علم الجيولوجيا ومكونات كوكب الأرض

ما المقصود بعلم الجيولوجيا؟

الجيولوجيا: كلمة من مقطعين هما Geo بمعنى أرض و Logus ومعناها علم - أي تعني علم الأرض.

وهو العلم الذي يدرس كل ما له علاقة بالأرض ومكوناتها وحركاتها وتاريخها وظواهرها وثرواتها.

ما هي الظواهر الطبيعية التي يدرسها علة الجيولوجيا؟

1-سطح الأرض من:

أ- قارات: تختلف القارات في تضاريسها من مكان لآخر:

1. ففي بعض الأماكن نجد سلاسل لها امتداد خاص.
2. وفي بعض الأماكن نجد السهول والوديان.

ب- بحار ومحيطات: كذلك البحار حيث بعضها ضحل نسبياً وبعضها عميق حيث يصل العمق إلى 11000 متر.

2حدوث براكين: في نطاقات معينة بعضها يخمد لفترة ثم يبدأ نشاطه فجأة ويخرج الصهير منها زلازل تدمر مدن بأكملها.

3-استخراج المعادن: والخامات الاقتصادية والبترول.

4- المياه السطحية: بالقرب من سطح الأرض ظاهرة معروفة ومستغلة من أمد بعيد.

ما هي أهم أفرع علم الجيولوجيا؟

1. الجيولوجيا الطبيعية: Physical geology تختص بدراسة العوامل الخارجية والداخلية وتأثير كل منهما على صخر كوكب الأرض.
2. علم المعادن والبلورات: Mineralogy and crystallography هي دراسة أشكال المعادن وخصائصها الفيزيائية والكيميائية وصور أنظمتها البلورية.
3. جيولوجيا المياه الأرضية (الجوفية) Hydrogeology: وهو فرع يبحث في كل ما يتعلق بالمياه الأرضية والكيفية التي يتم بها استخراج هذه المياه للاستفادة بها في الزراعة واستصلاح الصحارى.
4. الجيولوجيا التركيبية: structural geology تختص بدراسة التراكيب والبنيات المختلفة التي تتواجد عليها الصخور الناتجة من تأثير كل من القوى الداخلية والخارجية التي تعمل باستمرار وبدرجات قوة متباينة على الأرض.
5. علم الطبقات: Stratigraphy يختص بدراسة القوانين والطرق المختلفة المتحكمة في تكوين الطبقات الصخرية وأماكن ترسيبها بعد تفتيتها ونقلها بواسطة عوامل طبيعية مختلفة.
6. علم الأحافير القديمة: Paleontology يختص بدراسة بقايا الكائنات الفقارية واللافقارية والنباتية التي تتواجد في الصخور ومنها نستطيع أن نحدد العمر الجيولوجي لهذه الصخور وظروف البيئة التي تكونت فيها.
7. الجيوكيمياء: Geochemistry تختص بدراسة الجانب الكيميائي للمعادن والصخور وتوزيع العناصر في القشرة الأرضية وتحديد نوع ونسبة الخامات المعدنية في القشرة الأرضية.
8. الجيولوجيا الهندسية - Engineering geology: يختص بدراسة الخواص الميكانيكية والهندسية للصخور بهدف إقامة المنشآت الهندسية المختلفة مثل السدود والأنفاق والكباري العملاقة وناطحات السحاب الأبراج.
9. جيولوجيا البترول Petroleum Geology: يختص بكل العمليات التي تتعلق بنشأة البترول أو الغاز وهجرته وتخزينه في الصخور.
10. علم الجيوفيزياء Geophysics: الذي يبحث عن أماكن تواجد الثروات البترولية والخامات المعدنية وكل ما هو تحت سطح الأرض بعد الكشف عنها بالأجهزة الكاشفة الحساسة.

أهمية الجيولوجيا في حياتنا

• إن التطور الصناعي والاقتصادي قائم على الجيولوجيا حيث تعتمد على ما يتم استخراجه من ثروات من باطن الأرض واستغلال هذه الثروات ومن أهم فوائد علم الأرض:

1. التنقيب عن الخامات المعدنية المختلفة كالذهب والحديد والفضة وغيرها.
2. الكشف عن مصادر الطاقة المختلفة مثل الفحم والبترول والغاز الطبيعي والمعادن المشعة.
3. البحث عن مواد البناء المختلفة مثل الحجر الجيري والطفل والرخام والجبس وغيرها.
4. تساعد في تخطيط المشاريع العمرانية كبناء مدن جديدة سدود وأنفاق وشق طرق أمنه من الخطار والكوارث.
5. البحث عن المواد الأولية المستخدمة في الصناعات الكيميائية كالصوديوم والكبريت والكلور لتصنيع أسمدة ومبيدات حشرية وأدوية.
6. الكشف عن مصادر المياه الأرضية التي نعتمد عليها في استصلاح الأراضي.
7. تسهم في إنجاح العمليات العسكرية.

