المواد المكونة للغلاف الصخري
1 / 7
integrated sciences · الصف الأول الثانوي

المواد المكونة للغلاف الصخري ودورها في استقرار الأرض

رحلة لاستكشاف المعادن والصخور وكيف تساهم خصائصها الفيزيائية والكيميائية في بناء كوكبنا ودعم الصناعات الحديثة.

الخصائص الفيزيائية للمعادن مقياس موهس للصالدة التطبيقات الهندسية والتكنولوجية
المفاهيم والمصطلحات الأساسية
2 / 7

المصطلحات العلمية

المعدن (جيولوجياً)
مادة صلبة موجودة في الطبيعة، غير عضوية، لها تركيب كيميائي ثابت أو شبه ثابت، وبنية بلورية منتظمة تكسبه خصائص فيزيائية مميزة.
الصالدة (Hardness)
خاصية فيزيائية تعبر عن مدى مقاومة المعدن أو الصخر للخدش، وتحدد استخداماته العملية في البناء والصناعة.
الوزن النوعي
نسبة كتلة حجم معين من المادة إلى كتلة نفس حجمها من الماء عند درجة حرارة 4 مئوية، وهو مؤشر لمحتوى العناصر الثقيلة.
الانفصام (Cleavage)
قابلية المعدن للانقسام على امتدادات بلورية محددة تعكس قوة الروابط داخل البلورة، وتظهر كأسطح ناعمة.
المكسر (Fracture)
نمط كسر المعدن عندما لا يتبع امتدادات بلورية محددة، مما ينتج أسطحاً غير منتظمة (مثل المكسر الصدفي في الكوارتز).
خاصية الصالدة ومقياس موهس
3 / 7

الصالدة والسلوك الميكانيكي

تُقاس الصالدة بمقياس "موهس" الذي يرتب المعادن من 1 (الأقل صالدة مثل التلك) إلى 10 (الأصلد مثل الماس). تؤثر الصالدة بشكل مباشر على مقاومة الصخور لعوامل التعرية؛ فالصخور الغنية بمعادن صلدة كالجرانيت تقاوم التآكل أكثر من الحجر الجيري.

★

الكوارتز صالدته 7، لذا يستخدم في صنع أدوات زجاجية وأجزاء مقاومة للتآكل.

★

الجبس صالدته 2، يتفتت بسهولة ولا يصلح لتحمل الأحمال الهندسية.

★

تستخدم المواد عالية الصالدة كالجرانيت في المناطق كثيفة الحركة كالمستشفيات والمطارات.

مقياس موهس
1 → 10

ترتيب تصاعدي من الأسهل خدشاً للأصعب.

💡 معلومة

تمثال خفرع مصنوع من الديوريت (صالدة 7) مما يفسر بقاءه عبر الزمن.

التركيب الكيميائي والخواص البصرية
4 / 7

التفاعل الكيميائي والبريق

تصنف المعادن لمجموعات (سيليكات، كربونات، أكاسيد). الكربونات كالحجر الجيري تذوب في الأحماض الضعيفة مسببة فوراناً، بينما السيليكات كالكوارتز تقاوم الذوبان، مما يجعلها تبقى في التربة لفترات طويلة.

★

البريق: قد يكون معدنياً (كالذهب والبايرايت) أو زجاجياً (كالكوارتز) أو مطفأً.

★

البايرايت يسمى "ذهب الحمقى" لتشابه بريقه مع الذهب رغم اختلاف التركيب.

★

الكوارتز له خاصية تذبذب فريدة تستخدم في الساعات وأجهزة GPS.

تفاعل الكربونات
CaCO₃ + Acid → CO₂↑

تصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون يسبب الفوران.

💡 هندسة

المعادن ذات الانفصام الواضح قد تسبب انهيارات في المحاجر عند الإجهاد.

مثال تطبيقي محلول
5 / 7

تحديد نوع الصخر مخبرياً

📝 السؤال
لديك عينتان من الصخور، الأولى تم خدشها بقطعة نقود معدنية (صالدة 3) والثانية لم تُخدش بالمسمار الحديدي (صالدة 4.5) وحدث فوران عند إضافة حمض مخفف للعينة الأولى. حدد نوع الصخور المحتمل.

✏️ الحل خطوة بخطوة

1

العينة الأولى صالدتها أقل من 3 لأنها خُدشت بقطعة النقود.

2

حدوث فوران مع الحمض يؤكد أنها تنتمي لمجموعة الكربونات (حجر جيري).

3

العينة الثانية صالدتها أعلى من 4.5 لأنها قاومت المسمار، مما يشير لصخر صلد كالجرانيت أو الكوارتز.

النتيجة

العينة 1: حجر جيري | العينة 2: جرانيت/كوارتز

أسئلة للمراجعة الذاتية
6 / 7

اختبر فهمك

فكّر في الإجابة أولاً ثم اضغط "اكشف الإجابة"

السؤال 1
لماذا يفضل استخدام الجرانيت في أرضيات محطات القطارات والمستشفيات؟
لأن الجرانيت يحتوي على معادن ذات صالدة مرتفعة (تصل لـ 7 على مقياس موهس)، مما يجعله أكثر مقاومة للتآكل والخدش الناتج عن الحركة الكثيفة مقارنة بالصخور اللينة كالحجر الجيري.
السؤال 2
ما الفرق الجوهري بين الانفصام والمكسر في المعادن؟
الانفصام هو انقسام المعدن عبر مستويات بلورية محددة ومنتظمة (مثل الميكا)، أما المكسر فهو كسر غير منتظم لا يتبع بناءً بلورياً (مثل المكسر الصدفي في الكوارتز).
السؤال 3
كيف يساهم الكوارتز في التكنولوجيا الحديثة؟
بفضل خاصية بلوراته في التذبذب بمعدل ثابت عند تعرضها لفرق جهد كهربي، مما يجعله أساسياً في صناعة الساعات الدقيقة، الهواتف المحمولة، وأجهزة GPS لضبط الإشارات وتوقيت نقل البيانات.
ملخص الفصل الشامل
7 / 7

📋 ملخص الزتونة

✓ المعادن هي اللبنات الأساسية للصخور وتحدد خصائصها.
✓ مقياس موهس (1-10) هو المرجع الأساسي لقياس صالدة المعادن.
✓ الوزن النوعي يعكس كثافة العناصر المكونة للمعدن (كالجالينا).
✓ التفاعل مع الأحماض يميز صخور الكربونات كالحجر الجيري.
✓ السيليكات هي الأكثر انتشاراً ومقاومة لعوامل التحلل الكيميائي.
✓ فهم خصائص المعادن ضروري لاستقرار المنشآت الهندسية.
موهس: 1 (تلك) - 10 (ماس)
الوزن النوعي = كتلة المعدن / كتلة الماء

عاش يا بطل! ذاكر الخصائص دي كويس عشان هي أساس الجيولوجيا.