📄 النص الكامل للصفحة
تقويم الفصل 4
--- SECTION: 32 ---
32. احسب عمر صخر ناري قديم يحوي معدنًا فيه 12.5% بوتاسيوم - 40 و 87.5% أرجون - 40، إذا علمت أن عمر النصف للبوتاسيوم - 40 هو 1.3 بليون سنة.
استعمل الشكل الآتي للإجابة عن السؤال 33.
--- SECTION: 33 ---
33. حلل علام تدل النقطة الحمراء في الشكل أعلاه؟
--- SECTION: 34 ---
34. اكتشف جيولوجي خشبًا مدفونًا في رسوبيات ناتجة عن انزلاق أرضي يعتقد أنه ناتج عن وقوع زلزال قديم. اشرح طريقتين يمكن أن يستعملهما الجيولوجي لتحديد زمن حدوث الزلزال.
--- SECTION: خريطة مفاهيمية ---
خريطة مفاهيمية
--- SECTION: 35 ---
35. اعمل خريطة مفاهيم مستعملاً المصطلحات الآتية: التاريخ المطلق، سلم الزمن الجيولوجي، التاريخ النسبي، الأحافير، عدم التوافق، التاريخ الإشعاعي.
--- SECTION: سؤال تحفيز ---
سؤال تحفيز
--- SECTION: 36 ---
36. قوّم هل يمكن استعمال الكربون المشع في تحديد عمر ديناصور؟ وضح إجابتك.
وزارة التعليم 361
Ministry of Education
2025 - 1447
--- VISUAL CONTEXT ---
**GRAPH**: منحنى الانحلال / النمو
Description: A graph illustrating the radioactive decay of Uranium-235 (U-235) and the corresponding growth of its stable daughter product, Lead-207 (Pb-207), over geological time. The red line represents the percentage of the radioactive parent isotope (U-235) decreasing from 100%, while the blue line represents the percentage of the stable daughter product (Pb-207) increasing from 0%. The question 33 refers to a 'red dot' which is not explicitly visible on the graph.
X-axis: العمر (ملايين السنين)
Y-axis: النسبة المئوية
Data: The graph shows an inverse relationship between the parent isotope (U-235) and the daughter product (Pb-207). As the age increases, the percentage of U-235 decreases exponentially, and the percentage of Pb-207 increases exponentially, maintaining a sum of 100% for both. This demonstrates the principle of radiometric dating.
Key Values: U-235 starts at 100% at 0 million years and decreases to approximately 20% at 7000 million years., Pb-207 starts at 0% at 0 million years and increases to approximately 80% at 7000 million years., The curves illustrate the concept of half-life, where the parent isotope's quantity halves over a specific time period, while the daughter product accumulates.
Context: This graph is fundamental for understanding radiometric dating, specifically the Uranium-Lead dating method. It visually represents the decay of a parent radioactive isotope and the formation of its stable daughter product over geological timescales, which is crucial for determining the absolute age of rocks and geological events. It directly relates to questions about dating methods and geological time.
✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية
عدد الأسئلة: 5
سؤال 32: احسب عمر صخر ناري قديم يحوي معدنًا فيه 12.5% بوتاسيوم - 40 و 87.5% أرجون - 40، إذا علمت أن عمر النصف للبوتاسيوم - 40 هو 1.3 بليون سنة.
الإجابة: مقدار البوتاسيوم - 40 = 12.5% وهذا يعني
أن 87.5% أرجون - 40 = 100% - 12.5% = 87.5%
عمر الصخر = 3 أعمار نصف (100% → 50% → 25% → 12.5%)
العمر = 3 × 1.3 = 3.9 بليون سنة.
