سوالات زمین‌شناسی کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

گام اول: معیار سؤال را مشخص می‌کنیم. «بیشترین جرم پوسته» یعنی بیشترین سهم از درصد وزنی کانی‌های سازندهٔ پوسته؛ بنابراین باید از نمودار درصد وزنی استفاده کنیم، نه از چگالی کانی‌ها یا درصد حجمی آن‌ها.

گام دوم: در نمودار کتاب، سهم وزنی فلدسپارهای سدیم و کلسیم، یعنی پلاژیوکلاز، $39\%$ است؛ درحالی‌که کوارتز $12\%$ و پیروکسن‌ها $11\%$ از جرم پوسته را تشکیل می‌دهند. مجموع کانی‌های غیرسیلیکاتی نیز فقط $8\%$ است؛ پس گالن، که یک کانی غیرسیلیکاتی است، نمی‌تواند بیشترین سهم را داشته باشد (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۲۵–۲۶).

گام سوم: با مقایسهٔ این سهم‌ها می‌بینیم پلاژیوکلاز بزرگ‌ترین سهم وزنی را دارد؛ بنابراین بیشترین جرم پوستهٔ زمین را در میان کانی‌های مطرح‌شده تشکیل می‌دهد.

پاسخ: گزینهٔ ۱

۱. علت بیماری را در چارچوب سؤال مشخص می‌کنیم: طبق مثال «کمربند گواتر» در شمال آمریکا، فقیر بودن خاک از ید باعث کمبود این عنصر در گیاهان و محصولات دامی منطقه و در نتیجه رواج گواتر شده بود (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۸۷).

۲. راهکار گزارش‌شده در کتاب را بررسی می‌کنیم: با افزودن ید به رژیم غذایی مردم همان منطقه، شیوع گواتر کاهش یافت. بنابراین، در این سؤال اصلاح دریافت غذایی ید، روش مؤثر موردنظر کتاب است (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۸۷).

۳. روش‌های دیگر را مقایسه می‌کنیم: افزودن ید به کود، اقدامی غیرمستقیم در ابتدای زنجیرهٔ غذایی است و افزودن ید به آب نیز راهکار ذکرشده در مثال کتاب نیست. افزودن فلوئور به آب هم کمبود ید را برطرف نمی‌کند؛ نقش بیان‌شده برای فلوئور، از جمله افزایش مقاومت دندان در برابر پوسیدگی است (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۸۵).

پس باید یدِ موردنیاز بدن از راه رژیم غذایی تأمین شود؛ البته این به معنای مصرف بی‌رویه نیست، زیرا مقدار زیاد ید نیز سمی است (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۸۷).

پاسخ: گزینهٔ ۴

برای پاسخ، باید هر سه کانیِ یک گزینه به‌ترتیب بتوانند منشأ فلوئور، آرسنیک و کلسیم باشند. واژهٔ «می‌تواند» مهم است؛ لازم نیست عنصر موردنظر حتماً جزء اصلی و فراوان کانی باشد.

۱. منشأ فلوئور: کتاب، فلوئوریت را یکی از منابع مهم فلوئور معرفی می‌کند و توضیح می‌دهد که هوازدگی کانی می‌تواند این عنصر را وارد محیط کند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۸۵). بااین‌حال، فلوئور فقط به فلوئوریت محدود نیست؛ در میکای سیاه نیز می‌تواند به‌جای بخشی از گروه‌های هیدروکسیل در ساختار کانی حضور داشته باشد. بنابراین میکای سیاه می‌تواند منشأ فلوئور باشد.

۲. منشأ آرسنیک: کتاب صریحاً از پیریت‌های آرسنیک‌دار در لایه‌های رسوبی نام می‌برد. با افت سطح آب زیرزمینی و قرار گرفتن این لایه‌ها در معرض اکسیژن، هوازدگی پیریت‌های آرسنیک‌دار باعث آزاد شدن آرسنیک و ورود آن به آب می‌شود (زمین‌شناسی، صفحه‌های ۸۳–۸۴). پس منظور، حضور آرسنیک در پیریت آرسنیک‌دار است، نه اینکه آرسنیک جزء الزامی فرمول پیریت خالص باشد.

۳. منشأ کلسیم: دولومیت، کربنات دوگانهٔ کلسیم و منیزیم با فرمول $\mathrm{CaMg(CO_3)_2}$ است. وجود کلسیم در ترکیب آن نشان می‌دهد که این کانی می‌تواند منشأ کلسیم باشد.

پس ترتیب سازگار با صورت سؤال، میکای سیاه، پیریت و دولومیت است. در مقابل، گزینهٔ دارای فلوئوریت و پیریت با وجود درست بودن دو عضو نخست، به‌علت قرار گرفتن هماتیت در جایگاه منشأ کلسیم رد می‌شود.

