علوم الأرض- علم الجيولوجيا- : العلم الذي يهتم بمعارف الأرض مثل تاريخها و نشأتها و شكلها ومكوناتها و العوامل التي أثرت و تؤثر عليها و كذلك العمليات الجيولوجية التي تعمل داخلها و على سطحها و خاصة التي تسبب مخاطر للبيئة و الإنسان.
- الجيولوجيا و موقعها من العلوم الأخرى
تاريخ علم الجيولوجيا
- بداء علم الجيولوجيا علم غيب عند الامم القديمة عدا ملاحظات ارسطو بوجود اسباب طبيعية للعمليات الجيولوجية و الذي لاحظ التشابه بين احافي الجيال و شواطئ البحار و أيده بذلك دافنشي في القرون الوسطى
- حدثت طفرة في علم الجيولوجيا على يد العالم الدنمركي ستينو(القرن 17 ) حيث وضع قانون تعاقب الطبقات(الطبقة السفلى اقدم من الطبقة التي تعلوها) و قانون ثبات الزوايا لبلورات المعادن (كل معدن له تركيب بلوري محددا و مميزا له)
- في القرن التاسع عشر و ضع هوتون قانون(نظرية) الوتيرة الواحدة و الذي مؤداه ان الحاضر هو مفتاح الماضي أي اننا نفهم كيف حدثت العمليات الجيولوجية في العصور القديمة، منذ مئات الملايين من السنين عندما نفهم كيف تتم ألان و اثبتت هذه النظرية مصداقيتها امام نظرية التكون بالكوارث للعالم الفرنسي كوفية.
- نظرية العصور الجليدية
- نظرية دورات النشاط الجيولوجي
- نظرية حركة الالواح – العلم الالماني فاجنر 1912 - القارات و المحيطات تشبه الالواح التي تطفو على صهير الوشاح في باطن الارض.
الارض و مكوناتها
- "و الارض و ما دحاها" – شكل بيضوي او اهليجي
تركيب الارض
- ارتداد الموجات الصوتية او الزلزالية عند الحدود الفاصلة بين وسطين مختلفين قي الكثافة ادى لمعرفة التركيب الداخلي للكرة الارضية
- ثلاتة اغلفة تحت السطح:
1- القشرة الارضية
2- الوشاح
3- اللب
- اربعة اغلفة تحيط بسطح الارض
1- الغلاف الصخري
2- الغلاف المائي
3- الغلاف الجوي
4- الغلاف الحيوي
القشرة الارضية:
- عليها و منها يعيش الانسان
- متوسط كثافتها 2.7
- 8 عناصر تشكل 98% من كتلتها: الاكلاجين 46.6% ثم السلكون، الومنيوم، حديد، كالسيوم، صوديوم، بوتاسيوم، ماغنيسيوم. و تكون على هيئة معادن
- تنقسم القشرة الارضية الى:
1- القشرة القارية: تتكون من صخور الجرانيت
2- القشرة المحيطية: تتكون من صخور اليازلت (اكثر كثافة من القارية)
- تطفو صخور القشرة الارضية و المكونة من عدة الواح على الجزء العلوي من صخور الوشاح المنصهرة و الحد الفاصل بينهما يعرف بحد موهو
مقطع للكرة الارضية:
- قشرة ارضية رقيقة جدا
- الوشاح و سمكه 2900 كم مادة متصلبة ما عدا الجزء الخارجي الملامس للقشرة فهي شبه منصهرة و كثافة الوشاح تتراوح بين 3.3 و 6 غم/سم3 و يغلب الجديد و الماغنسيوم على تركيبها
- اللب: اللب الخارجي و سمكه 2225 كم و له كثافة 10 و اللب الداخلي و هو مركز الارض و سمكه 1275 كم و كثافة 13 و الحرارة 6650 درجة و يتكون في الغالب من النكل و الحديد
تيارات الحمل: تتوزع الحرارة داخل الارض بواسطة هذه التيارات و تدفعها الى السطح، مصدر الحرارة هو النشاط الاشعاعي لعناصر مثل اليورانيوم و الثوريوم.
