الأربعاء، 8 يونيو 2011

السلامة العامة في مختبرعلوم الارض واثناء الرحلة الميدانية


أولا: السلامة العامة في مختبر علوم الأرض والبيئة وأثناء العمل الميداني:

** السلامة العامة في مختبر علوم الأرض والبيئة

 وهي تعليمات تعتمد أساسا على التعليمات العامة في المختبرات المدرسية مع إضافة بعض التعليمات الخاصة بعلوم الأرض وهي كما يلي:

1.  يجب غسل اليدين مباشرة وبشكل جيد بعد التعامل مع الصخور، كما يجب عدم تناول الأطعمة أو وضع اليد في الفم قبل غسلها، فبعض الصخور تحوي عناصر سامة كالكبريت والزرنيخ.

2.  عند تكسير الصخور للحصول على عينات صغيرة ، يجب وضع العينة الصخرية على أرضية صلبة خارج المختبر حتى لا تؤثر على الزجاج الموجود في المختبر ، وكذلك حتى لا تتكسر الطاولة نتيجة الطرق القوي ، باستخدام مطرقة قوية ، مع وضع اليد الأخرى أمام العين ، ويفضل لبس النظارات الواقية في مثل هذه الحالة .

3.  بعض العينات يتم التعرف عليها من خلال تسخينها الو حرقها ، لذا يجب أن يتم ذلك داخل خزانة طرد الغازات ، وفي حال عدم توفر مثل هذه الخزانة ، يكون ذلك في مكان جيد للتهوية ، مع وضع كمامات واقية على الأنف والفم.

4.  يفضل الاحتفاظ بالعينات الصخرية من الحجم التوسط (حجم قبضة اليد أبعادها 10×10سم) ، وفي حال وجود عينات كبيرة وثقيلة توضع في أرضية الخزائن وليس على الرفوف العليا ، حتى لا تسقط.

5.    بعض العينات الصخرية لفها أطراف وحواف حادة، لذلك من الأفضل و الأسلم لبس قفازات قوية عند التعامل معها.

6.  بعض العينات يتم التعرف عليها من خلال تذوقها كالطين والصخور المالحة، وفي مثل هذه الحالة يجب الحذر الشديد، حيث من الأفضل تحديد نوعها بدقة قبل تذوقها.

7.  عند توفر مقص خاص لقطع الصخور في المختبر، يجب أن يتم استخدامه من قبل مشرف المختبر ومعلم المبحث فقط، وذلك لخطورة استخدامه على الطلبة، بالإضافة إلى تطاير الشظايا أثناء عملية القص.

8.  يجب حفظ العينات بشكل منفصل داخل علب خشبية أو بلاستيكية، مع ضرورة وضع بطاقة تحمل اسم العينة ومنطقة تواجدها بشكل واضح حتى لا يحدث اختلاط بين العينات، مما يسبب ضياع الاسم الحقيقي للعينات.

9.  بعض تجارب البيئة تهتم بالمواد العضوية وتحللها، لذا يجب الاحتياط أثناء العمل في مثل هذه التجارب، وذلك عن طريق ارتداء الكمامات ولبس القفازات الواقية.

10.    عند استخدام الحمض لتحديد نوع الصخر ، يفضل استخدام المواد المخففة ، كما ويفضل استخدام المواد الطبيعية كالليمون.

11.    بعض العينات الصخرية الصلبة تكون معطاة بالغبار ، لذا يفضل غسلها بالماء قبل التعامل معها ، حتى تظهر الحبيبات بشكل واضح (مع الانتباه للعينات الملحية والطينية فقد تذوب أثناء الغسيل).

12.    يستخدم في مختبر علوم الأرض خزائن عرض زجاجية بكثرة ، لعرض العينات الصخرية ، لذا ، يجب أن توضع هذه الخزائن بعيدا عن حركة الطلبة وممراتهم ، كان توضع في زوايا المختبر ، كما يجب أن تكون العينات مناسبة من حيث الحجم مع كتابة الاسم بشكل واضح حتى لا يقترب الطالب من الخزانة كثيرا ، مما قد يسبب سقوطها أو كسر زجاجها.

13.           العينات النادرة والفريدة يمكن وضعها في خزانات يتم إغلاقها بشكل جيد.

