مختبر الجيولوجيا: تصميم المكمن الصدعي - كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: علوم الأرض و الفضاء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: صمم بنفسك: المكمن الصدعي

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: علوم الأرض و الفضاء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: activity

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

هذه الصفحة تقدم نشاطًا عمليًا في مختبر الجيولوجيا لتصميم نموذج للمكمن الصدعي، وهو تركيب جيولوجي يحدث نتيجة إجهادات تسبب كسر الطبقات الصخرية وإزاحتها، مما يؤدي إلى تكوين فخ صخري يحفظ النفط أو الغاز أو الماء بكميات اقتصادية. يتضمن النشاط خلفية علمية توضح مفهوم المكمن الصدعي، وقائمة بالأدوات المطلوبة مثل الكرتون والألوان والصمغ، وخطوات عمل مفصلة لبناء النموذج باستخدام شرائح كرتون ملونة تمثل طبقات صخرية مختلفة (الرملية باللون الأصفر، والطينية بالبني، والجيرية بالأخضر)، ثم قصها وإزاحتها لمحاكاة الصدع.

يتبع ذلك قسم التحليل والاستنتاج الذي يطرح أسئلة حول تفسير التتابع الطبقي، وتحديد الطبقات ذات المسامية والنفاذية العالية والمنخفضة، وتوقع تكون السوائل، ومقارنة المكمن الصدعي بأنواع المكامن الأخرى من حيث كمية المخزون. النشاط يعزز الفهم العملي للجيولوجيا من خلال التجربة اليدوية والتحليل النقدي.

يختتم النشاط بمهمة كتابية تطلب من الطالب تلخيص خصائص المكامن الصدعية، مما يدعم التعلم التكاملي بين المهارات العملية والنظرية. الصفحة تشمل أيضًا رسمًا توضيحيًا لنموذج المكمن الصدعي لتعزيز الفهم البصري للهيكل الجيولوجي.

📄 النص الكامل للصفحة

مختبر الجيولوجيا --- SECTION: صمم بنفسك : المكمن الصدعي --- صمم بنفسك : المكمن الصدعي --- SECTION: خلفية علمية --- خلفية علمية المكمن عبارة عن تركيب جيولوجي تحت سطح الأرض، يحتوي على النفط أو الغاز أو الماء، حيث يقوم بحفظهم بكميات اقتصادية، وله أنواع عديدة منها ما ستعمل على تصميمه. وهو المكمن الصدعي، والذي يحدث عندما تتعرض الصخور إلى إجهادات معينة مسببة كسر الطبقات وإزاحتها كما يحدث في الصدوع، بحيث تتحرك الكتلتان الناتجتان بشكل مواز لسطح الكسر. --- SECTION: الأدوات --- الأدوات: 15 شريحة من الكرتون أو الفلين بطول 30 سم وعرض 10 سم. صمغ قوي - ألوان زيتية - أداة قطع حادة. --- SECTION: خطوات العمل --- خطوات العمل 1. اقرأ نموذج السلامة في المختبر. 2. تأكد من موافقة معلمك على خطتك قبل التنفيذ. 3. قم بلصق كل 5 شرائح من الكرتون أو الفلين مع بعضها البعض، وانتظر حتى يجف الغراء تماما. 4. لديك الآن ثلاث مجموعات من الفلين أو الكرتون ، قم بتلوين كل مجموعة بلون مختلف ( بحيث يتم تلوين الشرائح الخمس جميعا ) لتصبح كالتالي: • اللون الأصفر ويعني حجر الرمل. • اللون البني ويعني حجر الطين. • اللون الأخضر ويعني حجر الجير. 5. قم الآن بلصق المجموعات الثلاث مع بعضها البعض، مكونة نموذج لتتابع الطبقات. 6. بأداة حادة ( وكن حذرا ) قم بقص الطبقات بزاوية مقدارها 45 درجة تقريبا مكونة كتلتين. 7. قم برفع أحدى الكتلتين بمقدار 5 سم، ثم قم بلصقهم مع بعضهم البعض مكونة كتلة واحدة. --- SECTION: التحليل والاستنتاج --- التحليل والاستنتاج 1. فسر ماذا حدث للتتابع الطبقي للصخور ( الرملية – الطينية – الجيرية ). 2. حدد الطبقة التي تتوقع تكون السوائل فيها، وسبب ذلك؟ 3. استنتج ما الطبقة ذات المسامية والنفاذية العالية في هذا النموذج. 4. وضح الطبقة ذات النفاذية الأقل. 5. لخص السبب في تكون المكمن في هذا النموذج. 6. قارن بين المكمن الصدعي الذي قمت بتصميمه وباقي المكامن من حيث كمية المخزون. --- SECTION: نموذج لمكمن صدعي. --- نموذج لمكمن صدعي. --- SECTION: الكتابة في الجيولوجيا --- الكتابة في الجيولوجيا من خلال ما قمت بتنفيذه بين أهم خصائص المكامن الصدعية. --- SECTION: وزارة التعليم --- وزارة 391 ليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: نموذج لمكمن صدعي. Description: A 3D diagram illustrating a geological fault trap. It shows multiple horizontal rock layers (yellow, brown, green) that have been fractured and displaced along a diagonal fault line. The upper block of rock has moved upwards relative to the lower block, creating an offset in the layers. The diagram visually represents the concept of a fault trap where fluids (like oil or gas) could be accumulated. Table Structure: Headers: N/A Data: The diagram shows three distinct rock layers: a bottom yellow layer, a middle brown layer, and a top green layer. These layers are cut by a diagonal fault, causing the layers on one side to be uplifted relative to the other side. The fault plane is clearly visible, and the displacement of the layers is evident. Context: This diagram is a visual representation of the 'fault trap' model that students are instructed to build in the 'صمم بنفسك' activity. It helps to understand the geological structure described in the 'خلفية علمية' and is directly relevant to the questions in 'التحليل والاستنتاج' regarding rock layers, porosity, permeability, and fluid accumulation.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 7

