آشنایی با رشته ی زمین شناسی

مقدمه

وقوع زمین‌لرزه‌ای هولناک و اسرارآمیز با نیرویی عظیم و ویران گر، فوران توده‌های مذاب سنگ از دهانه کوهی آتشفشانی، چشم‌انداز با شکوه دره‌ای عمیق در پای کوهی سر به فلک کشیده، گستردگی و تنوع سنگ‌های موجود در طبیعت، لایه‌های موازی سنگی و خاکی در دیواره یک تپه یا کوه و ده ها موضوع دیگر، از موضوعات مورد توجه زمین‌شناس است. زمین‌شناس بسیاری از پرسش‌های هیجان‌انگیز و جذاب پیرامون ما را به بحث و بررسی می‌گذارد. این که زمین در اولین روزهای عمر خود چگونه بوده است؟ چرا اقیانوس اطلس به تدریج وسیع‌تر و اقیانوس آرام کوچک تر می‌شود؟ در کجا به جستجوی آب بپردازیم؟ تفاوت سنگ‌ها ناشی از چیست و پرسش‌های متعدد دیگر که پاسخ آن را در علم زمین‌شناسی می‌توان یافت. زیرا در زمین‌ شناسی‌، منشأ زمین‌، تاریخ‌ و ساختمان‌ زمین‌، مواد متشکله ی‌ آن‌، منابع‌ طبیعی‌ موجود در آن‌ و تغییر و تحولاتی‌ که‌ در طول‌ زمان‌ پدید آمده‌اند، مورد بررسی‌ قرار می‌گیرد. در واقع‌ از اعماق‌ اقیانوس‌ها تا نوک‌ بزرگ ترین‌ قله‌ها و حتی‌ ماورای‌ این‌ دو، مورد مطالعه‌ قرار گرفته‌ و اطلاعات‌ حاصل‌ از آنها به‌ صورت‌ نقشه‌ و گزارش‌ ثبت‌ می‌شود.کشور ایران‌ با در اختیار داشتن‌ منابع‌ معدنی‌ بسیار غنی‌ اعم‌ از مواد سوختی‌ و ذخایر فلزی‌ و غیرفلزی‌ گران بها، و قرار گرفتن‌ بر روی‌ منطقه‌ای‌ فعال‌ از نظر زمین‌‌شناسی‌ که‌ باعث‌ وقوع‌ زلزله‌ها، تغییر ساختار زمین‌، پدیده‌ کوه‌زایی‌، تغییر پهنای‌ دریاها و خلیج‌ مجاور می‌شود و ده ها مطلب‌ شگفت‌انگیز و در خور دقت‌ و مطالعه‌ دیگر، نیاز وافر به‌ پژوهشگران‌ و متخصصان زمین‌شناسی‌ دارد که‌ در این زمینه ها به‌ مطالعه‌ و کاوش‌ پرداخته‌ و اطلاعات لازم را برای بهره‌برداری صحیح در اختیار مسؤولان ذی‌ربط قرار دهند.

معرفی و کاربرد

رشته ی زمین شناسی، رشته ای است دانشگاهی كه در زمینه پیرایش زمین، وضعیت زمین در فضا، تاریخ زمین شناسی، شكل و ابعاد زمین، مشخصات فیزیكی و شیمیایی زمین و مواد تشكیل دهنده آن، بررسی عواملی كه در شكل زمین دخیل هستند و... مطالعه و بررسی می كند.

اهداف یاد شده دارای اهمیت زیادی است، چون انسان را در كشف منابع زیرزمینی و استفاده استراتژیك، همچون

حامل های انرژی و موادی همچون طلا و نقره و نیز سنگ های ساختمانی یاری می كند. آشنایی خاصیت های فیزیكی مواد درون زمین در شناسایی زلزله و وقوع آن مؤثر است و آشنایی خاصیت های شیمیایی سنگ ها به شناسایی و استحصار مواد استراتژیكی موجود در مواد پرارزش، كمك می نماید. سرانجام آشنایی با سنگ های موجود در پوسته زمین و خواص فیزیكی آنها در زمینه های مهمی همچون سدسازی دارای اهمیت است.

زمین شناسی در حال حاضر جایگاه ویژه ای را در بین رشته ها، پیدا كرده است و كاملاً تخصصی شده است و اقتصاد بیشتر كشورها به زمین شناسی بستگی دارد. مخصوصاً در ایران، مثلاً در زمینه نفت كه بیشتر موادی كه از نفت گرفته می شود و از زمین گرفته می شود، مربوط به زمین شناسی است.

زمین شناسی نقش بسیار مهمی در محیط زیست دارد، مثلاً شناخت زمین هایی كه بتوان در آن خانه سازی و شهرسازی كرد و شناخت مكان هایی كه احتمال خطر ویرانی در اثر زلزله را دارد.

در زمینه ی شغلی، زمین شناسی با زمین و خاك سروكار دارد و اشخاص، در تمام فصول سال، مشغول به مطالعه و بررسی هستند. ماهیت زمین شناسی در دانشگاه های مختلف، فرق می كند. نوع استفاده از علم زمین شناسی در دانشگاه ها فرق می كند، با توجه به وسعت زمین و فراگیری علم زمین شناسی، زمین شناسی شاید پر شاخه ترین و پر تخصص ترین رشته باشد.

دروس رشته زمین شناسی دارای 133 واحد است كه دانشجویان با گذراندن دروس عمومی و پایه از قبیل ریاضی عمومی 2و1 و فیزیك 2و1 و شیمی عمومی به فراگیری دروس اول و تخصصی می پردازند.

زمین شناسی به تمام معارف ها و شناخت هایی گفته می شود كه در مورد نحوه ی تشكیل زمین و چگونگی استفاده از منابع خدادادی زمین به ما راه هایی را نشان می دهد. اگرچه تاریخچه ی زمین، سابقه ای بسیار طولانی دارد، ولی بدون شك زمین شناسی علمی كمتر از 2 قرن سابقه دارد، امروزه زمین شناسی در تمام شئون زمین، مثل كشاورزی، صنایع گوناگون و... نقش اساسی دارد.

زیرشاخه ها

زمین شناسی مهندسی (Engineering Geology)

زمین شناسی مهندسی ضمن بررسی تاثیر «محیط زمین شناسی» بر سازه‌های مهندسی یا زمین شناسی مهندسی ، راه‌حل های مناسبی جهت کاهش یا برطرف نمودن خطرات احتمالی ارائه می‌دهد. باید توجه داشت که محیط زمین شناسی اطراف یک سازه به دو صورت با آن در ارتباط است. یکی توسط مصالح زمین شناسی ، یعنی سنگ ، خاک و آب ، دیگری فرآیندها و مخاطرات زمین شناسی مثل سیل ، زمین لرزه ، حرکات دامنه‌ای و مانند آن. برخی از مولفین زمین شناسی مهندسی را سهوا به جای «ژئوتکنیک» به کار می‌برند. به طور کلی زمین شناسی مهندسی به توسط روش های اکتشافی متنوع تاثیر محیط زمین شناسی اطراف را بر سازه ی مهندسی یا پروژه ی عمرانی تعیین می کند. همچنین نقش احداث سازه را در تحریک و تغییر رفتار زمین مشخص می سازد.

سنگ شناسی رسوبی-رسوب شناسی

سنگ های رسوبی ، از انباشت ذرات ناشی از خرد شدن انواع سنگ های دیگر به وجود آمده‌اند. این ذرات ، معمولا به کمک نیروی گراویته ، آب ، باد و یا یخ به محل جدید خود منتقل شده و در آنجا به ترتیبی جدید نهشته می‌شوند. برای مثال ، امواجی که به ساحل صخره‌ها برخورد می‌کنند، ممکن است که از این طریق ، ذرات ریگ و شن دریا کنار دیگری را در همان نزدیکی فراهم آورند. این نهشته‌های ساحلی اگر سخت می‌شدند، سنگی رسوبی تشکیل می‌یافت. یکی از مهمترین خاصه‌های سنگ های رسوبی ، لایه بندی رسوبات تشکیل دهنده ی آنهاست.

مهم ترین کاربرد رسوب شناسی در ارتباط با اکتشاف منابع طبیعی از قبیل نفت و گاز می‌باشد، در گذشته بیشتر کمپانی های نفتی برای کشف مخازن در جستجوی تاقدیس ها بودند، اما با پیشرفت زمان به این نتیجه رسیدند که علاوه بر نفت گیرهای ساختمانی ، نفتگیرهای چینه شناسی نیز از اهمیت خاصی برخوردار است.

زمین شناسی اقتصادی

زمین شناسی اقتصادی شاخه‌ای از علم زمین شناسی است که پیرامون شرایط تشکیل مواد معدنی ، مورفولوژی و ریخت شناسی آنها ، بافت و ساخت آنها ، عوامل کنترل کننده پراکندگی مواد معدنی ، توجیه فنی و اقتصادی آنها و با لاخره تقسیم بندی ژنتیکی مواد معدنی بحث می‌کند. در رسیدن به اهداف فوق ، روش های مختلف تجزیه مواد معدنی ، روش های ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی و فرآوری مواد انجام می‌گیرد. همچنین در انجام پروژه‌های مختلف اکتشافی باید به مسائل زیست محیطی نیز دقت لازم را مبذول داشت.

زمین شناسی ساختمانی (Structural Geology)

هر کسی که با زمین شناسی سر و کار داشته باشد، تشخیص می‌دهد که پوسته ی زمین در طی تاریخ زمین شناسی یک واحد ثابت و غیر متغیری نبوده است بلکه به کرات در برابر عوامل داخلی و خارجی در آن تغییر شکل ایجاد شده است. شاهد این مدعی وجود نواحی عظیم چین خورده یعنی سلسله کوه هاست که در آن رسوبات و سنگ های دیگر فشرده شده و فرم آنها تغییر کرده است.

عامل دیگر رسوبات دریایی است که اینک در قلل مرتفع کوه ها دیده می‌شود و در برخی موارد هزاران متر از سطح دریا بالاتر قرار گرفته است و این خود، ناپایداری قشر زمین را نشان می‌دهد. به طور کلی می‌توان گفت که زمین شناسی ساختمانی و تکتونیک ، درباره ساخت های مختلف سنگ های تشکیل دهنده ی پوسته زمین، چگونگی تشکیل و ارتباط آنها با عوامل داخلی زمین بحث می‌کند.

زمین شناسی نفت Petroleum Geology

زمین شناسی نفت از زیر شاخه های علم زمین شناسی می باشد که به بررسی عوامل و شرایط مرتبط با تشکیل ذخایر هیدروکربنی می پردازد و با توجه به نیاز کشور به شناخت ذخایر جدید نفت و گاز حائز توجه خاص می باشد.

چراکه اولین قدم در راه اکتشاف همان بررسی های زمین شناسی هستند اطلاعات ارائه شده در این بخش شامل بررسی عوامل و پارامترهای مرتبط در نحوه ی تشکیل نفت و گاز و سنگ منشاد، مهاجرت و عوامل دخیل در آن، سنگ مخزن، انواع آن و پارامترهای مرتبط با سنگ مخزن، سنگ پوشش و در نهایت به بررسی جایگاه نفت و گاز در زمین شناسی ایران و تشکیل نفت و گاز در مناطق مختلف و عوامل موثر در آن پرداخته شده است.

زمین شناسی زیست محیطی

زمین شناسی زیست محیطی” از جمله شاخه های جدید زمین شناسی است که به همراه “زمین شناسی نواحی شهری”، نقش بسیار مهمی در ایمنی انسان و تامین منابع مورد نیاز او بازی می کند. نقش این دو شاخه آن قدر زیاد است که زمین شناسی یکی از مهم ترین رشته های علوم پایه در قرن بیست و یکم نامیده می شود. در کشورهای پیشرفته ی جهان، تقریبا هیچ پروژه ای بدون تایید این دو شاخه ی علوم زمین امکان اجرا ندارد و اجرای هر پروژه ای منوط به دریافت مجوز مطالعات زمین شناسی، زیست محیطی، زمین شناسی مهندسی و زمین شناسی نواحی شهری است. به همین دلیل و به منظور آشنایی خوانندگان، بخش هایی از مطالب استاندارد تهیه ی نقشه های زمین شناسی زیست محیطی در ادامه ارائه می شوند.

چینه و فسیل شناسی

اصولا از روابط موجود بین طبقات سنگ های رسوبی بحث می‌کند.

مطالعات چینه شناسی از یک طرف مبتنی بر شناخت توالی طبقات رسوبی در زمان های مختلف زمین شناسی به منظور پی بردن به تاریخ حوادث زمین و تکامل موجودات بوده ، از طرف دیگر تغییرات جانبی رخساره‌ها در مکان های مختلف را بررسی می‌نماید که به وسیله ی آن با وضع جغرافیایی گذشته زمین در هر زمان آشنا می‌شویم.

سنگ شناسی یا پترولوژی

پترولوژی یا سنگ شناسی علم مطالعه سنگ ها است و کم و بیش به ساختارهای زمین نیز می پردازد.

این علم محدود به مطالعه موادی است که در پوسته وجود دارد و قابل دسترس است اگرچه که نمونه هایی از شهاب سنگ ها را نیز توسط شبیه سازی در این علم مطالعه می نماییم. این علم به مطالعه ی انواع مختلف اتفاقاتی که از ابتدا برای منشا سنگ افتاده می پردازد و روابط فرایندهای زمین شناسی و تاریخچه ی آن را مورد بررسی قرار می دهد. سنگ شناسی همچنین بخش اصلی مطالعات زمین شناسی، عملکرد آنها و تاریخچه و پیدایش سنگ ها و نحوه ی اکتشاف آنها را نشان می دهد. مطالعه ی سنگ ها از دو راه امکان پذیر است یکی از طریق مطالعه  ی پوسته و دیگری از طریق مطالعه ی مدارک و شواهد قدیمی.

گرایش آب شناسی (hydrology)

.هیدروژئولوژی دانشی است که از آب های زیرزمینی بحث می کند و به عنوان شعبه ای از زمین شناسی ، منشأ ، ترکیب ، خواص ، کیفیت ، گسترش و حرکت آب را در داخل قشرهای زمین مورد مطالعه قرار می دهد. به عبارتی «هیدرولوژی علم مطالعه ی آب کره زمین است و در مورد پیدایش ، چرخش و توزیع آب در طبیعت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب ، واکنش‌های آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می‌کند بنابراین ملاحظه می‌شود که هیدرولوژی در برگیرنده تمامی داستان آب است. »

رشته زمین شناسی در ایران

به رغم قدمت زیاد و رشد قابل توجه علم زمین شناسی در سطح جهان قدمت طرح گرایشهای تخصصی مانند زمین شناسی در ایران به دهه 1340 به بعد بر می گردد .از دهه 1350 به بعد تا سال های اخیر خوشبختانه با توسعه رشته زمین شناسی در دانشگاه های كشور و افزایش تعداد فارغ التحصیلان دانشگاه های خارج از كشور زمینه ی توجه به این امر فراهم شد .

تهیه کننده: محمدصادق ابراهیمی