مراجعة الدرس
1. أوضّح مفهوم الوقود الأحفوري.
الوقود الأحفوري هو أحد أشكال الطاقة غير المتجدّدة التي تتشكّل من بقايا الكائنات الحية النباتية والحيوانية. ويشمل الوقود الأحفوري أنواعا مختلفة منها: الفحم الحجري والنفط والغاز الطبيعي والصخر الزيتي.
2. أُقارن بين المواد العضوية المكوِّنة للفحم الحجري والنفط من حيث بقايا الكائنات الحية المكوِّنة لها.
يتكون الفحم الحجري من بقايا نباتات مثل الأشجار والسرخسيات عاشت في الماضي، بينما يتكون النفط من بقايا كائنات حية مجهرية مثل العوالق النباتية والحيوانية عاشت في المحيطات أو البحار قديمًا.
3. أوضّح كيف تتشكّل المصائد الطبقية.
تتشكل المصائد النفطية الطبقية بسبب الاختلاف في خصائص الصخور، والذي قد ينتج في أثناء الترسيب أو بعد عملية الترسيب. فمثلا يمكن أن يسبب تضاؤل سماكة طبقة من صخور ذات مسامية ونفاذية كبيرة مثل الصخر الرملي من أحد الجوانب بعمل مصيدة إذا دمجت بطبقة غير منفذة من أعلى.
4. أستنتج: هل يتجمّع النفط في مِصيدة تركيبية على شكل طيّة محدَّبة، بحيث تكون الصخور الخازنة فيها صخورا جيريّةً، وصخور الغطاء صخورا رمليّةً؟
لا يتجمع؛ لأن المصيدة تحتاج إلى صخور غطاء غير منفذه حتى لا يهاجر النفط خلالها وحتى يتجمع أسفل منها، وبما أن طبقة الغطاء صخور رملية وهي صخور منفذه فسوف يهاجر النفط خلالها ولا يتجمع.
5. أقارن بين الهجرة الأولية والهجرة الثانوية للنفط وللغاز الطبيعي من حيث آليّةُ الهجرة.
في الهجرة الأولية يهاجر النفط والغاز الطبيعي من صخور المصدر رأسيا أو جانبيًا نحو الصخور الخازنة في المصيدة بسبب الضغط الواقع عليه، بينما يهاجر النفط والغاز الطبيعي والماء في الهجرة الثانوية في الصخور الخازنة بسبب اختلاف الكثافة بينهما.
6. أستنتج: هل يتم استخراجُ النفط من صخور المصدر.
لا، لأن النفط بعد تشكله في صخور المصدر وبسبب الضغط الواقع عليه يهاجر إلى الأعلى أو بشكل جانبي نحو مناطق تتعرض لضغوط أقل ويتجمع في الصخور الخازنة.
الأنشطة والتمارين
تجربة استهلالية: أهمية الطيات المحدبة
تتشكّلُ في صخور القشرة الأرضية العديدُ من التراكيب الجيولوجية نتيجةَ الإجهادات التي تتعرّض لها، ومن هذه التراكيب الجيولوجية الطيّاتُ المحدَّبة. فكيف تتشكّل الطيّات المحدَّبة؟ وما أهمية هذه الطيّاتِ للنفط والغاز الطبيعي؟
الموادّ والأدوات:
قطع إسفَنجية عدد 3 مختلفة الألوان سُمكُها لا يقل عن (5cm)، نايلون شفاف،مِقصّ أو مِشرَط، مِسطَرة مِتريّة، لاصِق.
إرشادات السلامة:
الحذَر عند استخدام المِقص أو الِشرط في قصّ القطع الإسفَنجية.
خطوات العمل:
1. أقصُّ ثلاث قطع من الإسفَنج بأبعاد تساوي (80cm × 30cm) والتي ستمثّل أنواعا مختلفة من الطبقات الصخرية.
2. أغلّف إحدى قطع الإسفَنج بالنايلون من جميع الجهات بشكل محكَم، ثم أثبّت النايلون باللاصق.