پاسخ: گزینهٔ ۳

۱. ابتدا باید معنای «ساختمانی» را مشخص کنیم. در زمین‌شناسی ساختمانی، موضوع مطالعه ساختارهای طبیعی سنگ‌ها و پوسته، مانند چین‌ها، گسل‌ها و درزه‌ها، و نیروهای مؤثر در شکل‌گیری آن‌هاست؛ نه ساخت بناهای انسانی.

۲. کتاب در معرفی «زمین‌ساخت» نیز بر شناخت ساختارهای پوسته و نیروهای سازندۀ آن‌ها تأکید می‌کند و چین‌ها، گسل‌ها و درزه‌ها را از ساختارهای مهم زمین می‌داند (زمین‌شناسی، صفحات ۷۴–۷۵). بنابراین عبارتی که بررسی ساختارهای پوسته را همراه با بررسی نیروهای ایجادکنندۀ آن‌ها بیان می‌کند، توصیف مناسب سؤال است.

۳. برای تمایز گزینه‌ها، باید به موضوع اصلی هرکدام توجه کرد: گزینۀ ۱ به کاربردهای مهندسی در ساخت‌وساز اشاره دارد؛ گزینۀ ۳ بر رفتار مقاومتی مواد زمین برای احداث سازه متمرکز است؛ و گزینۀ ۴ روش کسب اطلاعات بدون تماس، یعنی سنجش از دور، را معرفی می‌کند. هیچ‌کدام به اندازۀ گزینۀ ۲ موضوع اصلی زمین‌شناسی ساختمانی را بیان نمی‌کنند.

پاسخ: گزینهٔ ۲

۱. ابتدا جایگاه زیراساس را مشخص می‌کنیم. در تقسیم‌بندی کتاب، زیراساس و اساس دو بخش زیرسازی جاده‌اند؛ آستر و رویه نیز بخش‌های روسازی را تشکیل می‌دهند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۱۰۶–۱۰۷).

۲. کارکرد موردنظر را بررسی می‌کنیم. اساس و زیراساس نقش زهکش دارند؛ یعنی آب‌های سطحی و آب نفوذکرده به جاده را به بیرون از بدنهٔ آن هدایت می‌کنند. بنابراین، عمل موردنظر سؤال «زهکشی» است (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۱۰۶–۱۰۷).

۳. مصالح مناسب را تعیین می‌کنیم. کتاب برای ساخت اساس و زیراساس، مخلوط شن، ماسه و سنگ شکسته را معرفی می‌کند. پس «شن و ماسه» در گزینهٔ چهارم با مصالح این بخش سازگار است؛ هرچند فهرست کامل کتاب، سنگ شکسته را نیز در بر می‌گیرد. همچنین مصالح اساس نسبت به زیراساس کمی درشت‌ترند تا نفوذپذیری بیشتری داشته باشند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۱۰۶–۱۰۷).

۴. در نتیجه، ترکیب «زهکشی ـ شن و ماسه» درست است. نباید آن را با بالاستِ راه‌آهن یا آسفالتِ لایه‌های آستر و رویه اشتباه گرفت.

پاسخ: گزینهٔ ۴

۱. ابتدا باید «تشکیل نفت» را از «تجمع نفت» جدا کنیم. مواد آلی در رسوبات دفن می‌شوند و در شرایط مناسب، نفت و گاز در سنگ منشأ تشکیل می‌شود؛ اما این موضوع به‌تنهایی محل یک ذخیرۀ قابل اکتشاف را مشخص نمی‌کند (زمین‌شناسی، صفحه‌های ۳۵–۳۶).

۲. نفت و گاز پس از تشکیل، از سنگ منشأ مهاجرت می‌کنند. اگر در مسیر حرکت آن‌ها مانع مناسبی نباشد، ممکن است به سطح زمین برسند؛ بنابراین، برای یافتن ذخایر باید محل‌هایی را جست‌وجو کرد که امکان تجمع و حفظ نفت و گاز را دارند (زمین‌شناسی، صفحه‌های ۳۶–۳۷).

۳. در نفت‌گیر، سنگ مخزنِ متخلخل و نفوذپذیر فضای لازم برای ذخیره‌شدن نفت و گاز را فراهم می‌کند و پوش‌سنگ نفوذناپذیر مانع خروج آن‌ها می‌شود. همچنین، وضعیت هندسی مجموعه باید برای به‌دام‌افتادن و تجمع این مواد مناسب باشد (زمین‌شناسی، صفحه‌های ۳۶–۳۷).