تركيب الارض
- تكاثف مادة السديم الاولية( غازات و اغيرة)
- دوران لمادة السديم ادى لتشكل الارض(اهليجي) و الكواكب الاخرى
- ظروف ادت الى تكون الجاذبية الارضية و المجال المغناطيسي
- انجذاب غازات كانت جزء من السديم نحو الارض و كونت الغلاف الجوي الاولي الذي كان يختلف عما هو عليه الان
- تعدلت نسب غازات الغلاف الجوي بحيث سهل لانماط الحياه ان تزدهر
استكشاف التمنطق داخل الارض الصلبة:
- مشاهدات فلكية: سقوط النيازك(اجسام صخرية فضائية)، حيث ان تركيبها يتشابه مع صخور ارضية معينة و يختلف مع اخرى
- مشاهدات حيوفيزيائية:
- زيادة كثافة الارض مع العمق، كثافة القشرة 2.65 غم/سم3 ، و كثافة العمق 13 ، و كثافة الارض ككل 5.5
- الموجات الزلزالية، تسري في الصخور بسرعات تعتمد على معاملات المرونة و الكثافة لهذه الصخور
- من هذه المشاهدات يمكن الاستنتاج ان هناك تمنطق داخل الارض و اغلفة صخرية تختلف عن بعضها في التركيب الكيميائي و المعدني و في الخواص الفيزيائية
نطق الارض المختلفة:
1- القشرة الارضية: قشرة خارجية و قشرة سفلية ويفصلهما انقطاع كونراد، ويفصل القشرة الارضية عن الوشاح انقطاع موهو
2- الوشاح: وشاح علوي صلب، وشاح اوسط لين او سائل له نفس تركيب الوشاح العلوي الكيميائي(يتميز بعدم قدرة بعض المعادن على تحمل الحرارة و الضغط فتنصهر)، وشاح سفلي صلب قادر على تحمل الحرارة و الضغط
3- اللب: ينقسم الى لب خارجي يفصله عن الوشاح انقطاع جوتنبرج، و يتكون من الحديد و الجميلل بالإضافة الى نسبة من معادن السيليكا الغير قادرة على تحمل الحرارة و الضغط السائد تجعل من هذا النطاق صهير دائم الحركة بحركة الارض مما ينتج عنها المجال المغناطيسي الارضي
الاغلفة غير صلبة للارض:
1- الغلاف الهوائيAtomsphere : يرتفع الى اكثر من 600 كم ، ويتكون من غازات ثاني اكسيد الكربون و النيتروجين و الاكلاجين و الارجون و غازات اخرى، و يتكون من المطق التالية:
- التروبوسفير Troposphere : يحتوي بخار الماء و تحدث به التغيرات الجوية و يرتفع الى 10 كم
الاستراتوسفير Stratosphere: تتأصل فيها التغيرات الجوية، جافه و ليس بها بخار ماء و تصل حتى ارتفاع 50 كم، و فيه طبقة الازون
- الميزوسفير : تتناقص درجة الحرارة ال –60 درجة مئوية وترتفع الى 80 كم
- الايونوسفير Ionosphere : تصل حرارة ال 1000 درجة مئوية و ترتفع الى 600 كم، بها الكترونات و ايونات حرة تعمل كمظلة واقية للارض من الاشعة الضارة
- النطاق الخارجي Exosphere :
2- الغلاف المائي
3- الغلاف الحيوي
حركة القارات
- القارات و المحيطات تشبه الالواح التي تطفو على صهير الوشاح في باطن الارض.
