سوالات متن فصل3 زمین شناسی یازدهم

فضانوردان، زمین را یک سیاره آبی و بسیار زیبا توصیف کرده اند آب با حالت های جامد، مایع و گاز، باعث تغییرات وسیعی در لایه سطحی و پیرامون کره زمین می شود.. آب، نماد زندگی است و در سفری پایان ناپذیر بین سنگ کره و هواکره، سبب تغییر پوسته زمین، فرسایش، تغییرات اقلیمی و…می شود.

زندگی انسان و سایر جانداران، بدون آب امکان پذیر نیست. آب مورد نیاز، از منابع آب های سطحی و زیر زمینی تأمین می شود. بارش های جوی در تأمین این منابع، نقش اساسی دارند.

بخشی از بارش ها در یک حوضه آبریز، قبل از رسیدن به سطح زمین، توسط شاخ و برگ گیاهان گرفته می شود و برگاب را به وجود می آورد که مقداری از آن به صورت تبخیر، مجدداً به هوا کره بر می گردد .بخشی دیگر که به سطح زمین می رسد، یا تبخیر می شود، یا به صورت رواناب به سوی مناطق پست تر حوضه جریان می یابد. بخشی از رواناب به داخل زمین نفوذ و منابع آب زیرزمینی را تغذیه می کند .بخش عمده آب زیرزمینی، سرانجام از طریق چشمه، چاه یا قنات، مجدد به سطح زمین راه می یابد.

آب جاری، با آنکه در مقایسه با حجم کل آب کره، بسیار ناچیز است اما، در تغییرات سطح زمین و تشکیل منابع آب مانند آب آشامیدنی، کشاورزی، صنعت، تولید برق و … اهمیت زیادی دارد.

آبدهی رودخانه، در بهار، به علت ذوب برف ها و افزایش بارندگی، افزایش می یابد. در ادامه در طول تابستان، معمولا آبدهی رودخانه کاهش می یابد .

در مناطق مرطوب، که مقدار بارندگی زیاد و تبخیر، کم است، رودخانه ها از نوع دائمی هستند. در این رودخانه ها، بخشی از آب که همیشه جریان دارد، آبدهی پایه را تشکیل می دهد. آب این رودخانه ها، در زمانی که بارندگی نیست، از ذوب برف و یخ نواحی مرتفع و یا از ورود آب های زیرزمینی به داخل آنها تأمین می شود.

در مناطق گرم و خشک که مقدار بارندگی کم و تبخیر زیاد است، بیشتر رودخانه ها موقتی و فصلی هستند.

آب زیرزمینی، آبی است که در منافذ و فضاهای خالی لایه هایِ زیرزمین جمع می شود و از طریق چاه، چشمه و قنات، قابل بهره برداری می گردد.

آب زیرزمینی قابل بهره برداری، گرچه فقط حجم کمی از آب کره را تشکیل می دهد، ولی همین مقدار، بزرگ ترین ذخیره آب ِ شیرین قابل بهره برداری در خشکی ها است.

در هنگام نفوذ آب به داخل زمین، بخشی از آب نفوذی به سطح ذرات خاک یا سنگ می چسبد، به طوری که منافذ و فضاهای خالی، توسط آب و هوا پر می شود و منطقه تهویه شکل می گیرد.

بخشی از آب نفوذی، به طرف عمق بیشتر حرکت می کند تا به سنگ بستر برسد و بر روی آن جمع شود و منطقه اشباع را ایجاد کند. که فضاهای خالی توسط آب پرشده است. سطح بالایی این منطقه، سطح ایستابی است .

عمق سطح ایستابی در مناطق مختلف، متفاوت است. در بعضی مناطق کمتر از یک متر و در برخی مناطق تا صدها متر می رسد.

سطح ایستابی، تقریباً از توپوگرافی سطح زمین تبعیت می کند. هنگامی که سطح ایستابی با سطح زمین برخورد کند، آب زیرزمینی به صورت چشمه یا برکه در سطح زمین ظاهر می شود

رس ها بسیار متخلخل اند، ولی به علت ریز بودن ذرات، نفوذ پذیری بسیار اندکی دارند.

میزان نفوذ پذیری خاک به میزان ارتباط و اندازه منافذ بستگی دارد. برخی خاک ها دارای تخلخل زیاد و نفوذ پذیری کم هستند و عبور آب از درون آن ها، به دشواری صورت می گیرد .

درصد تخلخل آبخوان، بیانگر مقدار آب ذخیره شده در آن و نفوذ پذیری، نشانگر توانایی آبخوان در هدایت آب می باشد.

