زمین شناسی یا ژئولوژی (Geology) به معنای علم مطالعه زمین می باشد. زمین شناسی علمی است که درباره پیدایش زمین، ساختمان و مواد تشکیل دهنده زمین، کوه ها، د‌شت ها و اقیانوس و همچنین تاریخ پیدایش جانداران و تسلسل وقایع فیزیکی در زمین و نیز تحولاتی که در زمین صورت گرفته بحث می‌نماید. مانند همه رشته های تجربی، رشته زمین شناسی نیز بر اساس مشاهده و تغییر است لذا هر قدر امکان مشاهده مستقیم و غیر مستقیم ما از راه های ژئوفیزیک، ژئوشیمی، ماهواره‌ها و الکترونیک افزایش یابد، طبعا آگاهی‌های ما هم از جهان و از گذشته کره زمین عمیق‌تر می‌گردد. این علم مهندسی، کاربرد گسترده ای در مطالعات ژئوتکنیک دارد.
مدارک و اسناد زمین شناسی حاکی از آن است که حدود 4500 سال قبل از میلاد، انسان موفق به استخراج مس شد و حدود 2800 سال پیش از میلاد آلیاژ مفرغ به وسیله ایرانیان شناخته شد که به عنوان عصر مفرغ در تاریخ ایران معروف است. در سالهای 1600 تا 1300 پیش از میلاد استفاده از آهن معمول گردید.
قدیمی‌ترین نقشه زمین شناسی در 2000 سال قبل از میلاد مربوط به معادن زمرد و طلا در مصر باقی مانده است. بعد از جنگ جهانی دوم (1945-1939) با پیشرفت علوم و تکنولوژی و در نتیجه احتیاج به مواد اولیه، اهمیت این علم بیش از پیش آشکار شد. برای جست و جوی معادن فلزی و مخصوصا نفت زمین شناسان دست به یک سری مطالعات جدید در زمینه ساختمان های زیرزمینی زده و مطالب جدیدی کشف کردند.
در اوایل قرن بیستم با پیشنهادات وگنر، نظر زمین شناسان به فرضیه اشتقاق قاره ها معطوف شد. در سال های اخیر با مطالعات و توجهات بیشتر به نظریه‌های گسترش کف اقیانوس و تکتونیک صفحه‌ای توسط دانشمندانی همچون مس و مورگان و با استفاده از پیشرفت هایی که در سایر علوم حاصل گردیده این علم وارد مرحله جدیدی از علوم شد.
زمین شناسی یا ژئولوژی دانش سیاره زمین است و درباره منشا مواد صحبت می‌کند. گذشته ی این سیاره و فرایند هایی که بر روی آن رخ داده یا درحال رخ دادن است و بر اشکال آن تاثیر دارد، بررسی می شود. اثر فشارهای مختلف بر زمین و همچنین شیمی موادی که این سیاره از آن تشکیل شده و اثر موجودات زمین در آن از جنبه های مختلف مورد بحث قرار می گیرد.
در علم زمین شناسی اطلاعات اولیه در مورد خود کره زمین نظیر پیدایش زمین، عمر آن، وضعیت آن در فضا و… از طریق مطالعه سایر اجرام سماوی بدست می‌آید و گاها از این طریق با مطالعه وضع فعلی سایر اجرام شبیه زمین به طرز پیدایش رخدادها و تغییرات در گذشته زمین پی می برند. در این علوم چگونگی استخراج و استفاده از مواد موجود در زمین و محیط های زیستی پایدار در زمان پیدایش این مواد، مورد بررسی قرار می‌گیرد.
چون مواد موجود در زمین و ساختمان های طبیعی موجود در آن از ابتدای تاریخ بشریت مورد استفاده انسان ها بوده است می‌توان گفت این علم از قدیمی ترین علومی است که انسان ها ناخودآگاه به آن پرداخته‌اند و در طی قرون رفته رفته این علم و شاخه‌های متنوع آن مدون و طبقه بندی شدند و رشته‌های فرعی و تخصصی با قوانین تعریف شده را به وجود آورده‌اند که هریک بخشی از این دانش را تشکیل می‌دهند.
مقصود از ژئولوژی، شناسایی و مطالعه تئوری های پیدایش زمین و مواد تشکیل دهنده آن و بررسی عواملی که در وضعیت آن تاثیر دارند و نیز مطالعه و شناسایی مواد ارزشمند زمین و نحوه استفاده از آنها است. زمین شناسی علمی قدیمی و دارای سابقه طولانی است و بشر همواره در مورد زمین کنجکاو بوده است.
بشر و سایر موجودات زنده، هستی خود را مرهون زمین بوده و همیشه غذای خود را از آن بدست می‌آورده‌اند و بدین ترتیب مجبور بوده‌اند که دائما در مورد آن مطالعه کنند تا بتوانند غذای مناسب و متنوعی برای خود به دست آورند.
ارتباط زمین شناسی با سایر علوم
همانند سایر علوم، این علم نیز نمی‌تواند بدون کمک دیگر رشته های علمی، موجودیت خود را حفظ کند. مهم ترین رشته های علمی که این دانش بر مبنای آنها استوار است، فیزیک، شیمی، مکانیک، بیولوژی و نجوم هستند.
تقسیمات علم زمین شناسی
دیرینه شناسی: درباره موجودات زنده ای که در قدیم زندگی می‌کرده اند و شرایط زندگی آنها بحث می‌کند. با استفاده از این رشته می‌توان سن طبقات مختلف زمین را محاسبه کرد.
زمین شناسی ساختمانی و تکتونیک: درباره ساخت های مختلف سنگ های تشکیل دهنده پوسته، چگونگی تشکیل و ارتباط آنها با عوامل داخلی زمین، بحث می‌کند.
زمین شناسی مهندسی: درباره چگونگی استفاده از اطلاعات زمین شناسی در کارهای مهندسی نظیر سد سازی، جاده سازی و … می باشد.
ژئوشیمی: درباره خواص شیمیایی زمین و ترکیب مواد تشکیل دهنده آن و نحوه استفاده از خواص شیمیایی عناصر تشکیل دهنده زمین در اکتشاف مواد معدنی است.
ژئوفیزیک: بخشی از علم زمین شناسی، درباره خواص فیزیکی زمین نظیر جاذبه، ثقل، فشار و حرارت و نحوه استفاده از خواص زمین در پی‌گیری و اکتشاف مواد معدنی است.
ژئومرفولوژی: در مورد عوارض زمین و درباره طرز پیدایش پستی ها و بلندی ها است.
فتوژئولوژی: به کمک این رشته می‌توان با استفاده از عکس های هوایی زمین، نقشه زمین شناسی تهیه کرد.
پالئوژئوگرافی: درباره شکل و توزیع خشکی ها و دریاهای زمین در ادوار گذشته است.
پالئوبوتانی: راجع به گیاهانی که در قدیم می زیسته‌اند و چگونگی شناسایی آنها.
زمین شناسی اقتصادی: درباره آن دسته از مواد زمین که ارزش اقتصادی دارند و نحوه و شرایط تشکیل آنها است.
آب شناسی: درباره آب‌های زمین است و به دو قسمت آب های سطحی و آب های زیر زمینی تقسیم می‌شود.
سنگ شناسی: موضوع بحث آن سنگ های زمین، تقسیم بندی و چگونگی تشکیل آنهاست.
کانی شناسی: درباره مواد تشکیل دهنده زمین، طرز تشکیل و نحوه شناسایی آنها که بخشی از علوم زمین شناسی است.
هوا شناسی: راجع به آزمایش های مربوط به هوا و مشخصات آن صحبت می‌کند.
آتش فشان شناسی: آتش فشان ها و فعالیت های آتش فشانی.
چینه شناسی: درباره طبقات مختلف زمین و ارتباط آنها با یکدیگر.
زمین شناسی فیزیکی: درباره مشخصات طبیعی زمین.
رسوب شناسی: درباره رسوبات و نحوه تشکیل آنها.
دورسنجی: بررسی زمین با استفاده از ماهواره ها.
اقیانوس شناسی: درباره اقیانوس ها.
زلزله شناسی: درباره زمین لرزه ها است که بخشی از علوم زمین شناسی محسوب می شود.
غارشناسی: نحوه پیدایش غارها.
گرایش های رشته زمین شناسی
زمین شناسی مهندسی (Engineering Geology)
زمین شناسی مهندسی یکی از گرایش این علوم است که ضمن بررسی تاثیر محیط زمین شناسی بر سازه‌های مهندسی، راه حل 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 و دیگری فرآیندها و مخاطرات مثل سیل، زمین لرزه، حرکات دامنه‌ای و مانند آن. این علوم مهندسی توسط روش های اکتشافی متنوع، تاثیر محیط زمین شناسی اطراف را بر سازه مهندسی یا پروژه عمرانی تعیین می کند. همچنین نقش احداث سازه را در تحریک و تغییر رفتار زمین مشخص می سازد.
رسوب شناسی
در علم زمین 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 صخره ها برخورد می‌کنند، ممکن است ذرات ریگ و شن دریا را در همان نزدیکی فراهم آورند. اگر این نهشته های ساحلی سخت شوند، سنگ رسوبی تشکیل می‌گردد.
یکی از مهم ترین ویژگی های سنگ های رسوبی، لایه بندی رسوبات تشکیل دهنده آنهاست. مهم ترین کاربرد رسوب شناسی در ارتباط با اکتشاف منابع طبیعی از قبیل نفت و گاز می باشد. در گذشته بیشتر کمپانی های نفتی برای کشف مخازن در جست و جوی تاقدیس ها بودند، اما با پیشرفت زمان به این نتیجه رسیدند که علاوه بر نفت گیرهای ساختمانی، نفت گیرهای چینه شناسی نیز از اهمیت خاصی برخوردار هستند.
زمین شناسی اقتصادی
زمین شناسی اقتصادی 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 نیز 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 پروژه های مختلف اکتشافی باید به مسائل زیست محیطی نیز دقت لازم را مبذول داشت.