مكونات كوكب الأرض

1- القشرة الأرضية: - crust:

• تتكون القشرة الأرضية من صخور نارية ورسوبية ومتحولة ورغم الاختلاف بين الكثافة إلا انهم في حالة توازن دائم.
• غلاف قليل السمك يتراوح بين:

2- الوشاح Mantle:

• الحجم: يكون أكثر من 80% من صخور الأرض.
• المكان: أسفل القشرة الأرضية يصل إلى 2900 کم.
• التركيب المعدني: يتكون من أكاسيد الحديد والماغنسيوم والسيلكون.
• صخوره: صلبة ما عدا الجزء الأعلى ويسمى الاسينوسفير.

الأسينوسفير - Asthenosphere

السمك: 300 کم (من ضمن 2900 كم السابقة) إذن الوشاح السفلي 2900 - 350 = 2500 کم.

التكوين: يتكون من صخور لدنة مانغا تتصرف تصرف السوائل تحت ظروف خاصة من الضغط والحرارة وتسمح بانتشار دوامات الحمل فيها وتساعد على حركة القارات فوقها.

3- النواة أو اللب Core:

1. نصف القطر: 3486 كم.
2. الحجم: سدس حجم الأرض.
3. الكتلة: ثلث الكتلة (لأنه يحتوي على صخور عالية الكثافة).
4. الضغط: يصل إلى ملايين من الضغط الجوي.
5. درجة الحرارة: أكثر من 5000 درجة حرارة.
6. أثبت النتائج التي حصل عليها العلماء من تحليلهم للموجات التي تنتشر في جوف الأرض عند حدوث الزلازل أن النواة أو اللب يتكون من قسمين كالتالي:

أهمية دراسة اللب أو النواة:

علل تمكن العلماء من تفسير أصل المجال المغناطيسي للأرض؟

بسبب وجود لب خارجي من مواد مصهورة تدور حول لب داخلي صخري صلب.

4- الغلاف الجوي:

كيف تكون الخلاف الجوي؟

1. أنه أثناء تكوين بنية كوكب الأرض أن استطاعت بعض العناصر والمركبات الكيميائية التي كانت تصاحب كتلة المواد المنصهرة أن تظل منفردة في حالتها الغازية لتكون وعلى مر السنين الغلاف الجوي.
2. يحيط الغلاف الجوي بسكان الأرض إحاطة كاملة.
3. الارتفاع أو السمك: يرتفع عن سطح اليابسة مخترقة الفضاء الكوني لمسافة أكثر من 1000 کم.
4. الكثافة: تقل كثافة الغلاف كلما ارتفعنا إلى أعلى ليصل إلى نصف قيمته لكل ارتفاع قيمته 5.5 كم حتى ينعدم تقريباً في الطبقات العليا.
5. تركيبه: أساس تركيبة غازي النتروجين 78 % من حجم الهواء والأكسحين 21 % من حجمه تقريباً + كميات ضئيلة من غازات لا تشكل أكثر من 1% من حجمه مثل (هيدروجين - هيليوم - ارجون - كريبتون - زينون) مع كميات متغيرة من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والأوزون.
6. يلاحظ أن نسبة الأكسجين تقل كلما ارتفعنا عن سطح البحر لذلك يحدث الاختناق عند الارتفاعات الشاهقة علل؟

5- الغلاف المائي:

1- كيف تكون الغلاف المائي؟

أثناء وبعد تكوين اليابسة والغلاف الهوائي أخذت كميات هائلة من بخار الماء الموجودة أصلاً نتيجة الثورات البركانية القديمة في التكثف الشديد محدثة أمطار غزيرة أخذت تنهمر على اليابسة لتملأ الفجوات والثغرات والأحواض الضخمة التي كانت قد تشكلت على سطحها أثناء تصلبها وتحجرها مكونة الغلاف المائي.

2- يتمثل الغلاف المائي حاليا في مياه البحار والمحيطات والأحواض والبحيرات التي تغطي أكثر من 72% من جملة مساحة سطح الأرض.

3- بالإضافة إلى المياه التي تصلا الفجوات البيئية في التربة والصخور الموجودة في باطن الأرض.

4- الغلاف المائي يحيط بالكرة الأرضية من جميع جهاتها مكونا ما يعرف بمستوى سطح البحر المتعارف عليه دولياً.

علل: أهمية مستوى سطح البحر؟

ينسب إليه ارتفاعات الظواهر الطبوغرافية المختلفة كالجبال والسهول والهضاب والوديان وغيرها من الظواهر التي تتشكل منها صخور القشرة الأرضية.

6- الغلاف الحيوي.