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المعطيات):**
لنحدد ما لدينا:
- نسبة البوتاسيوم-40 المتبقية في الصخر: 12.5%
- نسبة الأرجون-40 المتكونة: 87.5%
- عمر النصف للبوتاسيوم-40: 1.3 بليون سنة
- **الخطوة 2 (الفكرة):**
نلاحظ أن الأرجون-40 ينتج من تحلل البوتاسيوم-40. إذا بدأنا بنسبة 100% من البوتاسيوم-40، فإن كل عمر نصف يقلل الكمية إلى النصف. نسبة 12.5% تعني أن الكمية الأصلية قد تقلصت عبر عدة أعمار نصف.
- **الخطوة 3 (الحساب):**
لنحسب عدد أعمار النصف:
- بعد عمر نصف واحد: 100% → 50%
- بعد عمرين نصف: 50% → 25%
- بعد ثلاثة أعمار نصف: 25% → 12.5%
إذن، مرت 3 أعمار نصف للوصول إلى 12.5%.
- **الخطوة 4 (النتيجة):**
عمر الصخر = عدد أعمار النصف × عمر النصف الواحد
$$العمر = 3 \times 1.3 = 3.9$$
إذن عمر الصخر = **3.9 بليون سنة**
سؤال 33: حلل علام تدل النقطة الحمراء في الشكل أعلاه؟
الإجابة: تدل على زمن عمر النصف لليورانيوم - 235 حيث تتساوى نسبة U-235 الحقيقي
مع نسبة 207-Pb لتكون (حوالي 50% لكل منهما، عند عمر 700 مليون سنة تقريباً).
خطوات الحل:
- **الشرح:**
النقطة الحمراء في الشكل تمثل لحظة زمنية مهمة في عملية التحلل الإشعاعي. في سياق تأريخ الصخور باستخدام اليورانيوم-235، تصل نسبة اليورانيوم-235 المتبقي إلى نسبة تساوي تقريباً نسبة الرصاص-207 المتكون منه. هذه النقطة تحدث عند زمن يساوي عمر النصف للعنصر، حيث تتحلل نصف كمية العنصر الأصلي. لذلك، تدل النقطة الحمراء على **زمن عمر النصف لليورانيوم-235**، وهو الوقت الذي تتساوى فيه نسبته المتبقية مع نسبة ناتج تحلله (الرصاص-207)، مما يساعد في تحديد أعمار الصخور.
سؤال 34: اكتشف جيولوجي خشبًا مدفونًا في رسوبيات ناتجة عن انزلاق أرضي يعتقد أنه ناتج عن وقوع زلزال قديم. اشرح طريقتين يمكن أن يستعملهما الجيولوجي لتحديد زمن حدوث الزلزال.
الإجابة: 1) التاريخ بالكربون المشع (14-C) للخشب لتحديد
عمره (عمر مطلق) وبالتالي تقدير زمن الانزلاق / الزلزال القريب منه.
2) التاريخ النسبي لطبقات الرسوبيات حول طبقة الانزلاق (فوقها
وتحتها) باستخدام مبادئ الطبقات / المضاهاة والأحافير أو تحديد أعمار
طبقات مميزة لمضاهاة لها (لتحديد زمن الزلزال).
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المفهوم):**
لتحديد زمن حدث جيولوجي مثل زلزال، يمكن استخدام طرق التأريخ المطلق والنسبي، خاصة إذا وجدت مواد عضوية أو طبقات صخرية مرتبطة بالحدث.
- **الخطوة 2 (الطريقة الأولى - التأريخ المطلق):**
يمكن استخدام التأريخ بالكربون المشع (الكربون-14) على الخشب المدفون. نظراً لأن الخشب مادة عضوية توقفت عن تبادل الكربون مع البيئة عند دفنها، فإن قياس نسبة الكربون-14 المتبقية يعطي عمراً مطلقاً للخشب. بما أن الانزلاق الأرضي والزلزال حدثا في وقت قريب من دفن الخشب، فإن هذا العمر يقدر زمن حدوث الزلزال.