3. أكرّر الخطوة 2 باستخدام قطعة أخرى من الإسفَنج.
4.أرتّب القطع الإسفَنجية فوق بعضها بعضا، بحيث أضع القطعة غير المغلَّفة بالنايلون في الوسط، ثم أثبّت أطراف القطع الثلاث مع بعضها بعضا باللاصق.
5.أرقّم القطع الإسفَنجية من الأعلى.
6 أثني القطع الإسفَنجية بحيث أشكّل طيّة محدَّبة.
التحليل والاستنتاج:
1. أحدّد: أيُّ القطع الإسفَنجية تمثّل صخورا منفّذة، وأيُّها تمثّل صخورا غيرَ منفّذة؟
القطعتان الإسفنجيتان رقم 1 و 3 تمثلان صخوراً غير منفذة، والقطعة الإسفنجية رقم 2 تمثل صخوراً منفذة.
2. أستنتج: أيُّ الطبقات يُخزَّنُ فيها النفط والغاز الطبيعيّ بعد هِجرته من مكان تشكُّلِه؟
في الطبقة رقم 2
3. أتنبّأ: ما ترتيب كلٍّ من الماء والنفط والغاز الطبيعيّ عند اختزانه في الطيّة المحدَّبة. ولماذا؟
يكون الترتيب من أسفل إلى الأعلى كالآتي: الماء ثم النفط ثم الغاز الطبيعي. وتترتب هذه المواد بحسب الكثافة؛ فالماء الأكثر كثافة في الأسفل والغاز الطبيعي الأقل كثافة في الأعلى.
التجربة 1: نمذجة هجرة النفط الثانوية
يُستَخرَجُ النفطُ من أماكنَ تختلف عن تلك التي تَشكَّل فيها. فكيف يهاجر النفط خلال مسامات الصخور الرسوبية؟ وكيف يتجمّع في المِصيدة؟
المواد والأدوات:
زيت، مِخبار مدرَّج سعة 150mL، رمل، حصًى صغيرة، ماء.
إرشادات السلامة:
- غَسْلُ اليديْنِ جيّدا بالماء والصابون بعد إجراء التجربة .
- الحذَرُ عند وضعِ المكوّنات داخلَ المخبار المدرَّج.
خطوات العمل:
1. أسكبُ 25mL من الزيت في المِخبار المدرَّج.
2. أضيف بالتدريج كمية من الرمل فوق الزيت في المِخبار المدرَّج حتى ارتفاع 60mL.
3. أصنعُ طبقة مكوَّنة من الحصى فوق الرمل من خال إضافة حصًى صغيرةٍ حتى ارتفاعٍ يصل إلى 90mL .
4. أسكبُ الماء في المِخبار المدرَّج إلى ارتفاع 120mL.
5. أراقِبُ المِخبار المدرَّج لمدة 5min وأسجِّل ملاحظاتي.
التحليل والاستنتاج
1. أتتبّع: ماذا حصل للزيت والماء في المِخبار المدرَّج؟
عند إضافة الرمل على الزيت فإن الرمل يحل محل الزيت ويرتفع ليملأ الفراغات بين حبيبات الرمل ومن ثم بين حبيبات الحصى عند إضافته، وعند إضافة الماء فإن الماء ينزل للأسفل ويتحرك الزيت للأعلى ليستقر فوق الماء.
2. أحدّد: ماذا يمثّل كلٌّ من الزيت والرمل والحصى؟
يمثل الزيت النفط الخام، بينما يمثل الرمل والحصى الطبقات الخازنة.
3. أفسِّر سلوك الزيت عند إضافة الماء في المِخبار المدرَّج.
يتحرك الزيت للأعلى بسبب قلة كثافته نسبة إلى كثافة الماء.
4. أستنتج سلوك النفط والغاز الطبيعي في المصيدة .
يتحرك النفط والغاز الطبيعي للأعلى في المصيدة بسبب قلة كثافتيهما، ويستقر الغاز الطبيعي فوق النفط في المصيدة لأن كثافته أقل من النفط.