- حركة القارات تسببت في الاحداث الكبرى قي تاريخ الارض
- قارة الجندوانا او البانجيا و فاجنر هو اول من شرح نظرية حركة القارات من خلال كتابه " اصل القارات و المحيطات" عام 1915
براهين حركة القارات
تكامل شكل شواطىء القارات
التشابه في التتابعات الضخرية
الازمان الجليدية
التشابه و الاختلاف في المحتوى الحفري تبعا لالتصاق و انفصال القارات عن بعض
اتساع قاع المحيط
المغناطيسية القديمة: المغناطيسية قد عكلات بصورة متكررة
العلاقة بين الالواح
- حركة اتساع المحيط
- اصطدام بين لوح قاع محيطي و لوح قاري يودي الى نشوء سلاسل جبلية مثل جبال روكي غرب أمريكيا الشمالية و جبال الانديز غرب امريكا الجنوبية
- الاصطدام بين لوحيين قاريين يودي لنشوء سلاسل جبلية كجبال الهمالايا
الرصد بواسطة تقنيات الاستشعار عن بعد
- الجيولوجيا و موقعها من العلوم الأخرى
تاريخ علم الجيولوجيا
- بداء علم الجيولوجيا علم غيب عند الامم القديمة عدا ملاحظات ارسطو بوجود اسباب طبيعية للعمليات الجيولوجية و الذي لاحظ التشابه بين احافي الجيال و شواطئ البحار و أيده بذلك دافنشي في القرون الوسطى
- حدثت طفرة في علم الجيولوجيا على يد العالم الدنمركي ستينو(القرن 17 ) حيث وضع قانون تعاقب الطبقات(الطبقة السفلى اقدم من الطبقة التي تعلوها) و قانون ثبات الزوايا لبلورات المعادن (كل معدن له تركيب بلوري محددا و مميزا له)
- في القرن التاسع عشر و ضع هوتون قانون(نظرية) الوتيرة الواحدة و الذي مؤداه ان الحاضر هو مفتاح الماضي أي اننا نفهم كيف حدثت العمليات الجيولوجية في العصور القديمة، منذ مئات الملايين من السنين عندما نفهم كيف تتم ألان و اثبتت هذه النظرية مصداقيتها امام نظرية التكون بالكوارث للعالم الفرنسي كوفية.
- نظرية العصور الجليدية
- نظرية دورات النشاط الجيولوجي
- نظرية حركة الالواح – العلم الالماني فاجنر 1912 - القارات و المحيطات تشبه الالواح التي تطفو على صهير الوشاح في باطن الارض.
الارض و مكوناتها
- "و الارض و ما دحاها" – شكل بيضوي او اهليجي
تركيب الارض
- ارتداد الموجات الصوتية او الزلزالية عند الحدود الفاصلة بين وسطين مختلفين قي الكثافة ادى لمعرفة التركيب الداخلي للكرة الارضية
- ثلاتة اغلفة تحت السطح:
1- القشرة الارضية
2- الوشاح
3- اللب
- اربعة اغلفة تحيط بسطح الارض
1- الغلاف الصخري
2- الغلاف المائي
3- الغلاف الجوي
4- الغلاف الحيوي
القشرة الارضية:
- عليها و منها يعيش الانسان
- متوسط كثافتها 2.7
- 8 عناصر تشكل 98% من كتلتها: الاكلاجين 46.6% ثم السلكون، الومنيوم، حديد، كالسيوم، صوديوم، بوتاسيوم، ماغنيسيوم. و تكون على هيئة معادن
- تنقسم القشرة الارضية الى:
1- القشرة القارية: تتكون من صخور الجرانيت
2- القشرة المحيطية: تتكون من صخور اليازلت (اكثر كثافة من القارية)
- تطفو صخور القشرة الارضية و المكونة من عدة الواح على الجزء العلوي من صخور الوشاح المنصهرة و الحد الفاصل بينهما يعرف بحد موهو
مقطع للكرة الارضية:
- قشرة ارضية رقيقة جدا
- الوشاح و سمكه 2900 كم مادة متصلبة ما عدا الجزء الخارجي الملامس للقشرة فهي شبه منصهرة و كثافة الوشاح تتراوح بين 3.3 و 6 غم/سم3 و يغلب الجديد و الماغنسيوم على تركيبها
- اللب: اللب الخارجي و سمكه 2225 كم و له كثافة 10 و اللب الداخلي و هو مركز الارض و سمكه 1275 كم و كثافة 13 و الحرارة 6650 درجة و يتكون في الغالب من النكل و الحديد
تيارات الحمل: تتوزع الحرارة داخل الارض بواسطة هذه التيارات و تدفعها الى السطح، مصدر الحرارة هو النشاط الاشعاعي لعناصر مثل اليورانيوم و الثوريوم.
تركيب الارض
- تكاثف مادة السديم الاولية( غازات و اغيرة)
- دوران لمادة السديم ادى لتشكل الارض(اهليجي) و الكواكب الاخرى
- ظروف ادت الى تكون الجاذبية الارضية و المجال المغناطيسي
- انجذاب غازات كانت جزء من السديم نحو الارض و كونت الغلاف الجوي الاولي الذي كان يختلف عما هو عليه الان
- تعدلت نسب غازات الغلاف الجوي بحيث سهل لانماط الحياه ان تزدهر
استكشاف التمنطق داخل الارض الصلبة:
- مشاهدات فلكية: سقوط النيازك(اجسام صخرية فضائية)، حيث ان تركيبها يتشابه مع صخور ارضية معينة و يختلف مع اخرى
- مشاهدات حيوفيزيائية:
- زيادة كثافة الارض مع العمق، كثافة القشرة 2.65 غم/سم3 ، و كثافة العمق 13 ، و كثافة الارض ككل 5.5
- الموجات الزلزالية، تسري في الصخور بسرعات تعتمد على معاملات المرونة و الكثافة لهذه الصخور
- من هذه المشاهدات يمكن الاستنتاج ان هناك تمنطق داخل الارض و اغلفة صخرية تختلف عن بعضها في التركيب الكيميائي و المعدني و في الخواص الفيزيائية
نطق الارض المختلفة:
1- القشرة الارضية: قشرة خارجية و قشرة سفلية ويفصلهما انقطاع كونراد، ويفصل القشرة الارضية عن الوشاح انقطاع موهو
2- الوشاح: وشاح علوي صلب، وشاح اوسط لين او سائل له نفس تركيب الوشاح العلوي الكيميائي(يتميز بعدم قدرة بعض المعادن على تحمل الحرارة و الضغط فتنصهر)، وشاح سفلي صلب قادر على تحمل الحرارة و الضغط
3- اللب: ينقسم الى لب خارجي يفصله عن الوشاح انقطاع جوتنبرج، و يتكون من الحديد و الجميلل بالإضافة الى نسبة من معادن السيليكا الغير قادرة على تحمل الحرارة و الضغط السائد تجعل من هذا النطاق صهير دائم الحركة بحركة الارض مما ينتج عنها المجال المغناطيسي الارضي
الاغلفة غير صلبة للارض:
1- الغلاف الهوائيAtomsphere : يرتفع الى اكثر من 600 كم ، ويتكون من غازات ثاني اكسيد الكربون و النيتروجين و الاكلاجين و الارجون و غازات اخرى، و يتكون من المطق التالية:
- التروبوسفير Troposphere : يحتوي بخار الماء و تحدث به التغيرات الجوية و يرتفع الى 10 كم
الاستراتوسفير Stratosphere: تتأصل فيها التغيرات الجوية، جافه و ليس بها بخار ماء و تصل حتى ارتفاع 50 كم، و فيه طبقة الازون
- الميزوسفير : تتناقص درجة الحرارة ال –60 درجة مئوية وترتفع الى 80 كم
- الايونوسفير Ionosphere : تصل حرارة ال 1000 درجة مئوية و ترتفع الى 600 كم، بها الكترونات و ايونات حرة تعمل كمظلة واقية للارض من الاشعة الضارة
- النطاق الخارجي Exosphere :
2- الغلاف المائي
3- الغلاف الحيوي
حركة القارات
- القارات و المحيطات تشبه الالواح التي تطفو على صهير الوشاح في باطن الارض.
- حركة القارات تسببت في الاحداث الكبرى قي تاريخ الارض
- قارة الجندوانا او البانجيا و فاجنر هو اول من شرح نظرية حركة القارات من خلال كتابه " اصل القارات و المحيطات" عام 1915
براهين حركة القارات
تكامل شكل شواطىء القارات
التشابه في التتابعات الضخرية
الازمان الجليدية
التشابه و الاختلاف في المحتوى الحفري تبعا لالتصاق و انفصال القارات عن بعض
اتساع قاع المحيط
المغناطيسية القديمة: المغناطيسية قد عكلات بصورة متكررة
العلاقة بين الالواح
- حركة اتساع المحيط
- اصطدام بين لوح قاع محيطي و لوح قاري يودي الى نشوء سلاسل جبلية مثل جبال روكي غرب أمريكيا الشمالية و جبال الانديز غرب امريكا الجنوبية
- الاصطدام بين لوحيين قاريين يودي لنشوء سلاسل جبلية كجبال الهمالايا
الرصد بواسطة تقنيات الاستشعار عن بعد