۴. پس جست‌وجوی اولیه باید بر ساختمان‌های زمین‌شناسی مناسب برای تشکیل نفت‌گیر متمرکز شود. این انتخاب با نقش زمین‌شناس نفت در شناسایی محل‌های انباشت نفت و تعیین محل مناسب حفاری نیز سازگار است (زمین‌شناسی، صفحه‌های ۳۸–۴۰). در مقابل، محیط دریایی کم‌عمق بیشتر به منشأ مواد آلی مربوط است و وجود سنگ آهک حفره‌دار یا تاقدیس، بدون سایر شرایط نفت‌گیر، کافی نیست.

پاسخ: گزینهٔ ۱

برای تشخیص مسیر درست، باید سازوکار تشکیل «رگۀ معدنی گرمابی» را دنبال کنیم.

۱. گرم شدن آب: توده‌های مذاب در عمق زمین، آب‌های اطراف را گرم می‌کنند و موجب گردش آن‌ها می‌شوند. آب‌های ماگمایی نیز می‌توانند در این فرایند نقش داشته باشند.

۲. انحلال و حمل مواد: آب‌های گرم هنگام عبور از سنگ‌ها، برخی کاتیون‌های فلزی را در خود حل می‌کنند؛ بنابراین مواد معدنی به‌صورت محلول جابه‌جا می‌شوند.

۳. کاهش دما و فشار: این محلول‌ها هنگام صعود به سوی سطح زمین با کاهش فشار و دما روبه‌رو می‌شوند.

۴. ته‌نشینی در شکستگی‌ها: در پی این تغییر شرایط، مواد فلزیِ محلول در شکستگی‌های سنگ رسوب می‌کنند و رگه‌های معدنی را پدید می‌آورند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۳۱).

بنابراین توالی «آب داغ، انحلال برخی عناصر، جابه‌جایی، سرد شدن در شکستگی‌ها و ته‌نشینی» سازوکار تشکیل رگۀ معدنی را بهتر نشان می‌دهد. نکتۀ تعیین‌کننده، انتقال مواد به‌وسیلۀ محلول گرمابی و سپس رسوب آن‌ها در شکستگی‌هاست؛ نه رشد بلورهای درشت پگماتیتی، تجمع کانی‌های پلاسری یا ته‌نشینی بلورها در کف ماگما.

پاسخ: گزینهٔ ۴

۱. به واژهٔ «به‌جز» توجه می‌کنیم؛ باید گزینه‌ای را بیابیم که در چارچوب مطالب کتاب، جزو عوامل مؤثر بر غلظت نمک‌های حل‌شده در آب زیرزمینی معرفی نشده است.

۲. در بخش «ترکیب آب زیرزمینی»، عوامل مؤثر عبارت‌اند از: جنس کانی‌ها و سنگ‌ها، سرعت نفوذ آب، دما و مسافت طی‌شدهٔ آب. همچنین کتاب توضیح می‌دهد که حرکت آهستهٔ آب در زیر زمین، فرصت انحلال کانی‌های مسیر را فراهم می‌کند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۴۸).

۳. گزینه‌ها را با این فهرست مقایسه می‌کنیم:

• دما از عوامل ذکرشده است؛ بنابراین گزینهٔ ۱ پاسخ نیست.
• سرعت نفوذ آب بر فرصت تماس و انحلال کانی‌ها اثر دارد؛ بنابراین گزینهٔ ۳ پاسخ نیست.
• مسافت طی‌شدهٔ آب نیز در فهرست عوامل آمده است؛ بنابراین گزینهٔ ۴ پاسخ نیست.
• فشار در این فهرست قرار ندارد؛ پس در چارچوب این پرسش کتاب‌درسی، همان مورد استثناست. نباید اشارهٔ کتاب به آبخوان‌های «تحت فشار» را با عوامل تعیین‌کنندهٔ غلظت نمک‌های محلول اشتباه گرفت؛ آن بحث به وضعیت آبخوان و تراز آب در چاه مربوط است (زمین‌شناسی، صفحات ۴۷ و ۴۸).

پاسخ: گزینهٔ ۲

برای پاسخ، هر عبارت را جداگانه بررسی می‌کنیم:

الف ـ درست است. ماگما هنگام صعود و خروج از آتشفشان، مواد و عناصر موجود در ترکیب خود را از درون زمین به سطح منتقل می‌کند. بریلیم نیز می‌تواند همراه این مواد جابه‌جا شود؛ منظور، خروج بریلیم به‌صورت عنصر خالص نیست. کتاب نیز وجود بریل، یعنی سیلیکات بریلیم، را در سنگ‌های آذرین بیان می‌کند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۳۳–۳۵).