14.           العينات الرملية يمكن الاحتفاظ بها في أكياس بلاستيكية أو علب بلاستكية شفافة وليست زجاجية.

15.           يمكن وضع بقعة دهان صغيرة على العينة وكتابة الرقم أو الاسم عليها لضمان عدم فقدان الرقم.



**السلامة العامة أثناء العمل الميداني لجمع العينات الصخرية :

يفضل عند جمع العينات الصخرية الو المستحثات (الاحافير) أثناء العمل الميداني، حمل الأدوات التالية:

شاكوش قوي وخفيف ، ازميل ، دفتر ملاحظات ، قلم رصاص ، قلم خطاط عريض ، حقيبة ظهر ، أكياس نايلون ، شريط لاصق ، مواد طبية أساسية (قطن ، مطهر ، لاصق ، جروح ، مضادات ، للسعات ، الأفاعي ، والعقارب).

أهم التعليمات التي يجب مراعاتها أثناء العمل الميداني، ما يلي:

§   لا تذهب للميدان وحدك، فقد تحتاج إلى من ينقذك أو يساعدك في حالة الإصابة، وأبقى قريبا من زملائك أثناء المشي في الجبال.

§        لبس ملابس مناسبة بحيث تمنع الأذى عند السقوط مثل الجينز وقميص طويل الأكمام يمنع حرارة الشمس القوية.

§        لبس طاقية تمنع حرارة الشمس التي قد تسبب الإغماء أحيانا ويفضل أن تكون مصنوعة من القطن.

§        لبس حذاء مريح وقوي يمنع الانزلاق ويساعد على تسلق المناطق المرتفعة بسهولة.

§        كتابة اسم العينة ورقم العينة على دفتر الملاحظات وكذلك على الكيس الخاص بالعينة.

§   عينات الاحافير تحتاج إلى تعامل خاص ؛ لذا تحتاج إلى إزميل حاد وشاكوش ذات طرف حاد حتى لا تتكسر عند محاولة إخراجها من الطبقات الصخرية.

§   اجمع معلومات عن المنطقة قبل زيارتها مثل طبيعة صخورها، وخريطة عنها، واقرب مدينة إليها، وكذلك الطرق الرئيسية والفرعية المؤدية إليها.

§        حمل بوصلة لتحديد الاتجاهات ووجود خريطة للمنطقة.

§        حمل وجبة طعام خفيفة وماء كاف اثناء العمل في الجبال والأدوية.

§        يفضل حم جهاز لاسلكي أو خلوي لاستخدامه في حالات الطوارئ ويمكن استخدام جهاز تحديد الموقع في حالة توفره.

§        لبس نظارات واقية لمنع الشظايا والغبار من الوصول للعين عند تكسير الصخور.

§   اخذ مضادات للتسمم من لسعات العقرب والأفعى إذا أمكن ذلك، لأن الصحراء مليئة بالحشرات والزواحف الضارة والسامة.

§        لبس قفازات قوية للامساك بالشاكوش أثناء تكسير الصخور، وللمساعدة في تسلق الصخور.

§   السير على أطراف الوادي وليس داخله كلما أمكن ذلك، فقد يحصل فيضان مفاجئ أحيانا في مجرى الوادي خاصة في فص الشتاء.

§        الابتعاد ما أمكن عن مناطق تساقط الفتات والصخور.

§        النزول من الجبال بشكل متتالي مع زملائك، فقد تتساقط الصخور بسبب حركتهم وتنزل للأسفل.

§        عدم الصعود أو النزول بشكل متتالي مع زملائك فقد تتساقط الصخور بسبب حركتهم وتنزل للأسفل.

§        التأكد من موقع القدم، بحيث تضعها في مكان صلب وليس رمل أو فتات؛ فذلك قد يسبب الانزلاق.

§   حمل حقيبة ظهر لوضع العينات بداخلها بدل حملها باليد ،لأنك تحتاج اليدين للتسلق والتثبت أثناء الصعود والهبوط من الجبال.

§        الاحتفاظ بأرقام هواتف النجدة والطوارئ على ورقة مرفقة معك ، للاتصال بهم عند الضرورة.

§        حمل ساعة يد لحساب الوقت للعودة قبل مغيب الشمس.

§   احمل مصدر إضاءة (لوكس) بالإضافة إلى مصدر اشعال للنار (كالكبريت) فقد تحتاج إليها إذا لزم الأمر ، في حالة التأخر الليلي.