سؤال 1: فسر ماذا حدث للتتابع الطبقي للصخور ( الرملية – الطينية – الجيرية ).

الإجابة: تكسر الصفائح بفعل الصدوع مكونة وازاحة الطبقات، فترتبها داخل كل كتلة كما هو لكن أصبحت غير متطابقة على جانبي الصدع.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، نتذكر أن التتابع الطبقي الأصلي للصخور (الرملية ثم الطينية ثم الجيرية) يشير إلى ترتيبها الطبيعي عند الترسيب. عندما يحدث صدع (كسر في الصخور)، فإنه يقسم الطبقات إلى كتل. داخل كل كتلة، يبقى ترتيب الطبقات كما هو (رملية، طينية، جيرية)، لكن الكتل تنزاح وتتحرك بالنسبة لبعضها بسبب قوى الضغط أو الشد. هذا يؤدي إلى أن الطبقات على جانبي الصدع لم تعد متطابقة أو متواصلة بشكل مباشر، بل أصبحت غير متطابقة بسبب هذه الإزاحة.

سؤال 2: حدد الطبقة التي تتوقع تكون السوائل فيها، وسبب ذلك؟

الإجابة: تتجمع السوائل في الطبقة الرملية (الأعلى مسامية ونفاذية)، وتعتبر بسبب وجود طبقة طينية (صخر غطاء) ويفعل الإغلاق الصدعي.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن السوائل (مثل الماء أو النفط) تتحرك وتتجمع في الصخور ذات المسامية والنفاذية العالية، لأن هذه الصخور تسمح بتدفق السوائل داخلها.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في هذا النموذج، الطبقة الرملية عادة ما تكون أعلى في المسامية والنفاذية مقارنة بالطينية أو الجيرية، لذا نتوقع تجمع السوائل فيها. السبب هو وجود طبقة طينية (صخر غطاء) ذات نفاذية منخفضة، بالإضافة إلى الإغلاق الصدعي، مما يحبس السوائل ويمنع هروبها.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، الطبقة التي تتوقع تكون السوائل فيها هي: **الطبقة الرملية**، بسبب مساميتها ونفاذيتها العالية، ووجود طبقة طينية كغطاء مع الإغلاق الصدعي.

سؤال 3: استنتج ما الطبقة ذات المسامية والنفاذية العالية في هذا النموذج.

الإجابة: س 3: الطبقة الرملية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** المسامية تشير إلى الفراغات بين حبيبات الصخر، والنفاذية هي قدرة الصخر على تمرير السوائل عبره.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في الصخور الرسوبية، الطبقة الرملية عادة ما تكون ذات مسامية ونفاذية عالية لأن حبيباتها أكبر وتترك فراغات أكثر، بينما الطبقة الطينية ذات مسامية ونفاذية منخفضة.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، الطبقة ذات المسامية والنفاذية العالية في هذا النموذج هي: **الطبقة الرملية**.

سؤال 4: وضح الطبقة ذات النفاذية الأقل.

