعث حل شدن آنها در لایه های زیرین سطح می گردد.
حدود 71 درصد از سطح زمین پوشیده از آب است که بیشتر آن در اقیانوسها موجود می باشد. آب اقیانوسها برای نوشیدن شور است. تنها 3 درصد از آبهای سطح زمین برای نوشیدن مناسبند که بیشتر این میزان به راحتی برای انسان قابل دسترس نیست. زیرا بیشتر آن به شکل یخ در کوه های قطب ها و یا در زیر زمین می باشد. مناطق قطبی و کوهستانهای بلند آنقدر سرد می باشند که آب در این مناطق به طور دائمی به شکل یخ باقی می ماند. به این مناطق از زمین کرایوسفر (cryosphere) می گویند.
سنگ کره یا لیتوسفر
پوسته و قسمت بالایی جبه از سطح زمین تا عمق حدود 100 کیلومتر، سنگ کره را تشکیل می دهد. لایه نازک پوسته از مواد شیمیایی طبیعی به نام مواد معدنی، تشکیل شده از عناصر گوناگون، شکل گرفته است. اکسیژن فراوان ترین عنصر شیمیایی در سنگهای پوسته بوده و حدود 47 درصد از وزن همه سنگها را به خود اختصاص می دهد. عنصر بعدی سیلیکون با فراوانی 27 درصد است و پس از آن به ترتیب آلومینیوم (8 درصد)، آهن (5 درصد)، کلسیوم (4 درصد) و سدیوم، پتاسیوم و منیزیوم ( هر کدام حدود 2 درصد) می باشند. این عناصر 99 درصد از وزن کل سنگ های موجود در سطح زمین را تشکیل می دهند.
دو عنصر سیلیکون و اکسیژن تقریبا سه چهارم پوسته را تشکیل می دهند. ترکیبات این دوعنصر برای زمین شناسان بسیار پر اهمیت بوده و با نام "سیلیکا" شناخته می شوند. مواد معدنی که شامل سیلیکا می باشند "سیلیکات" نامیده می شوند. بیشترین ماده معدنی یافت شده در سطح زمین کوارتز است که از سیلیکای خالص ساخته می شود. گروهی دیگر از سیلیکاتها موادی می باشند که از سیلیکا، آلومینیوم، کلسیوم، سدیوم و پتاسیوم تشکیل شده اند. دو نوع دیگر از سیلیکات های رایج در سطح زمین پایراکسین (pyroxene) و آمفایبول (amphibole) نامیده می شوند که هر دو ترکیبی از سیلیکا، آهن و منیزیوم هستند.
گروه دیگری از مواد معدنی رایج کربنات ها می باشند که از کربن و اکسیژن به همراه مقدار اندکی از عناصر دیگر تشکیل می شوند. مهمترین نوع از این گروه ترکیباتی متشکل از کلسیوم، کربن و اکسیژن هستند که می توان سنگ آهک را که در ساخت و ساز ساختمان ها بسیار به کار می رود، در این گروه نام برد.
زمین دارای دو نوع پوسته است. زمینهای خشک قاره ها که اغلب از گرانیت و سیلیکات ها ساخته شده اند و کف اقیانوسها که از ترکیبات تیره و پر چگال سنگ های آتشفشانی با نام بازالت پوشیده شده اند. میانگین ضخامت پوسته قاره ای 40 کیلومتر است که این مقدار در بعضی جاها کمتر و در بعضی جاها بیشتر است. میانگین پوسته اقیانوسی تنها 8 کیلومتر است.
زیست کره یا بایوسفر
زمین تنها مکان و سیاره شناخته شده است که دارای گونه های حیات می باشد. منطقه ای که حیات در آن جریان دارد از اعماق اقیانوس تا چند کیلومتری جو است. تا به حال چندین میلیون گونه حیاتی در زمین کشف شده است با این حال دانشمندان معتقدند که گونه های دیگری نیز وجود دارد که هنوز کشف نشده اند.
زندگی به شیوه های مختلفی بر روی زمین تاثیر گذار است. در واقع وجود گونه های مختلف موجودات زنده، جو پیرامون ما را می سازد. گیاهان آب و دی اکسید کربن را که هر دو حاوی اکسیژن می باشند، جذب می کنند. آنها کربن موجود در دی اکسید کربن و هیدروژن موجود در آب را برای تولید گونه های مختلف مواد شیمیایی مصرف می کنند و اکسیژن را به صورت ماده زائد پس می دهند. حیوانات برای تامین انرژی گیاهان را می خورند و آب و دی اکسید کربن را به محیط باز می گردانند. همه گونه های زنده به نوعی بر روی سطح زمین تاثیر گذارند
     
