1-1 التعريف بعلم الأرض وفروعه

الجيولوجيا أو علم الأرض هو العلم الذي يبحث في أصل الأرض، وعلاقتها بالكون، ومكوناتها وشكلها وتاريخها ،والعمليات والحوادث، والتغييرات التي عاصرت نشأتها ولعبت دوراً أساسياً في تشكلها بالصورة الحالية ونتائج ذلك.

والجيولوجيا كلمة معربة من المصطلح الإغريقي (Geology) حيث يشير المقطع (Geo) إلى جيو وتعني الأرض، والمقطع (Logy) يشير إلى (لوجيا) وتعني العلم، وبذلك تعني الكلمة السابقة، جيولوجيا، علم الأرض.

وقد اختص علم الأرض أو الجيولوجيا، منذ البدء بدراسة المواد الصلبة غير العضوية والطبيعية التي تحيط بالإنسان، وهذه المواد تشكل القشرة الأرضية، ذلك الغلاف الصلب الذي نعيش عليه، ولا يزيد سمكـه عـن بضع عشرات من الكيلومترات. وقد اقتصر علم الأرض على دراسة الجزء العلوي من هذه القشرة الأرضية، كما يركز اهتمام هذا العلم على دراسة مكونات القشرة الأرضية وتراكيبها الجيولوجية أشكال الكتل الصخرية المكونة للجبال والوديان والسهول والتي تفسر سبب تكون تضاريس هذه القشرة). وفيما بعد، تبين أن فهم تطور هذه التراكيب الجيولوجية المكونة للقشرة يرتبط بأمرين وهما:

1- فهم تطور الكائنات الحية على سطح الأرض من خلال دراسة الأحافير.

2- فهم العمليات التي تساعد على تشكيل هذه التراكيب، وقد تبين أن هناك نوعين من هذه العمليات هما: الخارجية والداخلية وفهم هذه العمليات يؤدي إلى تفسير القوى المؤثرة في تشكيل هذه التراكيب.

ولا شك أن النهضة العلمية التي نشاهدها في العصر الحالي وما توصلنا إليه من تقدم وازدهار في علم الأرض مرهون بالثروة الطبيعية التي مصدرها الأرض وتقاس حضارة الأمم والإنسانية بقدرتها على استغلال كنوز الأرض ودفائنها، ولذا نشأت حركات ومنافسات دولية في محاولات لاستثمار ثروات الأرض الطبيعية مثل الفحم، والنفط والغاز الطبيعي والتي تعتبر مصادر الطاقة الأساسية، وأيضاً محاولة التنقيب عن المعادن مثل الذهب والفضة والحديد والماس والفوسفات وما إلى ذلك لما لها من أهمية اقتصادية وصناعية.

والجيولوجيا (علم الأرض) - في وقتنا الحاضر - تحظى بالكثير من الاهتمام من قبل الدول والمجتمعات في العالم، وقد انعكس ذلك بإنشاء المؤسسات والمعاهد والجامعات التي تعنى بدراسة هذا العلم، كما لوحظ اهتمام الدراسات في مجال هذا العلم بما يحقق المزيد من الطاقات والمعرفة الموجهة نحو الكشف عن مصادر الأرض واستغلالها.

خلاصة:

الجيولوجيا هي العلم الذي يدرس الأرض بما يسهل عيشنا عليها، وبالقدر الذي نحسن فيه معرفتنا عن هذا الكوكب، بيئته وموارده، فإننا لمحسن من مستوى فهمنا وتقديرنا له وبالتالي تكوين الاتجاهات الايجابية نحوه فالأرض في نظر الإنسان أهم عناصر هذا الكون.

كما نعلم فإن الأرض كوكب من كواكب المجموعة الشمسية وتكون هذه المجموعة مع مجموعات أخرى مماثلة ما يُعرف بمجرة درب اللبانة (التبانة) التي رصد فيها حتى الآن حوالي ثلاثين بليون نجم شبيهة بنجم الشمس مركز المجموعة الشمسية، وكل نجم يحاط بعدد من الكواكب السيارة، وتوابع أخرى.

ويقسم علم الأرض (الجيولوجيا) إلى قسمين رئيسيين وهما:

1- الجيولوجيا الفيزيائية

يعنى هذا القسم بدراسة طبيعة وخواص وتوزيع المواد المكونة للأرض، والطرق التي ساعدت على تكوين تلك المواد وأسلوب تغيرها وطرق نقلها، وتشمل كذلك دراسة تكون سطح الأرض والعوامل المؤثرة فيه.

2- الجيولوجيا التاريخية

وتشمل دراسة التغيرات التي حدثت على سطح الأرض من ناحية توزيع المياه ومناطق اليابسة منذ أول نشوء للأرض قبل ما يقرب من 4.6 بليون سنة ولحد الآن، وكذلك دراسة علاقة الأرض بالمجموعة الشمسية والكون.

كما يعنى هذا القسم بدراسة آثار وبقايا الحياة القديمة على الأرض منذ نشأة الحياة قبل حوالي بليوني سنة وإلى الوقت الحاضر وتقع ضمنها دراسة الإنسان.

وبصورة أخرى، يمكن اعتبار علم الأرض (الجيولوجيا) على أنه علم مستقل بذاته، إلا أن فروعه المتعددة تعتمد على أحد العلوم التالية أو كلها أو بعضها: الكيمياء والفيزياء، والرياضيات والإحصاء والأحياء، والفلك والتضاريس والاقتصاد والجغرافيا وعلم الإنسان.

ولتوضيح علاقة الجيولوجيا بالعلوم الأخرى، أورد الأمثلة التالية:

أ- لدراسة تاريخ الأرض علينا أن ندرس طريقة نشوئها وموضعها بالنسبة للمجموعة الشمسية والكون بصورة عامة وهي دراسات لها علاقة بعلم الفلك.