الإجابة: س 4: الطبقة الطينية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** النفاذية المنخفضة تعني أن الصخر لا يسمح بمرور السوائل بسهولة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في هذا النموذج، الطبقة الطينية عادة ما تكون ذات نفاذية أقل لأن حبيباتها دقيقة جدًا وتتراص بشكل محكم، مما يقلل الفراغات ويمنع تدفق السوائل.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، الطبقة ذات النفاذية الأقل هي: **الطبقة الطينية**.

سؤال 5: لخص السبب في تكون المكمن في هذا النموذج.

الإجابة: س 5: يتكون المكمن لأن الصدع أزاح الطبقة الرملية (المكمن) لتصبح محاطة بجوار طبقة غير منفذة (طينية) تمنع هجرة السوائل.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** الفكرة هنا هي فهم كيف يتكون المكمن (مثل خزان النفط أو الغاز). في هذا النموذج، عندما يحدث صدع، فإنه يزاح الطبقة الرملية (التي هي صخر المكمن بسبب مساميتها العالية) لتصبح محاطة بطبقة غير منفذة، مثل الطبقة الطينية. هذا الإغلاق يمنع هجرة السوائل (مثل النفط) إلى خارج الطبقة الرملية، فيتجمع فيها ويشكل مكمنًا. إذن، السبب في تكون المكمن هو: **إزاحة الصدع للطبقة الرملية وجعلها محاطة بطبقة غير منفذة (طينية) تمنع هجرة السوائل**.

سؤال 6: قارن بين المكمن الصدعي الذي قمت بتصميمه وباقي المكامن من حيث كمية المخزون.

الإجابة: س 6: مخزون المكمن الصدعي غالبًا أقل / متوسطًا؛ لأن الإغلاق محدود بجانب الصدع، مقارنة بمكامن الطبقات ذات الامتداد الأكبر.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لنقارن بين المكمن الصدعي الذي صممته والمكامن الأخرى، نلاحظ أن المكمن الصدعي يتكون بسبب إغلاق صدعي محدود، حيث تحيط الطبقة غير المنفذة بالطبقة الحاملة للسوائل من جهات محدودة (مثل جانب الصدع). هذا يجعل كمية المخزون (مثل النفط) غالبًا أقل أو متوسطة مقارنة بمكامن الطبقات الأخرى، التي قد تمتد على مساحات أكبر وتكون محاطة بطبقات غير منفذة من جميع الجهات، مما يسمح بتخزين كميات أكبر. لذلك، مخزون المكمن الصدعي: **غالبًا أقل أو متوسطًا بسبب الإغلاق المحدود بجانب الصدع**.

سؤال الكتابة في الجيولوجيا: من خلال ما قمت بتنفيذه بين أهم خصائص المكامن الصدعية.

الإجابة: تتكون المكامن الصدعية نتيجة كسر الطبقات وإزاحتها، وتتميز بوجود طبقة صخرية غير منفذة (صخر غطاء) تحيط بالطبقة الحاملة للسوائل (صخر المكمن) من جميع الجهات، مما يمنع هجرة السوائل ويحتفظ بها بكميات اقتصادية. كما أن كمية المخزون فيها غالبًا ما تكون أقل من المكامن الأخرى ذات الامتداد الأكبر.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** من خلال ما تم تنفيذه، يمكن تلخيص أهم خصائص المكامن الصدعية. هذه المكامن تتكون نتيجة كسر الطبقات وإزاحتها بسبب الصدوع، مما يؤدي إلى وجود طبقة صخرية غير منفذة (صخر غطاء، مثل الطينية) تحيط بالطبقة الحاملة للسوائل (صخر المكمن، مثل الرملية) من جميع الجهات أو جهات محددة. هذا الإغلاق يمنع هجرة السوائل (كالنفط أو الغاز) ويحتفظ بها بكميات اقتصادية. ومع ذلك، غالبًا ما تكون كمية المخزون في المكامن الصدعية أقل مقارنة بالمكامن الأخرى ذات الامتداد الأكبر، لأن الإغلاق قد يكون محدودًا بجانب الصدع. باختصار، خصائصها تشمل: **التكوين بالصدوع، الإغلاق بطبقات غير منفذة، منع هجرة السوائل، وكمية مخزون غالبًا أقل من المكامن الأخرى**.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي الطبقات الصخرية الثلاث المستخدمة في نموذج المكمن الصدعي وما تمثل كل منها؟

الإجابة: 1. الطبقة الصفراء: تمثل حجر الرمل. 2. الطبقة البنية: تمثل حجر الطين. 3. الطبقة الخضراء: تمثل حجر الجير.