#100 | Posted: 5 Apr 2014 19:19
چرا برخي فلزها را فلزهاي قليايي خاكي ناميده اند؟

واژه خاكي از نظر تاريخي براي بيان اين مطلب بوده است كه بسياري از تركيبهاي اين عنصرها در آب انحلال پذيرند. چند مورد از كاربردهاي و
ويژگي هاي منيزيم از اين قرار است:
منيزيم به طور گسترده به صورت كربنات و دولوميت و همچنين به صورت سيليكات در كانيهايي چون ازبست (يعني پنبه سوز) در آب دريا وجود دارد.
منيزيم از آب دريا بدست ميايد. يون منيزيم به ميزان31/. درصد در آب دريا
وجود دارد. اين يون را ابتدا توسط آب آهك بصورت منيزيم هيدروكسيد رسوب
مي دهندوبعد آن را در هيدروكلريك اسيد حل مي كنند. از تغليظ محلول اخيرنمك
منيزيم متبلور مي شود. از الكتروليز مذاب اين دولوميت كلسينه شده با آلياژ آهن
-سيليسيم در دماي 1150 مي باشد. منيزيم با آب سرد واكنش نمي دهدولي بااب
گرم واكنش مي دهد . آلياژچرخ هاي اتومبيل هاي مسابقات اتومبيل راني تركيبي
است از آلياژفلزهاي منيزيم و آلومينيم و علت آن هم سبك بودن و محكم بودن و
مقاوم بودن اين آلياژ است. اگر سطح فلز منيزيم درمجاورت هوا قرار گيرداين
فلز با اكسيژن وارد واكنش شده و منيزيم اكسيدتشكيل مي شود . فلز منيزيم ازجمله
فلز هاي سبك ومقاوم است و به اين دليل از آلياژهاي آن با آلومينيم در ساخت بدنه
هواپيماها و موشك ها استفاده مي شود.منيزيم در مجاورت شعله با نور خيره كننده
اي مي سوزد و به همين دليل در تهييه ي فشفشه ها و مواد آتش بازي كاربرد دارد
و همچنين از گرد يا نوار آن در عكاسي به عنوان منبع نور شديداستفاده مي شود.
     
صفحه  صفحه 10 از 18:  « پیشین  1  ...  9  10  11  ...  17  18  پسین » 
علم و دانش انجمن لوتی / علم و دانش / Earth science | مقالات زمین شناسی بالا
جواب شما روی این آیکون کلیک کنید تا به پستی که نقل قول کردید برگردید
رنگ ها  Bold Style  Italic Style  Highlight  Center  List       Image Link  URL Link   
Persian | English
  

 ?
برای دسترسی به این قسمت میبایست عضو انجمن شوید. درصورتیکه هم اکنون عضو انجمن هستید با استفاده از نام کاربری و کلمه عبور وارد انجمن شوید. در صورتیکه عضو نیستید با استفاده از این قسمت عضو شوید.



 
Report Abuse  |  News  |  Rules  |  How To  |  FAQ  |  Moderator List  |  Sexy Pictures Archive  |  Adult Forums  |  Advertise on Looti

Copyright © 2009-2019 Looti.net. Looti.net Forum is not responsible for the content of external sites