§        اعتمد الطرق المستخدمة سابقا، وطرق الماشية فهي الأسهل والأفضل.



ثانيا : تصنيف المواد العامة في مختبر علوم الأرض والبيئة:
المواد الخاصة بعلوم الأرض متنوعة وكثير جدا بسبب وجود فروع من العلوم الأخرى ضمن مناهج علوم الأرض مثل الفلك والبيئة و الأرصاد الجوية والصخور والمعادن وهذا يعني وجود عدد كبير جدا من الأدوات والمواد والنماذج والمجسمات والخرائط والعينات والشفافيات والشرائح وغيرها الكثير ، ولذلك فان من المهم توضيح وجود مواد للكيمياء والفيزياء والأحياء داخل تجارب علوم الأرض ، وهذا يستدعي التعامل معها بشكل دقيق ، كما ويحتاج الى مزيد من الجهد في تصنيف هذه التجهيزات.

صخور متحولة



صخور نارية






صخور رسوبية







صور احافير







الاهمية الاقتصادية للصخور


الأهمية الاقتصادية للصخور :

  تعتبر الصخور الرسوبية  بين بعض بنياتها و تراكيبها ، محابس نفطية نموذجية ، تعمل على تجميع النفط و منعه من الحركة إلى أعلى أو إلى الآتجاة الجانبي ، ومن أهم هذه البنيات و التراكيب التي تعمل على ذلك الطيات المحدبة .

   كذلك تعتبر الصخور الرسوبية أماكن مناسبة لتجميع المياه الأرضية ، و من أهم التراكيب التي تعمل على ذلك الطيات المقعرة  و الجدير ذكره أن المياه الأرضية من أهم مصادر المياه في الأردن ، وأشهر هذه المصادر  حوض الديسي  ، حوض الكرنب ، حوض الزرقاء .

  كما تعتبر الصخور الرسوبية حافظة لبعض الرواسب المعدنية المهمة مثل رواسب الفوسفات .

الأهمية السياحية :  

    يمكن  اعتبار بعض  المظاهر و التراكيب الجيولوجية الجميلة ، كما في الصواعد وا لهوابط ، و بعض المظاهر السطحية ، و آثار عوامل التعرية و التجوية   في الصخور ، متحفا طبيعيا مفتوحا ، يمكن الاستفادة منه سياحيا ، لاسيما أن المملكة الأردنية الهاشمية غنية جدا بهذه المصادر   و بها أكثر مظاهر السطح ندرة في العالم  .

الأهمية العلمية:

     تعد الصخور الرسوبية بما تحتويه من مظاهر و معالم و أحافير  ، سجل زمني للأحداث التي مرت في الأزمان الغابرة و قبل ملايين السنين ، ومن الممكن أن نتعرف على اتجاه الرياح في منطقة ما ، وكذلك التعرف على الكائنات الحية التي عاشت من خلال تفحصنا لعينة صخرية إضافة إلى ذلك ، فإن الصخور الرسوبية تمكننا من التنبؤ بما سيكون عليه المستقبل . 


الاحافير


مقدمة

الأحفورة أثر أو بقايا نبات أو حيوان كان يعيش منذ آلاف أو ملايين السنين. بعض هذه الأحافير أوراق نبات أو أصداف أو هياكل، كانت قد حُفظت بعد موت النبات أو الحيوان. وبعضها الآخر آثار ومسارات أقدام نتجت عن الحيوانات المتنقلة.

توجد معظم الأحافير في صخور رسوبية. تشكلت هذه الأحافير من بقايا نباتات أو حيوانات طمرت في الرسوبيات مثل الطين أو الرمل المتجمع في قاع الأنهار والبحيرات والمستنقعات والبحار. وبعد مرور آلاف السنين، فإن ثقل الطبقات العليا الضاغطة على الطبقات السفلى يحولها إلى صخور. وهناك عدد قليل من الأحافير التي تمثل نباتات أو حيوانات كاملة لإنها حُفظت في جليد أو قطران أو إفرازات الأشجار المتجمدة.