الشرح: تمثل هذه الطبقات الثلاث تتابعاً صخرياً نموذجياً قد يوجد في الطبيعة، حيث تختلف خصائص كل طبقة (مسامية، نفاذية) مما يؤثر على قدرتها على احتجاز الهيدروكربونات.

تلميح: تذكر الألوان المستخدمة في النموذج وارتباط كل لون بنوع صخري محدد.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هو تعريف المكمن الصدعي؟

الإجابة: المكمن الصدعي هو تركيب جيولوجي تحت سطح الأرض يحدث عندما تتعرض الصخور إلى إجهادات معينة مسببة كسر الطبقات وإزاحتها كما يحدث في الصدوع، بحيث تتحرك الكتلتان الناتجتان بشكل مواز لسطح الكسر، ويحتوي على النفط أو الغاز أو الماء بكميات اقتصادية.

الشرح: المكمن الصدعي هو نوع من المكامن الهيدروكربونية يتكون نتيجة للحركات التكتونية التي تسبب كسر وإزاحة الطبقات الصخرية، مما يخلق فخاً (مصيدة) يحبس السوائل الهيدروكربونية.

تلميح: فكر في العملية الجيولوجية التي تؤدي إلى تكوين هذا النوع من المكامن وخصائصه.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما هي خطوات بناء نموذج المكمن الصدعي؟

الإجابة: 1. لصق كل 5 شرائح من الكرتون أو الفلين معاً لتكوين ثلاث مجموعات. 2. تلوين كل مجموعة بلون مختلف (أصفر للرمل، بني للطين، أخضر للجير). 3. لصق المجموعات الثلاث معاً مكونة نموذجاً لتتابع الطبقات. 4. قص الطبقات بزاوية 45 درجة تقريباً مكونة كتلتين. 5. رفع إحدى الكتلتين بمقدار 5 سم ثم لصقها مع الأخرى.

الشرح: هذه الخطوات تحاكي عملية جيولوجية حقيقية حيث تتكون طبقات صخرية أفقية أولاً، ثم تتعرض لقوى تكتونية تسبب كسرها وإزاحتها على طول مستوى صدع.

تلميح: ركز على التسلسل المنطقي: تجميع الطبقات، ثم تلوينها، ثم قصها وإزاحتها.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

كيف يؤثر تكوين المكمن الصدعي على احتجاز السوائل الهيدروكربونية؟

الإجابة: يؤدي تكوين المكمن الصدعي (كسر الطبقات وإزاحتها) إلى إنشاء حاجز هيكلي. عندما تتحرك الكتلة الصخرية لأعلى أو لأسفل على طول مستوى الصدع، قد تصبح الطبقة المسامية (مثل حجر الرمل) مجاورة لطبقة غير منفذة (مثل حجر الطين) على الجانب الآخر من الصدع، مما يحبس السوائل الهيدروكربونية ويمنع هجرتها.

الشرح: يعمل الصدع كحاجز طبيعي عندما تكون الطبقة الصخرية على أحد جانبي الصدع غير منفذة، مما يحبس الهيدروكربونات التي كانت تهاجر عبر الطبقة المسامية على الجانب الآخر.

تلميح: فكر في كيفية تغيير الصدع لترتيب الطبقات المجاورة لبعضها، وخاصة الطبقات ذات النفاذية المختلفة.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

ما الفرق المتوقع بين خصائص حجر الرمل وحجر الطين من حيث المسامية والنفاذية وتأثيرهما على تكون المكمن؟

الإجابة: حجر الرمل: عادة ما تكون له مسامية ونفاذية عاليتان، مما يسمح للسوائل بالحركة والتخزين داخله. حجر الطين: عادة ما تكون له مسامية عالية ولكن نفاذية منخفضة جداً، مما يجعله صخر مصدر أو صخر غطاء جيد يحبس السوائل. في المكمن الصدعي، يعمل حجر الرمل كمستودع للسوائل، بينما يعمل حجر الطين المجاور له على الجانب الآخر من الصدع كحاجز يمنع هجرة السوائل.

الشرح: التباين في خصائص الصخور هو المفتاح لتكوين المكامن. فالصخور المسامية المنفذة تخزن الهيدروكربونات، والصخور غير المنفذة تحبسها وتمنع تسربها.

تلميح: قارن بين قدرة كل نوع صخري على تخزين السوائل والسماح لها بالمرور.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط