انواع الجيولوجيا
الجيولوجيا اوعلم طبقات الارض ، هي ربما اكثر العلوم الطبيعية تنوعا على الاطلاق. وتهتم الجيولوجيا باصل كوكب الارض وتاريخه وشكله ، والمواد التي تكونه ، والعمليات التي احدثت وتحدث اثرا فيه . والجيولوجيا هي واحد من عدة مباحث مترابطة معا تعرف بعلوم الارض . والجيولوجيون هم علماء بالارض ، يهتمون بشكل اساسي بالصخور والمواد الناتجة عن الصخور التي تشكل الجزء الخارجي من الارض . ولفهم هذه المواد ، يستعمل الجيولوجيون المعرفة المكتسبة في ميادين اخرى من العلم مثل الفيزياء والكيمياء وعلم الاحياء ، وهكذا فان فروع الجيولوجيا - مثل الجيوفيزياء والجيوكيمياء وعلم التقويم الجيولوجي والبولينتولوجيا (علم الاحاثة)-تشمل علوما اخرى تسمح للجيولوجيين بفهم اكبر لعمل العمليات المختلفة التي تحدث على الارض عبر الزمن .
وعلى الرغم من ان كل علم من علوم الارض يركز على موضوع معين ، فانها كثيرا ما تتراكب مع ال جيولوجيا. وهكذا ، فان دراسة مياه الارض بما يتعلق بالعمليات الجيولجية ، تتطلب معرفة بالهيدرولوجيا والاوقيانوغرافيا. ويتطلب وضع خرائط لمعالم سطح الارض وقياسها ، معرفة بعلم رسم الخرائط وبالجيوديسيا ، التي تعنى بقياس شكل الارض وحجمها. وتستقى ايضا الملومات حول اصل الارض من الدراسات الفلكية للاجرام السماوية الاخرى .
لاتشتمل الجيولوجيا دراسة معالم سطح الارض فقط ، لكنها تهتم ايضا ببنية الكوكب واجزائه الباطنية . ان لهذه المعرفة قيمة علمية اساسية ، لكنها توضع ايضا في خدمة الانسانية. فعلى سبيل المثال ، تركز الجيولوجيا التطبيقية على البحث عن معادن مفيدة للانسان داخل الارض ، وتحديد المواقع المستقرة جيولوجيا الملائمة لمختلف انواع المنشآت ، والتنبؤ بالاخطار الطبيعية -مثل الزلازل- التي ترتبط بالقوى الديناميكية تحت قشرة الارض.
حقول الدراسة في الجيولوجيا
تتناول الجيولوجيا تاريخ الارض ، بما في ذلك تاريخ الحياة ، وتشمل دراسة جميع العمليات الطبيعية التي تجري على سطح الارض وقشرتها. وبالتالي ، فان الجيولوجيا تشتمل عموما على دراسات التفاعلات القائمة بين الصخور والاتربة والماء والجو واشكال الحياة على الارض ، وهذا حقل واسع جدا لا يستطيع فرع من فروع المعرفة تغطيته كاملا . ولذلك ، فان الجيولوجيين يحصرون انفسهم بدراسة احد الحقول بشكل معمق .وفيما يلي عرض موجز لحقول الدراسة في الجيولوجيا .
الجيولوجيا الطبيعية
ينتناول هذا الفرع من الجيولوجيا العمليات والقوى التي تؤثر في المعادن والصخور والصهارة ومواد النواة. كما يهتم باسباب التغيير في شكل التكوينات الطبيعية على سطح الارض .
الجيوفيزياء ، الفيزياء الارضية
تهدف الجيوفيزياء الى استنتاج خاصيات الارض الطبيعية وتركيبها الداخلي من ظواهر طبيعية مختلفة . فعلى سبيل المثال ، يدرس الجيوفيزيائيون حقل الارض المغناطيسي (مصدره وشكله وتغيراته) ، والمغنطسة الباقية في الصخور والتربة منذ تكونها ، وجريان الحرارة في باطن الارض ، وقوة الجاذبية ، وحركة الموجات الزلزالية التي ترتبط بالزلازل. وتجمع الجيوفيزياء الاستكشافية بين الفيزياء والمعلومات الجيولوجية لحل مشاكل عملية تتعلق بايجاد النفط والغاز والماء .، وبالكشف عن تراكمات جديدة من الخامات المعدنية ، وباشكال مختلفة من الهندسة المدنية .
الجيوكيمياء ، الكيمياء الارضية
تهتم الجيوكيمياء بدراسة كيمياء الارض ككل ، لكن الموضوع يقسم الى عدة ميادين مثل الجيوكيمياء الرسوبية والجيوكيمياء العضوية وحقل الجيوكيمياء البيئية الجديد وعدة فروع اخرى. وينطوي اصل وتطور فتات الصخور والمعادن الرئيسية على اهمية كبرى بالنسبة للجيوكيميائيين . ويدرس الجيوكيميائي خصوصا ، مقادير العناصر الكيميائية وتوزيعها في المعادن والصخور والتربة واشكال الحياة والجو والماء . ولمعرفة حركة العناصر في الطبيعة -على سبيل المثال ، دورات الكربون والنتروجينوالفوسفور والكبريت الجيوكيميائية-اهمية علمية، وكذلك دراسة توزيع و وفرة النظائر واستقرارها في الطبيعة . وتشكل الجيوكيمياء الاستكشافية ، المعروفة ايضا بالتنقيب الجيوكيميائي ، التطبيق العملي للمبادئ الجيوكيميائية النظرية في الكشف عن المعادن .
البترولوجيا ، علم الصخور
تتناول البترولوجيا اصل الصخور وظهورها وبنيتها وتاريخها ، لاسيما الصخور البركانية والمتحولة . وتهتم البتروغرافيا بوصف الصخور وتصنيفها وفقا لخصائصها. يدرس البترولوجيون التغيرات التي تحدث في الكتل الصخرية عندما تتجمد الصهارة ، وعندما تذوب الصخور الصلبة كليا او جزئيا ، وعندما تتعرض الرسوبات لتحول كيميائي او فيزيائي . ويهتم العاملون في هذا الحقل بتبلر المعادن وتصلب المعادن الزجاجية من المواد الذائبة في درجات الحرارة المترفعة ، وتبلر االمعادن من جديد في درجات حرارة مرتفعة من دون مرورها بمراحل الذوبان ، وتبادل الايونات بين المعادن في الصخور الصلبة والموائع ، والعمليات التي تشمل الحت والنقل والترسيب. ومن المهمات الاساسية في هذا الحقل ، وضع خرائط دقيقة للوحدات الصخرية واخذ عينات منها .
العدانة ،علم المعادن
تتناول العدانة المعادن الموجودة في قشرة الارض ، وايضا المعادن المتكونة خارج الارض ، كما في العينات القمرية والحجارة النيزكية . ويتناول علم البلوريات دراسة الشكل الخارجي والبنية الداخلية للبلورات الطبيعية والتركيبية . ويدرس العدانيون تشكل المعادن وظهورها وخاصياتها الكيميائية والفيزيائية وتركيبها وتصنيفها. اماالعدانة التحديدية فهي علم-وفن-التعرف الى معدن في عينة ، استنادا الى خاصيات العينة الفيزيائية والكيميائية. وتركز العدانة الاقتصادية على العمليات الجيولوجية المسؤولة عن تكوين خامات المعادن ، لاسيما تلك التي تنطوي على اهمية تجارية .
الجيولوجيا البنيوية
اهتمت الجيولوجيا البنيوية في بداية عهدها ، بتحليل تشويه الطبقات الرسوبية ، لكن الجيولوجيون البنيويون يدرسون اليوم التشويهات التي تخضع لها الصخور كافة. وتؤدي دراسة الاشكال البنيوية الى مقارنة المعالم المشاهدة ، وفي النهاية الى تصنيف الانواع المتقاربة. وتهتم الجيولوجيا البنيوية المقارنة بالمعالم الخارجية الكبيرة الحجم ، وهي مغايرة للطريقتين النظرية والاختبارية في معالجة الموضوع ، اللتين تستخدمان الدراسة المجهرية لحبيبات المعدنية في الصخور المشوهة. ويستخدم الجيولوجيون االمتخصصون في النفط والفحم الجيولوجيا البنيوية في عملهم اليومي ، ولاسيما في التنقيب عن البترول لكشف المصايد البنيوية التي يمكن ان تحتوي عليه.
الجيولوجيا الرسوبية
يدرس هذا الفرع من الجيولوجيا التراكمات الرسوبية وتشكلها ، ويتناول الرسابات البحرية والبرية القديمة والحديثة ، وحيواناتها ونباتاتها ومعادنها وبنيتها ، وتطورها في الزمان والمكان . ويدرس الجيولوجيون المتخصصون في دراسة الصخور الرسوبية ، المعالم الكثيرة المعقدة المكونة من الصخور الطرية و الصلبة في تسلسلها الطبيعي ، بهدف فهم بيئات الارض الاولى. وتستعمل في دراسة الصخور الرسوبية معطيات وطرق مأخوذة من فورع اخرى من الجيولوجيا ، مثل علم الطبقات والجيولوجيا البحرية والجيوكيمياء والعدانة والجيولوجية البيئية .
البليونتولوجيا ، علم الاحاثة
تبحث البليونتولوجيا ، او دراسة حياة ماقبل التاريخ ، في الحيوانات الاحفورية والنباتات الاحفورية وفي علاقتها مع الحيوانات والنباتات الحالية .وتستخدم في دراسة الاحافير المجهرية تقنيات مختلفة عن تلك المستعملة للعينات الاكبر حجما . وتشكل الاحافير ، التي هي بقايا من الاشكال الحية في العصور الجيولوجية الفائتة او علامات على وجودها حفظت طبيعيا في قشرة الارض ، المعطيات الرئيسية المستخدمة في علم الاحاثة . اما البليونتوغرافيا فهي الوصف المنهجي للاحافير .
الجيومورفولوجيا
تعني كلمة جيومورفولوجيا "شكل الارض وتطورها" . ويسعى هذا العلم الى ايجاد نموذج عمل للقسم الخارجي من الارض . ويفسر الجيومورفولوجيون وجود المعالم وتطورها على سطح الارض نتيجة عمل المجلدات ، والجداول والانهار ، والريح التي تنقل الغبار والرمال وترسبها ، والحت . وتركز الفروع الثانوية من الجيومورفولوجيا على التأثيرات التكتونية في التكوينات الارضية ، وتأثير المناخ في هذه العمليات والتكوينات ، وقياس المعطيات المتوفرة حول التكوينات الارضية وتحليلها احصائيا .
الجيولوجيا الاقتصادية
تعرف احيانا بالهندسة الجيولوجية ، وتجمع بين التعدين والهندسة المدنية. وتعنى الجيولوجيا الاقتصادية بتطبيق مبادئ الجيولوجية على دراسة التربة والمواد الصخرية والمياه الجوفية ، التي تؤثر جميعها في تخطيط المنشآت الهندسية وتصميمها و تحديد موقعها وبنائها وعملياتها و صيانتها .
الجيولوجيا البيئية
يعنى هذا الحقل الجديد نسبيا من الجيولوجيا ، بجمع وتحليل المعطيات البيئية وبتطبيها لمعالجة المشاكل الناتجة عن استعمال الانسان البيئة. ويعرف احد اوجه هذا الفرع من الجيولوجيا بالجيولوجيا المدنية ، التي تهتم بتطبيق الجيولوجيا الهندسية على المشاكل البيئية في المدن ، لاسيما المناطق الحضرية الكبيرة . وتعنى الجيولجيا البيئية والمدنية باوجه الجولوجيا التي تؤثر مباشرة في استعمال الناس للارض . وتتميز الجيولوجيا البيئية بنطاق عمل واسع جدا ، فهي تشمل ميادين ذات اهتمامات متصلة بها من فيزياء وعلم احياء وعلم اجتماع . ونظرا الى اهتمامات الجيولوجيا البيئية المتصلة بحقول عدة من العلم ، فهي تستقي قدرا كبيرا من المعطيات من علوم جيولوجية اخرى ، مثل الجيولوجيا الهندسية والجيولوجيا الاقتصادية والجيومورفولوجيا والجيولوجيا الرسوبية .
الجيولوجيا اوعلم طبقات الارض ، هي ربما اكثر العلوم الطبيعية تنوعا على الاطلاق. وتهتم الجيولوجيا باصل كوكب الارض وتاريخه وشكله ، والمواد التي تكونه ، والعمليات التي احدثت وتحدث اثرا فيه . والجيولوجيا هي واحد من عدة مباحث مترابطة معا تعرف بعلوم الارض . والجيولوجيون هم علماء بالارض ، يهتمون بشكل اساسي بالصخور والمواد الناتجة عن الصخور التي تشكل الجزء الخارجي من الارض . ولفهم هذه المواد ، يستعمل الجيولوجيون المعرفة المكتسبة في ميادين اخرى من العلم مثل الفيزياء والكيمياء وعلم الاحياء ، وهكذا فان فروع الجيولوجيا - مثل الجيوفيزياء والجيوكيمياء وعلم التقويم الجيولوجي والبولينتولوجيا (علم الاحاثة)-تشمل علوما اخرى تسمح للجيولوجيين بفهم اكبر لعمل العمليات المختلفة التي تحدث على الارض عبر الزمن .
وعلى الرغم من ان كل علم من علوم الارض يركز على موضوع معين ، فانها كثيرا ما تتراكب مع ال جيولوجيا. وهكذا ، فان دراسة مياه الارض بما يتعلق بالعمليات الجيولجية ، تتطلب معرفة بالهيدرولوجيا والاوقيانوغرافيا. ويتطلب وضع خرائط لمعالم سطح الارض وقياسها ، معرفة بعلم رسم الخرائط وبالجيوديسيا ، التي تعنى بقياس شكل الارض وحجمها. وتستقى ايضا الملومات حول اصل الارض من الدراسات الفلكية للاجرام السماوية الاخرى .
لاتشتمل الجيولوجيا دراسة معالم سطح الارض فقط ، لكنها تهتم ايضا ببنية الكوكب واجزائه الباطنية . ان لهذه المعرفة قيمة علمية اساسية ، لكنها توضع ايضا في خدمة الانسانية. فعلى سبيل المثال ، تركز الجيولوجيا التطبيقية على البحث عن معادن مفيدة للانسان داخل الارض ، وتحديد المواقع المستقرة جيولوجيا الملائمة لمختلف انواع المنشآت ، والتنبؤ بالاخطار الطبيعية -مثل الزلازل- التي ترتبط بالقوى الديناميكية تحت قشرة الارض.
حقول الدراسة في الجيولوجيا
تتناول الجيولوجيا تاريخ الارض ، بما في ذلك تاريخ الحياة ، وتشمل دراسة جميع العمليات الطبيعية التي تجري على سطح الارض وقشرتها. وبالتالي ، فان الجيولوجيا تشتمل عموما على دراسات التفاعلات القائمة بين الصخور والاتربة والماء والجو واشكال الحياة على الارض ، وهذا حقل واسع جدا لا يستطيع فرع من فروع المعرفة تغطيته كاملا . ولذلك ، فان الجيولوجيين يحصرون انفسهم بدراسة احد الحقول بشكل معمق .وفيما يلي عرض موجز لحقول الدراسة في الجيولوجيا .
الجيولوجيا الطبيعية
ينتناول هذا الفرع من الجيولوجيا العمليات والقوى التي تؤثر في المعادن والصخور والصهارة ومواد النواة. كما يهتم باسباب التغيير في شكل التكوينات الطبيعية على سطح الارض .
الجيوفيزياء ، الفيزياء الارضية
تهدف الجيوفيزياء الى استنتاج خاصيات الارض الطبيعية وتركيبها الداخلي من ظواهر طبيعية مختلفة . فعلى سبيل المثال ، يدرس الجيوفيزيائيون حقل الارض المغناطيسي (مصدره وشكله وتغيراته) ، والمغنطسة الباقية في الصخور والتربة منذ تكونها ، وجريان الحرارة في باطن الارض ، وقوة الجاذبية ، وحركة الموجات الزلزالية التي ترتبط بالزلازل. وتجمع الجيوفيزياء الاستكشافية بين الفيزياء والمعلومات الجيولوجية لحل مشاكل عملية تتعلق بايجاد النفط والغاز والماء .، وبالكشف عن تراكمات جديدة من الخامات المعدنية ، وباشكال مختلفة من الهندسة المدنية .
الجيوكيمياء ، الكيمياء الارضية
تهتم الجيوكيمياء بدراسة كيمياء الارض ككل ، لكن الموضوع يقسم الى عدة ميادين مثل الجيوكيمياء الرسوبية والجيوكيمياء العضوية وحقل الجيوكيمياء البيئية الجديد وعدة فروع اخرى. وينطوي اصل وتطور فتات الصخور والمعادن الرئيسية على اهمية كبرى بالنسبة للجيوكيميائيين . ويدرس الجيوكيميائي خصوصا ، مقادير العناصر الكيميائية وتوزيعها في المعادن والصخور والتربة واشكال الحياة والجو والماء . ولمعرفة حركة العناصر في الطبيعة -على سبيل المثال ، دورات الكربون والنتروجينوالفوسفور والكبريت الجيوكيميائية-اهمية علمية، وكذلك دراسة توزيع و وفرة النظائر واستقرارها في الطبيعة . وتشكل الجيوكيمياء الاستكشافية ، المعروفة ايضا بالتنقيب الجيوكيميائي ، التطبيق العملي للمبادئ الجيوكيميائية النظرية في الكشف عن المعادن .
البترولوجيا ، علم الصخور
تتناول البترولوجيا اصل الصخور وظهورها وبنيتها وتاريخها ، لاسيما الصخور البركانية والمتحولة . وتهتم البتروغرافيا بوصف الصخور وتصنيفها وفقا لخصائصها. يدرس البترولوجيون التغيرات التي تحدث في الكتل الصخرية عندما تتجمد الصهارة ، وعندما تذوب الصخور الصلبة كليا او جزئيا ، وعندما تتعرض الرسوبات لتحول كيميائي او فيزيائي . ويهتم العاملون في هذا الحقل بتبلر المعادن وتصلب المعادن الزجاجية من المواد الذائبة في درجات الحرارة المترفعة ، وتبلر االمعادن من جديد في درجات حرارة مرتفعة من دون مرورها بمراحل الذوبان ، وتبادل الايونات بين المعادن في الصخور الصلبة والموائع ، والعمليات التي تشمل الحت والنقل والترسيب. ومن المهمات الاساسية في هذا الحقل ، وضع خرائط دقيقة للوحدات الصخرية واخذ عينات منها .
العدانة ،علم المعادن
تتناول العدانة المعادن الموجودة في قشرة الارض ، وايضا المعادن المتكونة خارج الارض ، كما في العينات القمرية والحجارة النيزكية . ويتناول علم البلوريات دراسة الشكل الخارجي والبنية الداخلية للبلورات الطبيعية والتركيبية . ويدرس العدانيون تشكل المعادن وظهورها وخاصياتها الكيميائية والفيزيائية وتركيبها وتصنيفها. اماالعدانة التحديدية فهي علم-وفن-التعرف الى معدن في عينة ، استنادا الى خاصيات العينة الفيزيائية والكيميائية. وتركز العدانة الاقتصادية على العمليات الجيولوجية المسؤولة عن تكوين خامات المعادن ، لاسيما تلك التي تنطوي على اهمية تجارية .
الجيولوجيا البنيوية
اهتمت الجيولوجيا البنيوية في بداية عهدها ، بتحليل تشويه الطبقات الرسوبية ، لكن الجيولوجيون البنيويون يدرسون اليوم التشويهات التي تخضع لها الصخور كافة. وتؤدي دراسة الاشكال البنيوية الى مقارنة المعالم المشاهدة ، وفي النهاية الى تصنيف الانواع المتقاربة. وتهتم الجيولوجيا البنيوية المقارنة بالمعالم الخارجية الكبيرة الحجم ، وهي مغايرة للطريقتين النظرية والاختبارية في معالجة الموضوع ، اللتين تستخدمان الدراسة المجهرية لحبيبات المعدنية في الصخور المشوهة. ويستخدم الجيولوجيون االمتخصصون في النفط والفحم الجيولوجيا البنيوية في عملهم اليومي ، ولاسيما في التنقيب عن البترول لكشف المصايد البنيوية التي يمكن ان تحتوي عليه.
الجيولوجيا الرسوبية
يدرس هذا الفرع من الجيولوجيا التراكمات الرسوبية وتشكلها ، ويتناول الرسابات البحرية والبرية القديمة والحديثة ، وحيواناتها ونباتاتها ومعادنها وبنيتها ، وتطورها في الزمان والمكان . ويدرس الجيولوجيون المتخصصون في دراسة الصخور الرسوبية ، المعالم الكثيرة المعقدة المكونة من الصخور الطرية و الصلبة في تسلسلها الطبيعي ، بهدف فهم بيئات الارض الاولى. وتستعمل في دراسة الصخور الرسوبية معطيات وطرق مأخوذة من فورع اخرى من الجيولوجيا ، مثل علم الطبقات والجيولوجيا البحرية والجيوكيمياء والعدانة والجيولوجية البيئية .
البليونتولوجيا ، علم الاحاثة
تبحث البليونتولوجيا ، او دراسة حياة ماقبل التاريخ ، في الحيوانات الاحفورية والنباتات الاحفورية وفي علاقتها مع الحيوانات والنباتات الحالية .وتستخدم في دراسة الاحافير المجهرية تقنيات مختلفة عن تلك المستعملة للعينات الاكبر حجما . وتشكل الاحافير ، التي هي بقايا من الاشكال الحية في العصور الجيولوجية الفائتة او علامات على وجودها حفظت طبيعيا في قشرة الارض ، المعطيات الرئيسية المستخدمة في علم الاحاثة . اما البليونتوغرافيا فهي الوصف المنهجي للاحافير .
الجيومورفولوجيا
تعني كلمة جيومورفولوجيا "شكل الارض وتطورها" . ويسعى هذا العلم الى ايجاد نموذج عمل للقسم الخارجي من الارض . ويفسر الجيومورفولوجيون وجود المعالم وتطورها على سطح الارض نتيجة عمل المجلدات ، والجداول والانهار ، والريح التي تنقل الغبار والرمال وترسبها ، والحت . وتركز الفروع الثانوية من الجيومورفولوجيا على التأثيرات التكتونية في التكوينات الارضية ، وتأثير المناخ في هذه العمليات والتكوينات ، وقياس المعطيات المتوفرة حول التكوينات الارضية وتحليلها احصائيا .
الجيولوجيا الاقتصادية
تعرف احيانا بالهندسة الجيولوجية ، وتجمع بين التعدين والهندسة المدنية. وتعنى الجيولوجيا الاقتصادية بتطبيق مبادئ الجيولوجية على دراسة التربة والمواد الصخرية والمياه الجوفية ، التي تؤثر جميعها في تخطيط المنشآت الهندسية وتصميمها و تحديد موقعها وبنائها وعملياتها و صيانتها .
الجيولوجيا البيئية
يعنى هذا الحقل الجديد نسبيا من الجيولوجيا ، بجمع وتحليل المعطيات البيئية وبتطبيها لمعالجة المشاكل الناتجة عن استعمال الانسان البيئة. ويعرف احد اوجه هذا الفرع من الجيولوجيا بالجيولوجيا المدنية ، التي تهتم بتطبيق الجيولوجيا الهندسية على المشاكل البيئية في المدن ، لاسيما المناطق الحضرية الكبيرة . وتعنى الجيولجيا البيئية والمدنية باوجه الجولوجيا التي تؤثر مباشرة في استعمال الناس للارض . وتتميز الجيولوجيا البيئية بنطاق عمل واسع جدا ، فهي تشمل ميادين ذات اهتمامات متصلة بها من فيزياء وعلم احياء وعلم اجتماع . ونظرا الى اهتمامات الجيولوجيا البيئية المتصلة بحقول عدة من العلم ، فهي تستقي قدرا كبيرا من المعطيات من علوم جيولوجية اخرى ، مثل الجيولوجيا الهندسية والجيولوجيا الاقتصادية والجيومورفولوجيا والجيولوجيا الرسوبية .