- **الخطوة 3 (الطريقة الثانية - التأريخ النسبي):**
يمكن دراسة طبقات الرسوبيات حول طبقة الانزلاق. باستخدام مبادئ علم الطبقات (مثل تعاقب الطبقات والمضاهاة)، ومقارنة الأحافير الموجودة في الطبقات فوق وتحت طبقة الانزلاق، يمكن تحديد الترتيب الزمني النسبي للأحداث. إذا عُمرت طبقات مميزة فوق أو تحت الانزلاق بتأريخ إشعاعي، فيمكن تقدير زمن الزلزال ضمن إطار زمني.
سؤال 35: اعمل خريطة مفاهيم مستعملاً المصطلحات الآتية: التاريخ المطلق، سلم الزمن الجيولوجي، التاريخ النسبي، الأحافير، عدم التوافق، التاريخ الإشعاعي.
الإجابة: سلم الزمن الجيولوجي ← يتم باستخدامه:
التاريخ النسبي ← يعتمد على الأحافير وعدم التوافق لتحديد ترتيب
الأحداث.
التاريخ المطلق ← يعتمد على التاريخ الإشعاعي لإعطاء عمر عددي
للصخور / الأحداث.
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المفهوم الأساسي):**
سلم الزمن الجيولوجي هو الإطار الزمني الذي يرتب الأحداث الجيولوجية عبر تاريخ الأرض. لبناء هذا السلم، نستخدم طريقتين رئيسيتين: التاريخ النسبي والتاريخ المطلق.
- **الخطوة 2 (التاريخ النسبي):**
يعتمد على تحديد ترتيب الأحداث دون أعمار رقمية. يستخدم:
- **الأحافير**: للمضاهاة بين الطبقات وتحديد العمر النسبي.
- **عدم التوافق**: وهو سطح تآكل بين طبقات صخرية، يدل على فترة زمنية مفقودة، مما يساعد في فهم تسلسل الأحداث.
- **الخطوة 3 (التاريخ المطلق):**
يعطي أعماراً رقمية دقيقة للصخور أو الأحداث. يعتمد بشكل أساسي على:
- **التاريخ الإشعاعي**: وهو استخدام التحلل الإشعاعي للعناصر (مثل البوتاسيوم-40 أو اليورانيوم-235) لحساب العمر المطلق.
إذن، الخريطة المفاهيمية تربط سلم الزمن الجيولوجي بالتاريخ النسبي (باستخدام الأحافير وعدم التوافق) والتاريخ المطلق (باستخدام التاريخ الإشعاعي).
سؤال 36: قوّم هل يمكن استعمال الكربون المشع في تحديد عمر ديناصور؟ وضح إجابتك.
الإجابة: لا؛ لأن التأريخ بالكربون المشع (14-C) مناسب للأعمار الحديثة نسبياً (حتى
عمر ٧٥ ألف سنة)، بينما الديناصورات عمرها ملايين السنين وقد انقضى فيها C-
14 كلياً، لذا تستخدم طرق تأريخ إشعاعي أخرى لتحديد أعمارها، أمثلة لها.
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المفهوم):**
التأريخ بالكربون المشع (الكربون-14) يعتمد على قياس نسبة الكربون-14 المتبقية في المواد العضوية. عمر النصف للكربون-14 قصير نسبياً (حوالي 5730 سنة).
- **الخطوة 2 (التطبيق على الديناصورات):**
الديناصورات عاشت قبل ملايين السنين (مثلاً، انقرضت منذ حوالي 65 مليون سنة). بعد مرور فترة طويلة (أكثر من 75 ألف سنة تقريباً)، يتحلل كل الكربون-14 الموجود في العظام أو الأنسجة، فلا يبقى شيء يمكن قياسه.
