النشاط3: الطاقة الداخلية للكرة الأرضية•

النشاط3: الطاقة الداخلية للكرة الأرضية• النشاط3: الطاقة الداخلية للكرة الأرضية
وضعية الإنطلاق: يذكر الأستاذ التلميذ بالمعارف السابقة المتمثلة في أنواع الصفائح التكتونية وحركتها بالنسبة لبعضها البعض، حيث تكون هذه الحركة تباعدية أو تقاربية.
يطرح إشكالية حول تحديد المستوى الذي ترتكز عليه الصفائح التكتونية والدافع المِؤدي إلى حركتها.
النشاط الجزئي1:
السؤال 1: يستقصي التلميذ المعلومات ويستلخص من الوثيقة(1 ) أنواع هذه الصفائح ومختلف الحركات المرتبطة بحدودها، حيث تمثل الأرقام:
(1) : صفيحة محيطية. (2): ظهرة وسط محيطية (منطقة تباعد).
(3) : نقطة ساخنة (مكان تسرب الطاقة) (4): بركان مرتبط بمنطقة غوص، وهو مكان تسرب الطاقة الداخلية للكرة الأرضية.
السؤال 2: يستعمل التلميذ دقة الملاحظة ويحدد أنواع الصفائح التكتونية.
1- صفيحة قارية.
2- صفيحة مشتركة (قارية أو محيطية).
3- صفيحة محيطية.
السؤال3: يستعمل التلميذ دقة الملاحظة ويستنتج أن الطاقة الداخلية للأرض يمكنها أن تتسرب انطلاقا من الظهرات وسط محيطية على شكل حمم بركانية أو بواسطة المياه الساخنة التي تظهر على سطح الأرض محملة بالمعادن الثمينة.
السؤال4: يستغل التلميذ المعطيات المبينة في الوثيقة 2 ويستنتج أن الطاقة الداخلية للأرض تزيد بزيادة العمق.

النشاط الجزئي2:
السؤال 1: نذكر التلميذ ببعض المعارف الأساسية في فهم الطاقة الداخلية للأرض والمتمثلة في منحنى الجيوحراري الأرضي المتمثل في الوثيقة( 3)، حيث نستنتج من خلاله أن الحرارة الباطنية للأرض تزيد بزيادة العمق.
السؤال 2: يحلل التلميذ جدولي الوثيقتين( 4 و5 ) ويستنتج أن التدفق الحراري الأرضي يمكن أن ينتج عن الزيادة في العمق أو عن تحلل العناصر المشعة الموجودة في كل من القشرة القارية والقشرة المحيطية والبرنس الأرضي.
السؤال3:يحسب التلميذ الطاقة الإجمالية المنبعثة من القشرة الأرضية (قارية+ محيطية)= 21.3×1210، والطاقة الإجمالية المنبعثة من تحلل العناصر المشعة في كل من القشرة الأرضية والبرنس =6.36×1210.
تستنتج أن التدفق الحراري الناتج عن صخور القشرة الأرضية أكبر بكثير من التدفق الحراري الناتج عن تفكك العناصر المشعة.
السؤال4: يستنتج التلميذ أن التدفق الحراري ينتج زيادة درجة الحرارة مع العمق وصعود المواد الحارة من الأعماق نحو السطح.

النشاط الجزئي 3:
ينجز التلميذ تراكيب تجريبية حيث يظهر دور تيارات الحمل في حركة الصفائح التكتونية.
يبين منحنى التدرج الحراري (الجيوحراري) الأرضي (الوثيقة 3 عن النشاط السابق) وجود مجموعة من المستويات الأرضية مختلفة من الناحية الفيزيائية وهي:
المستوى الأول: يمتد على عشرات الكيلومترات
المستوى الثاني: يقع تحت المستوى الأول ويمتد إلى عمق 2900 كلم.
المستوى الثالث: يمتد من 2900 كلم إلى 5750 كلم.
المستوى الرابع: يمتد من 5750 كلم إلى مركز الأرض (6400 كلم).
بينت الدراسات المباشرة للأرض أن المستوى الأول ذي طبيعة فيزيائية صلبة أما المستوى الثاني فيتكون من صخور صلبة ذات سلوك مطاطي حيث يتشوه بسرعة نوعية تقدر بـ 1سم/ سنة.
الهدف من التجربة المقترحة هو محاكات تشوهات هذا الجسم الصلب ذي السلوك المطاطي واستنتاج الظواهر الجيولوجية المرتبطة بها.
يعود سبب اختيار زيتين العليا ذات كثافة منخفضة والسفلى ذات كثافة عالية إلى التقرب أكثر من المستوى الأول والثاني للكرة الأرضية.
السؤال 1: يلاحظ التلميذ أن قطعتي الخشب انتقلت في اتجاهين متعاكسين.
السؤال3: يقدم التلميذ تفسيرا للظاهرة حيث يلاحظ أن الزيت السفلى الثقيلة تمددت بفعل الحرارة ثم صعدت نحو الأعلى وعند ملامستها الوسط الخارجي ازدادت كثافتها فبدأت في الهبوط نحو أسفل الإناء.
السؤال4: يحلل التلميذ نتائج التجربة حيث يلاحظ أنها تتوافق مع ما يحدث بالنسبة الألواح التكتونية عندما تصعد تيارات الحمل وتصطدم بالمستويات العليا الباردة فإنها تتحرك في اتجاهين متعاكسين وتنقل معها الصفائح التكتونية.

النشاط الجزئي 4:
يمكن تطبيق هذه التجربة على المستوى الثاني للكرة الأرضية حيث تم وضع نماذج بالكمبيوتر موافقا بين الحركات التباعدية وصعود المواد من جهة والحركات التقاربية على مستوى الغوص وهدم (نزول المواد) من جهة ثانية كما هو مبين في الوثائق (8، 9، 10).
السؤال 1: يستعمل التلميذ دقة الملاحظة حيث يلاحظ الاختلاف في درجة الحرارة بين المستويات السفلى والعليا للبرنس والمؤدي إلى صعود تيارات الحمل على مستوى الظهرات ونزولها على مستوى مناطق الغوص.
الزمن بالثانية 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
درجة الحرارة قضيب حديدي 20 25 31 39 50 62 75 70 60 45 30
صخر ناري أو صخر متحول 20 21 22 25 28 31 35 34 32 30 28
السؤال 2: يستعمل التلميذ دقة الملاحظة حيث يلاحظ تطابق البقع الحمراء والصفراء مع مناطق التدفق الحراري العالي على مستوى الظهرات.
السؤال 3: يستعمل التلميذ دقة الملاحظة حيث يلاحظ توزع هذه المناطق جغرافيا في وسط المحيط الأطلسي والمحيط الهادي.
النشاط الجزئي5:
السؤوال3: يقوم التلميذ بتحليل المنحنيين حيث يستنتج أن القطعة الحديدية تكتسب الحرارة بسرعة وتفقدها بسرعة بينما الصخور تكتسب الحرارة ببطئ وتفقدها ببطئ.
السؤال 4: يستقصي التلميذ معلومات
حيث يستنتج أن الصخور ناقل سيئ للتدفق الحراري.

التمـــارين
التمرين 1:
1- محور الظهرة ممثل على الخريطة والمقطع.
2- تتوزع الصخور البركانية بالتناظر بالنسبة لمحور الرفت حيث يزيد عمرها كلما ابتعدنا منه
3- مصدر التراكيب التدريجية المبينة في المقطع A-B هو الفوالق العادية.
4- نلاحظ وجود تشابه بين المنحنى AB والمنحنى المأخوذ من ظهرة المحيط الأطلسي، الإختلاف الوحيد هو شكل التضاريس حيث تكون تضاريس المحيط الأطلسي كبيرة بالمقارنة مع تضاريس ظهرة «GLAPAGOS » ويعود هذا إلى الإختلاف في العمر.

النمرين 2:
1-تكون آثار الرسوبات القريبة من الظهرة قليلة السمك وغير كاملة وتكون الرسوبات البعيدة عن الظهرة كبيرة السمك وكاملة.
2-تكون الرسوبات البعيدة عن الظهرة ذات عمر كبير وتكون الرسوبات القريبة من الظهرة ذات عمر صغير
3-
4-تدل مختلف الآبار الموزعة على جانبي الظهرة على توسع قاع المحيط مع مرور الزمن.
التمرين 3:
1-انطلاقا من الخريطة ودليلها نستنتج أن الظهرات وسط محيطية تعتبر مناطق تسرب الطاقة بشكل كبير.
2-تعتبر مناطق الغوص أماكن تسرب الطاقة بشكل منخفض.
التدفق الحراري= الجيوحراري × ناقلية الحرارة للصخور.
3- الأماكن التي يكون فيها التدفق الحراري أكبر من 0.06 واط/م2 هي الظهرات وسط محيطية.
4- الأماكن التي يكون فيها التدفق الحراري أصغر من 0.06 واط/م2 هي مناطق الغوص.
المصادر الأساسية للتدفق الحراري الأرضي هي القشرة الأرضية والبرنس وتنتج عن التدفق الحراري الناتج عن الصخور من جهة والتدفق الحراري الناتج عن تفكك العناصر المشعة التي تدخل في تكوين القشرة والبرنس.
الحجم (كلم3) الطاقة المنبعثة (واط/كلم3) الطاقة المنبعثة(واط)
القشرة القارية 4.5*109 1700 109×3150
القشرة المحيطية 4*109 300 109×1200
البرنس 920* 109 30 109×21600
النواة 180* 109 0 0
الطاقة الكلية المنبعثة عن تفكك النظائر المشعة بالواط 36.45* 1012
الطاقة الكلية 62.4 ×1012
التمرين4:
تمثل الأرقام المبينة في الرسم ما يلي:
(1) : ظهرة وسط محيطية (2): لوح محيطي
(3): قشرة محيطية (4): خندق بحري.
(5): سلسلة جبلية (6): نقاط ساخنة.
(7): برنس علوي (8): منطقة غوص.
(9): فالق تحويلي.
عنوان الرسم: رسم تخطيطي يبين أنواع الألواح التكتونية وحدودها.
التمرين 5:
تمثل الأرقام المبينة في الرسم ما يلي:
(1) : قشرة محيطية (2) : ظهرة وسط محيطية
(3):منحنى المغناطيسية المقاسة (4): .مستوى الصفر
(5): منحنى تفسيري للمغناطيسية (6): مغناطيسية موجبة
(7): مغناطيسية سالبة.