يعتقد بعض العلماء أن أقدم الأحافير هي لبكتيريا مجهرية عاشت قبل نحو 5.3 بليون سنة. وُجدت مثل هذه الأحافير في جنوب إفريقيا في نوع من الصخور يسمَّى الشَّرت وهو نوع من المرو. كما عُثر على أحافير مماثلة لبكتيريا قديمة في أستراليا. وأقدم الأحافير الحيوانية هي بقايا اللافقاريات، الحيوانات التي ليس لها عهود فقري. ويُقدر عمر صخور هذه الأحافير بحوالي 700 مليون سنة. وأقدم أحافير الفقاريات (وهي الحيوانات ذات العمود الفقري) هي أحافير للأسماك يقُدر عمر صخورها بحوالي 500مليون سنة. والأحافير واسعة الانتشار والعثور عليها أسهل مما يعتقد الكثيرون. وتتوفر في معظم بقاع العالم. وهذا يعود لكون الصخور الرسوبية واسعة الانتشار تغطي حوالي 75 % من سطح اليابسة. ومع هذا يعتقد العلماء أن جزءًا يسيرًا من الحيوانات والنباتات التي عاشت على الأرض قد تم حفظها في شكل أحافير. كما يُظن أن أنواعًًا عديدة قد عاشت واختفت دون أن تترك أي أثر في السجل الأحفوري على الإطلاق. ولكن المزيد من الأنواع الأحفورية يتم اكتشافها دائمًا.

ومع أن السجل الأحفوري غير مكتمل، فإن العديد من المجموعات النباتية والحيوانية الهامة قد ترك بقايا أحفورية. وقد مَكَّنَتْ هذه الأحافير العلماء من تصور نماذج الحياة التي وُجدت في عصور زمنية مختلفة في الماضي، وكذلك معرفة كيف عاشت أنواع ما قبل التاريخ. كما تشير هذه الأحافير لكيفية تغير الحياة مع الزمن على الأرض.
اضغط هنا لتشاهد سلم الزمن الجيولوجي .

أهمية دراسة الأحافير :-
يستفاد من دراسة الأحافير في العديد من الجوانب الجيولوجية أهمها ما يلي :-

1. تحديد العمر الجيولوجي للصخر المكتشف .

2. إتمام عمل الخرائط الجيولوجية .

3. التعرف على البيئة القديمة .
4. المساعدة في مضاهاة الوحدات الصخرية .

5. التمكن من التعرف على أنماط وأشكال الحياة الغابرة.

6. تساعد علماء الأحياء وعلم الارتقاء والتطور على سد الثغرات وتصنيف الكائنات الحية .

7. تساعد على إنشاء الخرائط الجغرافية القديمة .

كيف تتكون الأحافير :

تموت معظم النباتات والحيوانات وتتعفن متحللة دون أن تترك أي أثر في السجل الأحفوري. وتقوم البكتيريا وأحياء أخرى بتحليل الأنسجة الطرية كالأوراق أو اللحوم. ونتيجة لذلك فإن هذه الأنسجة نادرًا ما تترك أي سجلات أحفورية. وحتى أكثر الأجزاء صلابة مثل العظام والأسنان والأصداف والخشب تبلى في النهاية بوساطة المياه المتحركة أو تذيبها مواد كيميائية. إلا أنه عند طمر بقايا النبات والحيوان في الترسبات فإنها قد تصبح متأحفرة. وتحفظ هذه البقايا في الغالب دون تغيير يُذكر. ولكن معظمها يعتريه تغيير بعد الدفن، ويختفي العديد منها تمامًا، إلا أنه يترك سجلاً أحفوريًا في الراسب.

أنواع الأحافير وطرق تأحفرها :

أولا :البقايا الأصلية للكائن الحي وتتم بطريقتين :

حفظ الكائن كاملا

وهذا النوع من الأحافير نادر جدا ويستلزم دفن الحيوان بمجرد موته أو هو حي في وسط يحول بينه وبين عوامل التحلل . ومن أمثلة ذلك أحافير الثدييات التي كانت تعيش في المناطق المتجمدة مثل حيوان الماموث أو الفيل القديم وهو نوع من الفيلة التي عاشت في شمال أوروبا قبل حوالي 20 ألف سنة .

وهناك أحافير لبعض الحشرات كالنمل والبعوض وجدت محفوظة حفظا كاملا في الكهرمان .