ب- ومن أجل فهم خواص وطبيعة المواد المكونة للأرض علينا أن نلم بعلوم الفيزياء والكيمياء؛ فعلم الكيمياء يهتم بدراسة العناصر ومكوناتها ومركباتها المختلفة وهذا العلم على علاقة بعلم البلورات - علم يفيد في دراسة البلورات الصلبة المؤلفة للمعادن والصخور الأرضية - ولعلم الكيمياء علاقة بعلم المعادن وعلم البترولوجيا (علم دراسة الصخور). وأما علم الفيزياء فيسهل فهم القوى التي تعرضت لها الصخور وأدت إلى نشوء التشوهات والإلتواءات والتراكيب الجيولوجية المتعددة.

ج- علم الأحياء؛ ويفيد في دراسة نشأة وتطور الكائنات المستحاثية في الصخور الطباقية، وعلى نحو آخر فيفيد في دراسة وفهم تطور ونشأة الأحياء من حيوانات ونباتات على سطح الأرض والمحفوظة أدلتها في صخورها.

د- ويشترك علم الإنسان مع الجيولوجيا في تحللهما لبقايا الإنسان من هياكل عظيمة ومواد أولية صنعها الإنسان، ويفيد ذلك في تفسير تطور الإنسان العضوي وتطور حضارته.

ولقد توسعت فروع علم الأرض نتيجة للتقدم التكنولوجي وتطورت أهميته بازدياد حاجة الإنسان المستمرة إلى المصادر الطبيعية وخاصة مصادر الطاقة ومصادر الماء، فأصبح الآن أحد العلوم الرئيسية في حياة الإنسان، وقد أمكن تقسيم الفروع الكلاسيكية لعلم الأرض إلى أربع مجاميع تعالج كل مجموعة منها جانباً من مظاهر القشرة الأرضية، وهذه المجاميع تسهم في توفير المعرفة النظرية البحتة لعلم الأرض وهذه المجاميع هي ما يلي:

1- العلوم الخاصة بدراسة مكونات القشرة الأرضية

وتعتمد هذه العلوم على علم الكيمياء الذي يهتم بدراسة العناصر المكونة للمادة، ذلك أن مكونات القشرة الأرضية ليست إلا مواد صلبة مكونة من عناصر. ومن العلوم التي تختص بدراسة مكونات القشرة الأرضية هي: علم البلورات، وعلم المعادن، وعلم الصخور وعلم الجيوكيمياء.

2- العلوم الخاصة بدراسة التراكيب الجيولوجية المكونة للقشرة الأرضية

وتعتمد الكثير من هذه العلوم على فروع من علم الفيزياء، على اعتبار أن التراكيب الجيولوجية ناتجة في كثير من الأحيان عن تأثير قوى معينة على الصخور. ومن العلوم التي تختص بدراسة التراكيب الجيولوجية هي: الجيولوجيا التركيبية وعلم الحركات الأرضية.

3- العلوم الخاصة بدراسة تاريخ تطور القشرة الأرضية

وتعتمد هذه العلوم على علم الحفريات ويختص بدراسة الحفريات أي بقايا الكائنات الحية في الصخور الطباقية، ولهذا العلم جذور عريقة بعلم الحياة، وأما العلوم التي تختص بدراسة وتحديد التاريخ الجيولوجي للقشرة الأرضية فهي علم الطبقات، وعلم البيئة القديمة، وعلم الجغرافيا، والجيولوجيا التاريخية.

4- العلوم الخاصة بدراسة تضاريس سطح القشرة الأرضية

وتختص هذه العلوم بمعرفة نشأة هذه التضاريس ومعظمها علوم قريبة من الجغرافيا وتعتمد على حد بعيد على العمليات والمشاهدات الخاصة البانية للتضاريس، فهذه العمليات مفتاح لكثير من الأحداث التي أثرت في تاريخ الأرض , ومجموعة هذه العلوم هي: علم الجيومورفولوجيا (علم وصف وتصنيف ودراسة نشأة التضاريس) وعلم المسلحة، والجيولوجيا الفيزيائية (وهذا علم يعالج العمليات التي تؤدي إلى نشأة التضاريس والتراكيب وهذه العمليات إما خارجية أو داخلية كما سنرى فيما بعد).

وهناك فروع أخرى لعلم الأرض إضافة للعلوم النظرية السابقة الذكر، تعني هذه الفروع بالنواحي التطبيقية للجيولوجيا وتعتمد على العلوم النظرية، وتهدف جميعها إلى الاستفادة من المواد التي تتكون منها القشرة الأرضية، وأهم هذه العلوم هي: الجيولوجيا الاقتصادية وجيولوجيا النفط، وجيولوجيا المياه، وما إلى ذلك.

وقد تطور علم الأرض واتسع نطاق إهتماماته التقليدية من دراسة القشرة الأرضية إلى دراسة علاقة الأرض بعناصر المجموعة الشمسية، ولذلك أضيف إليه عدد من العلوم لتوضيح هذه العلاقة وقد سميت بعلوم الأرض، ومنها: علم الزلازل وعلم البراكين، وعلم البحار، وعلم الأرصاد الجوية، وعلم التربة، والجيولوجيا الكونية، وعلم الكواكب.

ومما سبق نرى أن الجيولوجيا هي العلم الذي يعنى بالدراسة المستفيضة للعلوم البحتة والتطبيقية، والتي لا يمكن دراستها بغياب علم الأرض عنها، وعليه فلفهم علم الأرض ومظاهرها وكيفية استخراج دفائنها المتعددة بالطرق السليمة لا بد من الإحاطة في علوم الكيمياء والفيزياء والأحياء والاقتصاد