زمین شناسی ساختمانی (Structural Geology)
پوسته زمین در طی تاریخ زمین شناسی یک واحد ثابت و غیر متغیر نبوده است، بلکه بارها در برابر عوامل داخلی و خارجی تغییر شکل داده است. وجود نواحی عظیم چین خورده یعنی سلسله کوه هایی که در آن رسوبات و سنگ های دیگر فشرده شده، مبین این مطلب 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 پوسته زمین، چگونگی تشکیل و ارتباط آنها با عوامل داخلی زمین بحث می‌کند.
زمین شناسی نفت (Petroleum Geology)
نفت به بررسی عوامل و شرایط مرتبط با تشکیل ذخایر هیدروکربنی می پردازد. اطلاعات ارائه شده در این بخش شامل بررسی عوامل و پارامترهای مرتبط در نحوه تشکیل نفت و گاز، سنگ مخزن، انواع آن و پارامترهای مرتبط با سنگ پوشش است.
زمین شناسی زیست محیطی
زمین شناسی زیست محیطی از جمله شاخه های جدید 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 این علم 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.
چینه و فسیل شناسی
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 است و از طرف دیگر تغییرات جانبی رخساره ها را در مکان های مختلف بررسی می‌نماید که به وسیله 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 انواع مختلف اتفاقاتی که از ابتدا برای منشا سنگ افتاده می پردازد و روابط فرایند های این علم و تاریخچه 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 اکتشاف آنها را نشان می دهد. مطالعه سنگ ها از دو راه امکان پذیر است یکی از طریق مطالعه پوسته و دیگری از طریق مطالعه مدارک و شواهد قدیمی.
آب شناسی (hydrology)
هیدرولوژی 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 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.
در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :
- مطالعات خاک یا مطالعات ژئوتکنیک چیست؟ (Site Investigation)
- مطالعات لرزه خیزی چیست؟ (Seismicity studies)
- ژئوفیزیک (Geophysics)
در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید :
- ساخت از بالا به پایین یا تاپ دان چیست؟ (Top-Down Construction)
- نیلینگ یا میخ کوبی دیواره چیست؟ (Soil Nailing)
- انکراژ یا مهارگذاری خاک چیست؟ (Soil Anchorage)
- مهارمتقابل یا استرات چیست؟ (Braced Excavations – Struts)
- سازه نگهبان خرپایی چیست؟ (Truss Retaining Structure)
- خاک مسلح یا ژئوسنتتیک چیست؟ (Geosynthetict)
- سپرکوبی چیست؟ (Sheet Pile)
- دیوار دیافراگمی یا دیوار دوغابی چیست؟ (Diaphragm walls – Slurry walls)
- دیوار برلنی یا دیوار سولجر پایل چیست؟ (Berlin wall – Soldier Pile and Lagging System)
- زهکشی و آب بندی در گودبرداری چیست؟ (Drainage- Dewatering & Waterproofing )
- نقشه برداری یا مهندسی نقشه برداری چیست؟ (Surveying)
- پایش گود یا مانیتورینگ چیست؟ (Monitoring)
- دستورالعمل بهداشت، ایمنی و محیط زیست چیست؟ (HSE)
- آموزش گام به گام نقشه خوانی انواع روش های پایدارسازی و گودبرداری
در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :
- معرفی نرم افزار Plaxis
- معرفی نرم افزار GEOSLOPE
- معرفی نرم افزار SAP2000
- معرفی نرم افزار SAFE
- معرفی نرم افزار ABAQUS
- معرفی نرم افزار FLAC
- معرفی نرم افزار MIDAS
در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید :
- تزریق پر فشار یا جت گروتینگ چیست؟ (Jet Grouting)
- ریزشمع یا میکروپایل چیست؟ (Micropile & Underpinning)
- پیش بارگذاری چیست؟ (fill surcharge preloading method)
- اختلاط عمیق خاک یا DSM چیست؟ (Deep Soil Mixing)
- تراکم دینامیکی یا DC چیست؟ (Dynamic Compaction)
- ستون شنی ارتعاشی یا تراکم ارتعاشی چیست؟ (Vibro Stone Column)
در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید :
- ساخت و ساز ابنیه و ساختمان (Building & Structure)
- قرارداد مشارکت در ساخت (Construction participation contract)
- نظارت بر اجرای پروژه های عمرانی (Construction Supervision)
- اسکلت فلزی یا سازه فولادی (Steel Structure)
- مدیریت پیمان (Management Contracting)
- مدیریت طرح (Construction Management)
- انواع سیستم های سازه ای (Structural System)
- سوله چیست؟ انواع و کاربرد سوله (Industrial Shed)
- آیین نامه ی 2800 ، طراحی ساختمان ها در برابر زلزله
در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید :
- مهندسی تخریب ساختمان (Destruction Engineering)
- خاکبرداری چیست؟ (Excavation)
- رمپ و جمع آوری رمپ در گودبرداری (Ramp removal excavation)
- گودبرداری و خاکبرداری دو عملیات متمایز از یکدیگر
- گودبرداری غیر اصولی (Unprincipled Building Excavation)
- گودبرداری چیست؟ و اصول اجرای گودبرداری های ساختمانی (Excavation)
مطالب مرتبط :