سنگ ها و رسوبات مختلف از نظر تشکیل آبخوان و میزان آبدهی، ویژگی های متفاوتی دارند. – آبرفت ها و سنگ های آهکی حفره دار (آهک کارستی) قابلیت تشکیل آبخوان را دارند -شیل ها، سنگ های دگرگونی و آذرین، آبخوان خوبی تشکیل نمی دهند به طوری که، معمولا یا چشمه ای در آنها به وجود نمی آید یا در صورت تشکیل، چشمه هایی با آبدهی بسیار کم و فصلی دارند. -در سنگ های آهکی حفره دار، معمولا چشمه های پر آب و دائمی ایجاد می شود.

اگر چاهی در یک لایه آبدار آزاد حفر شود، تراز آب در چاه، نمایانگر سطح ایستابی و در لایه آبدارتحت فشار، سطح پیزومتریک است.

آب برای حرکت در داخل زمین، نیاز به انرژی دارد. آب زیرزمینی به طور کلی، از مکانی با انرژی بیشتر به مکانی با انرژی کمتر حرکت می کند . این حرکت خیلی کندتر از حرکت آب در رودخانه است . حرکت آب در داخل آبخوان، از کمتر از یک متر تا صدها متر در روز تغییر می کند.

برای محاسبه سرعت آب زیرزمینی، از قانون دارسی استفاده می شود.

ترکیب آب زیرزمینی از محلی به محل دیگر تغییر می کند. آب زیرزمینی، به طور عمده، حاوی کلرید ها، سولفات ها و بی کربنات های کلسیم، منیزیم، سدیم، پتانسیم و آهن است. بسیاری از عناصر و مواد دیگر نیز به مقدار بسیار کم در آب زیرزمینی وجود دارد .

غلظت نمک های حل شده در آب زیرزمینی به جنس کانی ها و سنگ ها، سرعت نفوذ آب، دما و مسافت طی شده توسط آب بستگی دارد . آب ضمن حرکت آهسته در ِ زیر زمین، فرصت زیادی برای انحلال کانی های مسیر خود دارد.

-مقدار نمک های محلول در آب زیرزمینی موجود در سنگ های آذرین و دگرگونی، به طور معمول کم است. – سنگ های تبخیری مانند سنگ نمک و سنگ گچ، انحلال پذیری زیادی دارند و از این رو، آب این گونه آبخوان ها، عموماً دارای املاح فراوان هستند. – لایه های آبدار موجود در رسوبات رودخانه ای و آبرفتی به طور معمول حاوی آب شیرین هستند . -در نواحی خشک، مانند مناطق کویری ایران، در برخی نقاط شوری آب چنان زیاد است که برای بسیاری از مصرف ها، نامناسب است.

در مدیریت منابع آب، ذخایر آب به دو دسته تجدید پذیر و تجدید ناپذیر تقسیم می شوند. آب تجدید پذیر: آب تجدید پذیر، آبی است که در مقیاس زمانی معین، پس از مصرف انسان، از طریق چرخه آب، جایگزین می شود، آب تجدید ناپذیر: بخشی از ذخایر آب که پس از مصرف، جایگزین نمی شود، آب تجدید ناپذیر است.

برای جلوگیری از ایجاد بحران آب، باید میزان بهره برداری از منابع آب، کمتر ازمیزان تغذیه آن منابع باشد. عدم رعایت این مورد در طی سال های گذشته، منجر به کاهش شدیدذخایر آب زیرزمینی کشور ما شده است. بنابراین توجه به میزان مصرف منابع آبی کشور، بسیار مهم و حیاتی است. امروزه در برخی از کشورهای کم آب، بهره برداری از آبهای فسیلی مطرح شده است.

آب های فسیلی به آب هایی گفته می شود که در طی چند هزار سال گذشته در اعماق زیاد محبوس شده اند و در چرخه آب قرار ندارند.

در طی سال های گذشته به علت بهره برداری زیاد از منابع آبی، بیلان منابع آب در کل کشور و در بیشتر ۶۰۹دشت کشور، منفی بوده است. بر این اساس، بسیاری از دشت های کشور از نظرتوسعه بهره برداری آب های زیرزمینی، به عنوان دشت ممنوعه اعلام شده است.

یکی از پیامدهای برداشت بی رویه آب زیرزمینی، فرونشست زمین است.

این وضعیت در بسیاری از دشت های کشور ما که با بیلان منفی آب زیرزمینی روبه رو هستند، مشاهده می شود.

فرونشست زمین یا به صورت سریع، به شکل فروچاله ایجاد می شود و یا آرام ونامحسوس به صورت نشست سطح وسیعی از منطقه و ایجاد ترک و شکاف در سطح زمین نمایان می شود.