📄 النص الكامل للصفحة
دورة الصخر Rock Cycle
قد يتغير أي صخر إلى صخر آخر، وتسمى عملية التغير وإعادة التشكل المستمرتان دورة الصخر rock cycle. ويلخص الشكل ٤-٣٨ دورة الصخر، حيث تمثل الأسهم العمليات المختلفة التي تغير صخرًا إلى نوع آخر. وتصنف أنواع الصخور الثلاثة - النارية والرسوبية والمتحولة - في مجموعات حسب طريقة تشكلها. فالصخور النارية تتبلور من الصهارة، والصخور الرسوبية تتشكل من رسوبيات ملتحمة أو مفككة، والصخور المتحولة تتكون عندما تتعرض الصخور إلى حرارة وضغط.
وبعد أن يتشكل الصخر، هل يحافظ على خصائصه ونوعه؟ قد يحدث ذلك، غير أن الاحتمال الأكبر هو ألا يحافظ على خصائصه ونوعه بعد التشكل؛ بل تغير الحرارة والضغط الصخور النارية إلى صخور متحولة، وقد يتغير صخر متحول إلى صخر متحول آخر أو ينصهر، ومن ثم يكون صخرًا ناريًا. وبدلاً من ذلك قد يتجوى الصخر المتحول وتصيبه التعرية، ويصبح رسوبيات، وتلتحم هذه الرسوبيات وتكون صخرًا رسوبيًا.
--- SECTION: الشكل ٤-٣٨ ---
الشكل ٤-٣٨ تغير الصخور باستمرار فوق سطح الأرض وتحته. توضح دورة الصخر بعض سلاسل التغيرات التي تمر بها الصخور.
--- SECTION: التقويم ٤-٥ ---
التقويم ٤-٥
--- SECTION: الخلاصة ---
الخلاصة
أنواع التحول الثلاثة الرئيسة هي التحول الإقليمي والتحول التماسي والتحول الحراري المائي.
يمكن أن يكون نسيج الصخور المتحولة متورقًا أو غير متورق.
في أثناء عملية التحول تتشكل معادن جديدة تكون مستقرة تحت درجة الحرارة المرتفعة والضغط.
مجموع العمليات التي تتغير خلالها الصخور بشكل مستمر من نوع إلى آخر تسمى دورة الصخر.
--- SECTION: فهم الأفكار الرئيسة ---
فهم الأفكار الرئيسة
--- SECTION: 1 ---
١. لخص كيف يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى عملية التحول؟
--- SECTION: 2 ---
٢. لخص أسباب تشكل النسيج المتحول المتورق.
--- SECTION: 3 ---
٣. طبق مفهوم دورة الصخر لتفسير كيفية تصنيف الأنواع الصخرية الرئيسة الثلاثة.
--- SECTION: 4 ---
٤. قارن بين العوامل التي تسبب أنواع التحول الرئيسة الثلاثة.
--- SECTION: 5 ---
٥. استنتج خطوات تكون صخر الرخام من الحجر الجيري.
--- SECTION: التفكير الناقد ---
التفكير الناقد
--- SECTION: 6 ---
٦. توقع موقع جسم ناري جوفي بناء على المعلومات المعدنية الآتية: جمع معدنا الكلوريت والمسكوفيت من الجزء الشمالي من منطقة الدراسة؛ وجمع الجارنت والستوروليت من الجزء الجنوبي من المنطقة.
--- SECTION: الرياضيات في الجيولوجيا ---
الرياضيات في الجيولوجيا
--- SECTION: 7 ---
٧. تشكل غالبًا الأحجار الكريمة في صورة بلورات معدنية كبيرة في الصخور المتحولة. وتوصف الأحجار الكريمة بوحدة القيراط. يساوي القيراط 0.2g أو 200mg. اكتشفت بلورة جارنت كبيرة في نيويورك عام 1885 كتلتها 4.4kg وقطرها 15cm. ما كتلة هذه الجوهرة بوحدة القيراط؟
134
وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447
--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: دورة الصخر
Description: A cyclical diagram illustrating the continuous processes by which rocks change from one type to another, both above and below the Earth's surface. It is divided into 'عمليات خارجية' (External Processes) and 'عمليات داخلية' (Internal Processes) by a dashed line. Arrows indicate the transformation paths between different rock types and geological states.
Data: The diagram shows the following components and transformations:
- **External Processes (عمليات خارجية)**:
- رسوبيات (Sediments)
- تجوية وتعرية (Weathering and Erosion) leads to رسوبيات.
- رفع (Uplift) leads to تجوية وتعرية.
- ترسیب - دفن - تصخر (Deposition - Burial - Lithification) leads to صخور رسوبية (Sedimentary Rocks).
- **Internal Processes (عمليات داخلية)**:
- صخور رسوبية (Sedimentary Rocks) are transformed by حرارة وضغط (Heat and Pressure) into صخور متحولة (Metamorphic Rocks).
- صخور متحولة (Metamorphic Rocks) can undergo انصهار (Melting) to form صهارة (Magma).
- صهارة (Magma) undergoes تبريد وتبلور (Cooling and Crystallization) to form صخور نارية (Igneous Rocks).
- صخور نارية (Igneous Rocks) can be transformed by حرارة وضغط (Heat and Pressure) into صخور متحولة (Metamorphic Rocks).
- Both صخور نارية and صخور متحولة can undergo رفع (Uplift) leading to تجوية وتعرية.
- صخور متحولة can also undergo رفع (Uplift) leading to صخور رسوبية.
Key Values: رسوبيات, تجوية وتعرية, رفع, ترسیب - دفن - تصخر, صخور رسوبية, حرارة وضغط, صخور متحولة, انصهار, صهارة, تبريد وتبلور, صخور نارية, عمليات خارجية, عمليات داخلية
Context: This diagram visually explains the rock cycle, a fundamental concept in geology, showing the interrelationships and transformations between igneous, sedimentary, and metamorphic rocks through various geological processes driven by Earth's internal and external forces. It is directly referenced in the main text to illustrate the rock cycle.
✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية
عدد الأسئلة: 10
سؤال ١: ١. لخص كيف يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى عملية التحول؟
الإجابة: ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى إعادة
تبلور المعادن وتكوين معادن جديدة.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
لنفهم هذا السؤال، نحتاج إلى معرفة ما يحدث للصخور عند تعرضها لدرجات حرارة عالية. عملية التحول هي تغيير في نسيج أو تركيب الصخر دون أن يصل إلى حالة الانصهار. عندما ترتفع درجة الحرارة، تزداد الطاقة الحركية للذرات في المعادن المكونة للصخر. هذا يسمح للذرات بإعادة ترتيب نفسها وتكوين روابط جديدة، مما يؤدي إلى إعادة تبلور المعادن الموجودة أو تكوين معادن جديدة أكثر استقراراً في ظل الظروف الجديدة من الحرارة والضغط. لذلك، ارتفاع درجة الحرارة هو عامل رئيسي يحفز هذه التغيرات البلورية.
سؤال ٢: ٢. لخص أسباب تشكل النسيج المتحول المتورق.
الإجابة: الضغط الموجه الذي يؤدي إلى
تغير شكل الحبيبات وتوجهها.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
النسيج المتحول المتورق، مثل النسيج في الإردواز أو الشيست، يتميز بوجود طبقات أو صفائح متوازية من المعادن. السبب الرئيسي لتشكله هو تعرض الصخر لضغط موجه، أي ضغط غير متساوٍ يأتي من اتجاه محدد (مثل الضغط الناتج عن حركة الصفائح التكتونية). هذا الضغط الموجه يؤدي إلى تسطيح الحبيبات المعدنية أو إعادة تبلورها وترتيبها في اتجاهات متوازية عمودية على اتجاه الضغط، مما يعطي الصخر ذلك المظهر المتورق أو الطبقي.
سؤال ٣: ٣. طبق مفهوم دورة الصخر لتفسير كيفية تصنيف الأنواع الصخرية الرئيسة الثلاثة.
الإجابة: الصخور النارية: تتبلور من الصهارة.
الصخور الرسوبية: تتشكل من رسوبيات ملتحمة.
الصخور المتحولة: تتكون عندما تتعرض
الصخور إلى حرارة وضغط.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
دورة الصخر هي نموذج يصف العمليات التي تتحول فيها الصخور من نوع إلى آخر عبر الزمن الجيولوجي. لتطبيق هذا المفهوم على التصنيف:
- **الصخور النارية:** تتكون عندما تبرد الصهارة (الماجما) وتتبلور، سواء داخل القشرة (جوفية) أو على السطح (بركانية).
- **الصخور الرسوبية:** تتشكل من تراكم وتصلب (تليف) الرواسب (الرسوبيات) الناتجة عن تجوية وتعرية صخور سابقة، غالباً بمساعدة عوامل مثل الضغط والمعادن اللاحمة.
- **الصخور المتحولة:** تنشأ عندما تتعرض صخور موجودة مسبقاً (نارية أو رسوبية أو حتى متحولة) لظروف جديدة من الحرارة العالية و/أو الضغط الشديد، مما يغير تركيبها أو نسيجها دون أن تنصهر.
سؤال ٤: ٤. قارن بين العوامل التي تسبب أنواع التحول الرئيسة الثلاثة.
الإجابة: التحول الإقليمي: حرارة وضغط.
التحول التماسي: حرارة.
التحول الحراري المائي: حرارة وماء.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
للمقارنة بين أنواع التحول الرئيسة، ننظر إلى العوامل المسببة لكل منها:
- **التحول الإقليمي:** يحدث على نطاق واسع، وعادة في مناطق تصادم الصفائح التكتونية. العاملان الرئيسيان هما **الحرارة** المرتفعة و**الضغط** الشديد (غالباً ضغط موجه).
- **التحول التماسي (أو الحراري):** يحدث عندما تتلامس الصخور مع جسم ناري ساخن (مثل صهارة). العامل المهيمن هنا هو **الحرارة** العالية، بينما يكون دور الضغط أقل.
- **التحول الحراري المائي:** يحدث عندما تتفاعل **المياه الساخنة** (غنية بالمعادن الذائبة) مع الصخور. العاملان الرئيسيان هما **الحرارة** من المصدر الحراري ووجود **الماء** الذي يعمل كوسيط لنقل المواد الكيميائية وإحداث تغييرات.
سؤال ٥: ٥. استنتج خطوات تكون صخر الرخام من الحجر الجيري.
الإجابة: الحجر الجيري + حرارة وضغط ← إعادة تبلور
الكالسيت ← رخام.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
لتكوين الرخام من الحجر الجيري، تحدث سلسلة من التغيرات خلال عملية التحول:
1. يبدأ الأمر بصخر أصلي هو **الحجر الجيري**، الذي يتكون أساساً من معدن الكالسيت (كربونات الكالسيوم).
2. عندما يتعرض هذا الحجر الجيري لظروف من **الحرارة العالية** و**الضغط الشديد** (مثل تلك الموجودة في أعماق القشرة)، تبدأ عملية التحول.
3. تحت تأثير هذه الظروف، تتحرك ذرات الكالسيوم والكربونات والأكسجين في معدن الكالسيت وتعيد ترتيب نفسها. هذه العملية تسمى **إعادة التبلور**.
4. نتيجة لإعادة التبلور، ينمو معدن الكالسيت في شكل بلورات أكبر وأكثر ترابطاً، مما يغير نسيج الصخر من دقيق الحبيبات (في الحجر الجيري) إلى خشن البلورات.
5. المنتج النهائي هو **الرخام**، وهو صخر متحول بلوري، غالباً ما يكون لامعاً، ويتكون بشكل أساسي من الكالسيت المعاد تبلوره.
سؤال ٦: ٦. توقع موقع جسم ناري جوفي بناء على المعلومات المعدنية الآتية: جمع معدنا الكلوريت والمسكوفيت من الجزء الشمالي من منطقة الدراسة؛ وجمع الجارنت والستوروليت من الجزء الجنوبي من المنطقة.
الإجابة: أقرب للجنوب؛ لأن المعادن التي تدل على درجة تحول (حرارة)
أعلى من الكلوريت فيها.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
في دراسة الصخور المتحولة، توجد معادن تُسمى "معادن دليلية" لأنها تتشكل فقط ضمن نطاقات محددة من درجة الحرارة والضغط. الكلوريت والمسكوفيت (الميكا البيضاء) هما معادن تتشكل عادة في **درجات حرارة وضغط منخفضة نسبياً**.
من ناحية أخرى، معادن مثل الجارنت والستوروليت تتطلب **درجات حرارة وضغط أعلى** للتكون.
بما أن عينات الجارنت والستوروليت (المؤشران على درجة تحول أعلى) جُمعت من الجزء الجنوبي، بينما جُمعت معادن التحول المنخفض (الكلوريت والمسكوفيت) من الشمال، فهذا يشير إلى أن مصدر الحرارة (الجسم الناري الجوفي) كان أقرب إلى الجنوب. فكلما اقتربنا من مصدر الحرارة، تزداد درجة التحول، وبالتالي تظهر المعادن الدالة على درجات حرارة أعلى.
سؤال ٧: ٧. تشكل غالبًا الأحجار الكريمة في صورة بلورات معدنية كبيرة في الصخور المتحولة. وتوصف الأحجار الكريمة بوحدة القيراط. يساوي القيراط 0.2g أو 200mg. اكتشفت بلورة جارنت كبيرة في نيويورك عام 1885 كتلتها 4.4kg وقطرها 15cm. ما كتلة هذه الجوهرة بوحدة القيراط؟
الإجابة: 4.4kg = 4400g
القيراط = 4400 ÷ 0.2 = 22000 قيراط.
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المعطيات):**
لنحدد ما لدينا:
- كتلة بلورة الجارنت: $m = 4.4 \text{ kg}$
- وحدة القيراط: $1 \text{ قيراط} = 0.2 \text{ g}$ (أو $200 \text{ mg}$)
- (ملاحظة: قطر البلورة 15 سم معلومة غير ضرورية للحساب المطلوب).
- **الخطوة 2 (التحويل والقانون):**
أولاً، نحول الكتلة من الكيلوجرام إلى الجرام، لأن وحدة القيراط مرتبطة بالجرام.
$$1 \text{ kg} = 1000 \text{ g}$$
ثم نستخدم العلاقة:
$$\text{الكتلة بالقيراط} = \frac{\text{الكتلة بالجرام}}{\text{الكتلة بالجرام لكل قيراط}}$$
- **الخطوة 3 (الحل):**
1. التحويل إلى جرام:
$$m = 4.4 \text{ kg} = 4.4 \times 1000 = 4400 \text{ g}$$
2. حساب عدد القيراطات:
$$\text{عدد القيراطات} = \frac{4400 \text{ g}}{0.2 \text{ g/قيراط}} = 22000 \text{ قيراط}$$
- **الخطوة 4 (النتيجة):**
إذن كتلة جوهرة الجارنت بوحدة القيراط = **22000 قيراط**.
سؤال مربع-1: ما هي العمليات التي تتغير خلالها الصخور بشكل مستمر من نوع إلى آخر؟
الإجابة: تجوية، تبريد، صهارة،
رسوبيات، حرارة وضغط.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
هذه العمليات هي جزء من دورة الصخر، حيث تتحول الصخور بشكل مستمر:
- **التجوية والتعرية:** تكسر الصخور الصلبة إلى قطع صغيرة (رواسب).
- **الترسيب والتصخر:** تتراكم الرواسب وتتصلب تحت الضغط لتصبح **صخوراً رسوبية**.
- **التحول:** تعرض الصخور للحرارة والضغط يحولها إلى **صخور متحولة**.
- **الانصهار:** عند درجات حرارة وضغط عاليين جداً، قد تنصهر الصخور لتكوين **صهارة**.
- **التبريد والتصلب:** عندما تبرد الصهارة وتتبلور، تتشكل **صخور نارية** جديدة.
هذه العمليات معاً تشكل حلقة مستمرة من التغيير.
سؤال مربع-2: ماذا يميز النسيج المتورق؟
الإجابة: الصلاحية عمودياً على الضغط بقوة التورق.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
النسيج المتورق هو سمة رئيسية للعديد من الصخور المتحولة. ما يميزه هو ترتيب المعادن المكونة للصخر في طبقات أو صفائح متوازية واضحة، مما يعطي الصخر مظهراً شرائحياً أو متقشراً. هذا الترتيب ينتج بشكل أساسي عن تعرض الصخر لضغط موجه قوي أثناء عملية التحول. المعادن المسطحة أو الطويلة (مثل الميكا) تعيد توجيه نفسها بحيث تكون مستوية عمودياً على اتجاه ذلك الضغط، مما يخلق مستويات ضعف (مستويات التورق) يمكن أن ينفصل الصخر على طولها بسهولة نسبية.
سؤال مربع-3: كيف تتشكل معادن جديدة في أثناء عملية التحول وتكون مستقرة تحت درجة الحرارة المرتفعة والضغط؟
الإجابة: ترابط طاقة الذرات ومعادن
جديدة وكون معادن جديدة أكثر ثباتاً دون انصهار.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
خلال عملية التحول، تتشكل معادن جديدة لأن الظروف المتغيرة (الحرارة والضغط) تجعل التركيب الكيميائي القديم للصخر غير مستقر. تكتسب الذرات طاقة كافية من الحرارة لإعادة ترتيب نفسها وتكوين روابط كيميائية جديدة. المعادن الناتجة لها ترتيب ذري وتركيب بلوري مختلف، ويكون هذا التركيب الجديد أكثر ثباتاً (أقل طاقة) في ظل الظروف الجديدة من الحرارة المرتفعة والضغط. المهم أن هذا يحدث في الحالة الصلبة دون أن يذوب الصخر تماماً (دون انصهار)، حيث تتحرك الذرات وتتحد ببطء لتشكيل المعادن المتحولة الجديدة.
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة
ما تعريف دورة الصخر (Rock Cycle)؟
الإجابة: عملية التغير وإعادة التشكل المستمرتان التي قد يتغير خلالها أي صخر إلى صخر آخر.
الشرح: دورة الصخر هي مفهوم أساسي في الجيولوجيا يصف التحول المستمر للصخور بين أنواعها الثلاثة عبر عمليات جيولوجية مختلفة.
تلميح: فكر في العملية المستمرة التي تربط الأنواع الثلاثة للصخور.
التصنيف: تعريف | المستوى: سهل
كيف تتشكل الصخور النارية والرسوبية والمتحولة حسب دورة الصخر؟
الإجابة: تتبلور الصخور النارية من الصهارة، وتتشكل الصخور الرسوبية من رسوبيات ملتحمة أو مفككة، وتتكون الصخور المتحولة عندما تتعرض الصخور إلى حرارة وضغط.
الشرح: يتم تصنيف الصخور بناءً على طريقة تشكلها، وهي عملية أساسية في دورة الصخر.
تلميح: ركز على العامل الرئيسي الذي يؤدي إلى تشكل كل نوع من الأنواع الثلاثة.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط
ما هي العمليات التي يمكن أن تحول الصخور النارية إلى صخور متحولة، والصخور المتحولة إلى صخور رسوبية؟
الإجابة: تغير الحرارة والضغط الصخور النارية إلى صخور متحولة. قد يتجوى الصخر المتحول وتصيبه التعرية، ويصبح رسوبيات، ثم تلتحم هذه الرسوبيات لتكون صخرًا رسوبيًا.
الشرح: يوضح هذا التحول الاستمرارية في دورة الصخر، حيث لا يبقى الصخر على حاله بل يتعرض لعمليات تغيره باستمرار.
تلميح: تذكر العاملين الرئيسيين للتحول، والعوامل الخارجية التي تؤدي إلى الترسيب.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
ما هي العمليات الداخلية والخارجية المشاركة في دورة الصخر كما يوضحها الشكل؟
الإجابة: العمليات الخارجية تشمل: التجوية والتعرية، الرفع، الترسيب والدفن والتصخر. العمليات الداخلية تشمل: الحرارة والضغط، الانصهار، التبريد والتبلور.
الشرح: يفصل هذا التصنيف بين العمليات التي تسببها عوامل خارجية (مثل الماء والرياح) وتلك التي تسببها عوامل داخلية (مثل الحرارة والضغط من باطن الأرض).
تلميح: قسّم العمليات بناءً على مكان حدوثها، فوق أو تحت سطح الأرض.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب
طبق مفهوم دورة الصخر لتفسير كيفية تصنيف الأنواع الصخرية الرئيسة الثلاثة.
الإجابة: يتم تصنيف الصخور النارية والرسوبية والمتحولة بناءً على طريقة تشكلها ضمن دورة الصخر المستمرة. فالصخور النارية تتشكل من تبلور الصهارة، والرسوبية من تراكم وتماسك الرواسب، والمتحولة من تعرض الصخور للحرارة والضغط. ويمكن لأي نوع أن يتحول إلى آخر عبر العمليات الجيولوجية الموضحة في الدورة.
الشرح: دورة الصخر هي الإطار النظري الذي يفسر أصل وتصنيف الصخور، وليس مجرد وصف لأنواعها.
تلميح: اربط طريقة تشكل كل نوع من الأنواع الثلاثة بمرحلة محددة في الدورة المستمرة.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب