علم زمین شناسی یا ژئولوژی

زمین شناسی یکی از علوم پایه و اساسی به شمار می‌آید که به زیرشاخه‌های متعدد تقسیم می‌گردد. زمین شناسی یعنی دانش زمین؛ دانشی که به تاریخ زمین گره خورده است. با مطالعه این دانش به چگونگی پدید آمدن زمین، ساختار آن و تغییرات و تحولاتی که در آن رخ داده است می‌توان پی برد. دانشی که با مطالعه گذشته زمین می‌توان نگاهی مسئولانه‌تر و آگاهانه‌تر به آینده آن داشت.

داستان‌های واقعی از آسیب‌های روان‌گرایی، سنگ‌ها و صخره‌ها، خاک، هوا، آب، فسیل‌ها، تغییرات اقلیمی، انرژی، معادن طبیعی و صدها موضوع دیگر می‌توان روایت کرد که در بعضی موارد تلخ، شیرین یا حتی مهیج و ترسناک هستند. داستانهایی از پدید آمدن سنگ‌ها و فسیل‌ها تا بررسی از بین رفتن منابع طبیعی، عوامل فرونشت زمین، خاک و آب که زندگی ما انسان‌ها به آن‌ها وابسته است.

ضرورت مطالعه زمین شناسی

در ابتدا باید بدانیم مطالعه علوم لزوماً یک امر تخصصی نیست. برای مثال لزوم مطالعه پیرامون این دانش به انسان‌ها در یک جامعه کمک می‌کند در پی تغییرات اقلیمی، سبکی از زندگی را انتخاب کنند که به آینده بهتر زمین نیز بیانجامد. آینده زمین از این حیث اهمیت دارد که جایی برای بقای فرزندان ما، نسل‌های بعدی و تمامی موجودات زنده ا‌ست. جایی که می‌توان با کمترین میزان آسیب در آن سالم زندگی کرد.

کاربردی بودن این دانش در زندگی روزمره مشهود است. شاخه‌هایی از زمین شناسی به مطالعه خاک می‌پردازد و انسان‌ را با خواص مکانیکی خاک آشنا می‌کند؛ خواصی که به شناسایی نقاط آسیب‌پذیر زمین در مقابل زلزله و مهار متقابل در گود برداری کمک ‌می‌کند. در نهایت به یافتن راه‌هایی برای ساخت و ‌سازهای صحیح، کمتر در معرض خطر قرار گرفتن و کاهش میزان روان‌گرایی خاک منجر می‌شود، موضوعی مهم که دغدغه بسیاری از جوامع است.

شاخه‌ای دیگر بر آب‌های زیرزمینی مطالعه می‌کند. آبی که می‌توان بدون آلودگی برای آشامیدن انسان مورد استفاده قرار بگیرد و شاخه‌های دیگری که در ادامه به آن اشاره می‌کنیم.

مطالعه زمین‌شناسی

دوره‌های زمین شناسی

گذشته زمین را بر اساس رویدادهایی که در آن رخ داده است به دسته‌های مختلفی طبقه‌بندی می‌کنند. این امر جهت بررسی بهتر وضعیت و تحولات زمین در زمان‌های گوناگون صورت می‌گیرد. زمینی که در آن زندگی میکنیم  ۵/۴ بیلیون سن دارد. دوره یکی از واحد‌های زمان‌بندی زمین است. بر اساس نمودار بین المللی کرونوستراتیگرافیک ICS، زمین به دو دوران پرکامبرین و دوران پیدا زیستی تقسیم می‌شود که هر یک شامل زیرشاخه‌ها یا همان دوره‌های متعدد دیگر می‌شوند.

ساختار زمین

به طور کلی پوسته، گوشته و هسته سه لایه تشکیل‌دهنده زمین هستند. پوسته (crust) بیرونی‌ترین لایه زمین را تشکیل می‌دهد. سطح خارجی عمدتاً از سنگ جامد( بازالت و گرانیت) تشکیل شده است. دو نوع پوسته قاره‌ای و اقیانوسی وجود دارد که اولی ضخیم‌تر است و بیشتر از گرانیت و دومی نازک‌تر و بیشتر از بازالت متراکم شده‌ است.

برای اینکه بدانیم در اعماق زمین چه رخدادهایی در حال وقوع است باید لایه میانی زمین یعنی گوشته (mantle) را بررسی کنیم. این لایه زیر پوسته و تا عمق ۲۹۰۰ کیلومتری ادامه دارد. در این لایه فراوانی منیزیوم و آهن است. سنگ‌های داغ و مواد متراکم در این لایه هستند. به پوسته و سطح بالایی گوشته لیتوسفر میگویند. لیتوسفر یا سنگ کره با حرکات صفحات آرام خود باعث بروز زمین‌لرزه‌ها و آتشفشان‌هایی عظیم می‌شوند.

هسته درونی‌ترین و مرکزی‌ترین بخش زمین است که دما و فشار در آن بسیار بالاست. هر یک کیلومتری که به درون زمین نزدیک می‌شویم دما °۲۵ سانتی‌گراد و فشار حدود ۲۵ اتمسفر افزایش پیدا می‌کند. وزن لایه‌های زمین باعث افزایش فشار و دما می‌شود. این دو عامل حالت لایه‌های زمین را شکل می‌دهند.

هسته(core) دو بخش درونی و بیرونی دارد. مواد تشکیل‌دهنده هسته بیرونی نیکل، آهن و سنگ‌های مذاب هستند. دما در این بخش تا ۵۰۰۰۰ درجه سانتی‌گراد بالا می‌رود. هسته درونی عمدتاً از آهن ساخته شده ‌است. برخلاف سایر مواد که به حالت مذاب هستند، در هسته درونی آهن به صورت جامد وجود دارد چرا که فشار زمین مانع از ذوب آن می‌شود. به این ترتیب جنس هسته درونی جامد است.

زمین شناسی به‌عنوان یک دانش تخصصی

فارغ از این‌که به مطالعه این رشته تا چه اندازه نگاه تخصصی داشته باشیم، به ما می‌آموزد چگونه از محیطی که در آن زندگی می‌کنیم مراقبت کنیم. در عین حال مطالعه تخصصی این علم برای یک زمین‌شناس او را در دنیای بی‌انتهای زمین غرق می‌کند. زمین شناسی به شاخه‌های کانی شناسی، سنگ شناسی، چینه شناسی، رسوب شاسی، زمین شیمی، زمین‌شناسی مهندسی، اقتصادی،  ساختمانی، نفت و … تقسیم می‌شود.

مراحل تحقیقاتی زمین شناسی

مطالعه فرآیندهای زمین مانند زمین‌لرزه، آتشفشان‌ها یا رانش زمین تا مطالعه تاریخ زمین و استفاده از همه مطالعات برای آینده زمین دامنه گسترده‌ای دارد.

تحقیقات زمین شناسی

کار میدانی

کار میدانی یکی از قسمت‌های اصلی و از جذاب‌ترین کارهای یک زمین‌شناس است. در طی کار میدانی زمین‌شناسان به مناطق مختلف می‌روند، مشاهدات خودشان را از سطح زمین، فسیل‌ها، خاک، سنگ و .. یادداشت و نمونه‌برداری می‌کنند. نمونه‌ها در آزمایشگاه‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند و یادداشت‌ها و نتایج در نقشه بزرگی گردآوری می‌شوند.

مشاهدات یک زمین‌شناس نیازمند کار میدانی هوایی و آبی نیز هست که در نتیجه آن خواص مغناطیسی، گرانشی و الکترومغناطیسی بررسی می‌شود.

نقشه‌برداری

یکی از مهارت‌های اصلی برای زمین‌شناس نقشه‌برداری و میخکوبی است که در راستای همان کار میدانی و مهندسی انجام می‌شود.

آزمایشگاه

تحقیقات با کار در آزمایشگاه پیوند خورده است. میکروسکوپ‌های قوی در خدمت این دانش است  و نیازمند قدرت تجزیه و تحلیل دانشمندان هستند.

مدل‌های کامپیوتری

قسمتی از تحقیقات زمین شناسی نیز بر عهده مدل‌های مبتنی بر کامپیوتر هستند. داده‌های تجزیه و تحلیل شده به شکل سه بعدی ساختار و ترکیب منطقه را نشان می‌دهند.

انتشار

درنهایت محققان این حوزه نتایج تحقیقات خودشان را جمع‌آوری می‌کنند تا یافته‌های حاصل از نظرسنجی‌ها گزارش شود.

همین‌طور که پیشتر گفته شد شاخه‌های این رشته متعدد هستند. برای مثال شاخه مهندسی زمین شناسی یعنی اطلاع از مناسب بودن زمین، ساختار و عملیاتی که حین ساختن انجام می‌شود. ژئو شیمی یا زمین شیمی دانش بررسی ترکیبات شیمیایی زمین، مواد تشکیل‌دهنده صخره‌ها و مواد معدنی است. اگر بخواهند فسیل‌ها را به صورت تخصصی‌تر بررسی کنند باید به علم دیرینه‌شناسی مراجعه کنند. دانش بررسی فسیل‌ها و آنچه بر زمین گذشته است.

کلام آخر

در این مقاله مروری بر علم زمین شناسی داشتیم که از علوم پایه‌ای به شمار می‌رود. انسان‌ها برای آنکه بدانند چه بر سر زمین، انسان‌ها و موجودات زنده آمده است علاوه بر مطالعه تاریخ به معنای رخدادهای گذشته و روایت‌ها از دستاوردها و رخدادهای انسانی به مطالعه و پژوهش درباره تاریخ کره زمین و آنچه بر آن گذشته نیاز دارند. به ویژه که زمین ما در دوره کنونی حال خوشی ندارد و برای بقا نیازمند مراعات و تحولات جدی از سمت بشر امروزی است.

 

درباره مطالعات ژئوتکنیک بیشتر بخوانید:

آزمایش های برجا

بارگذاری میکروپایل

آزمون های آزمایشگاهی

درباره پایدارسازی گود بیشتر بخوانید:

میخکوبی (نیلینگ)

ساخت از بالا به پایین (تاپ داون)

مهارگذاری (انکراژ)

سازه نگهبان خرپایی

مهارمتقابل (استرات)

درباره بهسازی خاک بیشتر بخوانید:

اختلاط عمیق خاک

ژئوسنتتیک ها

جت گروتینگ یا تزریق با فشار بالا

تراکم دینامیکی

ریزشمع یا میکروپایل

تزریق تحکیمی

 

 

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مطالب مورد بحث در این پست
آخرین مطالب
خاک های خشک و بدون چسبندگی
آزمایشات در پروژه های عمرانی

خاک خشک و بدون چسبندگی

در این مقاله از سری مقالات تخصصی شرکت مهندسی ابرند، با بررسی خاک خشک و راهکارهای به‌کارگیری آن برای ساخت‌وساز … ادامه مطلب

آزمایشات در پروژه های عمرانی

رسوبات یخچالی

رسوبات یخچالی، رسوباتی هستند که توسط یخچال‌های طبیعی حمل و ته‌نشین می‌شوند. هنگامی که یخچال ذوب می‌شود، موادی که همراه … ادامه مطلب