- **الخطوة 3 (النتيجة):**
لذلك، **لا يمكن** استخدام الكربون المشع لتحديد عمر الديناصورات. بدلاً من ذلك، تستخدم طرق تأريخ إشعاعي أخرى ذات أعمار نصف طويلة، مثل تأريخ البوتاسيوم-أرجون أو اليورانيوم-رصاص، لتحديد أعمار الصخور المحيطة بالحفريات، مما يعطي تقديراً لعمر الديناصورات.
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة
إذا كان صخر ناري قديم يحوي معدنًا فيه 12.5% بوتاسيوم-40 و87.5% أرجون-40، وعمر النصف للبوتاسيوم-40 هو 1.3 بليون سنة، فكم عمر الصخر؟
الإجابة: عمر الصخر هو 3.9 بليون سنة (ثلاثة فترات عمر نصف: 12.5% تعني أن الصخر مر بثلاث فترات عمر نصف، 1.3 × 3 = 3.9 بليون سنة).
الشرح: نسبة البوتاسيوم-40 المتبقية 12.5% تعني أن الصخر مر بثلاث فترات عمر نصف (100% → 50% → 25% → 12.5%). عمر النصف 1.3 بليون سنة × 3 = 3.9 بليون سنة.
تلميح: فكر في عدد مرات انخفاض النسبة إلى النصف للوصول من 100% إلى 12.5%، ثم اضرب في عمر النصف.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط
ما هي طريقتان يمكن أن يستعملهما الجيولوجي لتحديد زمن حدوث زلزال قديم باستخدام خشب مدفون في رسوبيات ناتجة عن انزلاق أرضي؟
الإجابة: 1. استخدام التأريخ بالكربون المشع للخشب لتحديد وقت موت الشجرة (الزلزال). 2. استخدام التأريخ النسبي بواسطة دراسة طبقات الرواسب والأحافير الموجودة فوق وتحت طبقة الانزلاق.
الشرح: الكربون المشع يعطي عمراً مطلقاً لوقت موت الكائن الحي (الخشب)، بينما التأريخ النسبي يعتمد على مبدأ تعاقب الطبقات وعلاقاتها لتحديد التسلسل الزمني للأحداث.
تلميح: فكر في طريقتين رئيسيتين للتأريخ: إحداهما مطلقة تعتمد على النشاط الإشعاعي، والأخرى نسبية تعتمد على الترتيب الطبقي.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب
هل يمكن استعمال الكربون المشع في تحديد عمر ديناصور؟ وضح إجابتك.
الإجابة: لا، لا يمكن استخدام الكربون المشع لتحديد عمر ديناصور لأن عمر النصف للكربون-14 قصير جداً (حوالي 5730 سنة) ولا يمكنه قياس أعمار تتجاوز حوالي 50,000-60,000 سنة. الديناصورات انقرضت منذ حوالي 65 مليون سنة، أي أن أي كربون-14 كان موجوداً في أنسجتها قد تحلل بالكامل.
الشرح: طريقة التأريخ بالكربون المشع مناسبة للأعمار الحديثة نسبياً (حتى عشرات الآلاف من السنين) بسبب عمر النصف القصير لنظير الكربون-14، بينما تتطلب أعمار الديناصورات استخدام نظائر ذات أعمار نصف أطول بكثير مثل البوتاسيوم-أرجون أو اليورانيوم-رصاص.
تلميح: تذكر نطاق الأعمار التي يمكن للكربون المشع قياسها مقارنة بالعمر التقديري لانقراض الديناصورات.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط
ما هو عمر النصف لنظير البوتاسيوم-40 المستخدم في التأريخ الإشعاعي؟
الإجابة: عمر النصف للبوتاسيوم-40 هو 1.3 بليون سنة.
الشرح: هذه القيمة ثابتة ومعروفة لنظير البوتاسيوم-40، وتستخدم لحساب الأعمار المطلقة للصخور القديمة.
تلميح: انظر إلى البيانات المعطاة في مسألة حساب عمر الصخر الناري.
التصنيف: رقم/تاريخ | المستوى: سهل