حفظ الهيكل الأصلي

قد تكون الأحفورة عبارة عن هيكل أو جزء صلب من جسم حيوان أو النبات دون أن يحدث لها أي تغيير وتبقى محافظة على التركيب الكيميائي لمادتها الأصلية مثل عظام الحيوانات الفقارية والشعر والأسنان وأصداف المحارات والقواقع وخشب النباتات .

ثانيا : البقايا المستبدلة للكائن وتتم بطريقتين :

التكربن (Carbonization )
تنتج عندما تترك الأنسجة المتحللة خلفها آثارًا من الكربون. وتُبنى الأنسجة الحية من مركبات الكربون وعناصر كيميائية أخرى. وعندما تتحلل الأنسجة إلى مكوناتها الكيميائية فإن معظم هذه الكيميائيات تختفي. وفي حالة الكربنة تبقى طبقة رقيقة من غشاء كربوني بشكل الكائن. ومن خلال الكربنة تم حفظ أسماك ونباتات وكائنات ذات أجسام طرية بتفاصيل دقيقة جدًا.
الاستبدال (Replacement )

أصبحت نباتات وحيوانات كثيرة متأَحْفرة بعد أن تسربت المياه المحتوية على معادن في مسام الأجزاء الأصلية الصلبة. ويسمى هذا الفعل بالتحجُّر. وفي العديد من هذه الأحافير فإن بعض المادة الصلبة ـ إن لم يكن كلها ـ قد أبقتها المعادن بل قوّتها وصلّبتها. وتسمى هذه العملية بالتمعْدُن. وقد عثر على أخشاب أحفورية من مستوى الأفرع الصغيرة إلى جذوع أشجار ضخمة في مناطق عدة من العالم. وتوجد هذه الأخشاب الأحفورية في بعض المناطق بنسب كبيرة جدًا لدرجة أنها سميت الغابات المتحجرة. فمنطقة شمالي أريزونا في الولايات المتحدة الأمريكية ـ على سبيل المثال ـ تحوي المتنزه الوطني للغابات المتحجرة. ويُعتَقَد بأن هذا المتنزه أكبر مناطق العالم من حيث كمية الأخشاب الأحفورية الغنية بالألوان.


التشرب بالمعادن (pemineralisation )

في حالات كثيرة تتسرب المعادن المذابة في المياه الأرضية في مسامات أو تجاويف العظام أو شقوق الأخشاب دون أن تحل محل المادة الأصلية لبقايا الكائن الحي بل تضاف لها وعندئذ نقول إن هذه البقايا قد تشربت بالمعادن وتأحفرت .


جذع خشب وقد تشرب بالمعادن

ثالثا : آثار الكائنات الحية وتتم بطريفتين :

القالب والنموذج (Molds and Casts )

يُشكِّل القالب بعد دفن الأجزاء الصلبة في الوحل أو الطين أو مواد أخرى يمكن أن تتحول إلى صخر. وفيما بعد، تقوم المياه بإذابة الجزء الصلب المدفون تاركة وراءها قالبًا ـ وهو منطقة مجوفة تشبه الجزء الأصلي الصلب ـ داخل الصخر. أما المصبوب فيتشكل عندما ينزح الماء المحتوي على معادن مذابة وجسيمات أخرى دقيقة من خلال القالب، حيث يرسب الماء هذه المواد والدقائق التي تملأ القالب في نهاية الأمر مُشكِّلة نسخة من الجسم الأصلي الصلب. والعديد من الأصداف البحرية محفوظة على صورة قوالب أو مصبوبات.





الطبعات ( Imprints )
تتكون بعض الأحافير من شكل محفوظ أو خطوط عريضة لبقايا نبات أو حيوان. كما تتكون الطبعات وتسمى أحيانًا الصور أو النقش، وهي منخفضات أحفورية ضحلة في الصخر، عندما تُدفن بقايا رقيقة من أجزاء من النبات أو الحيوان في راسب وتتحلَّل. وبعد تحوُّل الراسب إلى صخر، فإن ما يتبقى محفوظًا هو في الواقع معالم للنبات أو الحيوان. ويتكون العديد من الآثار من خطوط صغيرة تركتها عظام أسماك أو أوعية ذات جدار سميك كانت قد وجدت في داخل الأوراق. وفي بعض الأحيان تحفظ الأجزاء الناعمة الطرية مثل الريش أو الأوراق على شكل طبعات.