ب ـ نادرست است. سیلیکات بریلیم «بریل» نام دارد، اما پدیدهٔ درخشش رنگین‌کمانی در کتاب برای «اپال» معرفی شده است. بنابراین، نباید این ویژگی نوری را به بریل نسبت داد (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۳۳–۳۵).

ج ـ نادرست است. گوهر سبز و گران‌بهای موردنظر «زمرد» است، اما زمرد نوعی بریل و در نتیجه سیلیکات بریلیم است، نه فسفات آن. در جدول ساختمان کانی‌های سیلیکاتی نیز بریل با فرمول $\mathrm{Be_3Al_2Si_6O_{18}}$ در گروه سیلیکات‌های حلقوی قرار گرفته است (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۲۶–۲۷). همچنین کتاب، زمرد را نوع سبز و گران‌بهای بریل معرفی می‌کند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۳۳–۳۵).

پس فقط عبارت «الف» درست است.

پاسخ: گزینهٔ ۱

برای حل سؤال، ابتدا منطقه را شناسایی می‌کنیم و سپس هر عبارت را جداگانه می‌سنجیم.

۱. شناسایی منطقه: بخش $b$ در شمال‌شرق ایران قرار دارد. پهنهٔ کپه‌داغ و ناحیهٔ نیشابور از نواحی مهم این بخش برای بررسی عبارت‌های سؤال‌اند.

۲. بررسی عبارت «الف» ـ درست: با توجه به نقشهٔ پراکندگی گسل‌های ایران و راهنمای نوع گسل‌ها، در بخش موردنظر، گسل‌های اصلی عمدتاً راستالغز و با امتداد عمومی شرقی ـ غربی‌اند. دقت کنید که این حکم دربارهٔ همین بخش نقشه است، نه همهٔ گسل‌های ایران؛ امتداد گسل‌ها در بخش‌های مختلف کشور یکسان نیست (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۱۲۱، شکل پراکندگی گسل‌های ایران).

۳. بررسی عبارت «ب» ـ درست: در شمال این منطقه، پهنهٔ کپه‌داغ قرار دارد. طبق جدول پهنه‌های زمین‌ساختی، سنگ‌های اصلی کپه‌داغ رسوبی‌اند و توالی رسوبی منظم، ویژگی شاخص آن است؛ بنابراین این عبارت با ویژگی کپه‌داغ تطبیق دارد (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۱۱۴).

۴. بررسی عبارت «ج» ـ نادرست: باید میان ذخایر نفت و گاز تفاوت بگذاریم. کتاب برای کپه‌داغ، میدان‌های گازی خانگیران و گنبدلی سرخس را معرفی می‌کند، درحالی‌که ذخایر عظیم نفت، مشخصهٔ نواحی نفت‌خیز زاگرس در جنوب‌غرب ایران است. پس اشارهٔ کلی کتاب به تمرکز عمدهٔ نفت و گاز در زاگرس و کپه‌داغ، به معنی وجود ذخایر عظیم نفت در هر دو پهنه نیست (زمین‌شناسی، صفحه‌های ۱۱۴ و ۱۱۵).

۵. بررسی عبارت «د» ـ نادرست: وجود معدن فیروزهٔ نیشابور در شمال‌شرق ایران درست است، اما سنگ میزبان آن رسوبی نیست. فیروزهٔ این ناحیه با سنگ‌های آذرین و دگرسانی آن‌ها ارتباط دارد؛ بنابراین نسبت‌دادن استخراج آن به سنگ‌های رسوبی قدیمی نادرست است.

در نتیجه، عبارت‌های «الف» و «ب» درست‌اند.

پاسخ: گزینهٔ ۴

۱. دایرهٔ عظیمهٔ روشنایی، مرز بخش روشن و تاریک زمین است و صفحهٔ آن از مرکز زمین می‌گذرد. محور فرضی زمین نیز از مرکز زمین و دو قطب عبور می‌کند؛ بنابراین وقتی هر دو قطب روی دایرهٔ روشنایی باشند، محور زمین یکی از قطرهای این دایره خواهد بود.

۲. طبق کتاب، پیدایش فصل‌ها نتیجهٔ حرکت انتقالی زمین و انحراف $23.5^\circ$ محور آن نسبت به خط عمود بر صفحهٔ مدار است. این وضعیت باعث تغییر طول شب و روز در طول سال می‌شود (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۲۰).

۳. در اعتدال بهاری و اعتدال پاییزی، مرز روشنایی از هر دو قطب زمین می‌گذرد؛ پس در هر یک از این دو موقعیت، محور زمین در صفحهٔ دایرهٔ روشنایی قرار می‌گیرد و قطر آن می‌شود.

بنابراین این حالت در دو روز از سال رخ می‌دهد.

پاسخ: گزینهٔ ۲