زمین شناسی یا ژئولوژی (Geology) از لغت یونانی Geo به معنی "زمین" و Logos به معنی "علم" یا "منطق" گرفته شده است. به عبارت دیگر زمین شناسی علم مطالعه زمین میباشد.
دید کلی
زمین شناسی علمی است که درباره پیدایش زمین ، تشکیلات ، ساختمان و مواد تشکیل دهنده زمین ، کوهها ، دشتها و اقیانوس و همچنین تاریخ پیدایش جانداران و تسلسل وقایع فیزیکی در زمین و بالاخره تحولاتی که در زمین صورت گرفته و میگیرد بحث مینماید. زمین شناسی در نیم قرن اخیر در جهان و در ربع قرن حاضر در ایران گسترش فراوانی یافت. بسیاری از نظریات سابق دگرگون شد و زمین شناس در بررسی سیاره پرارزش خود به آگاهیهای نوین دست یافت که پایه علوم زمین جدید را فراهم ساخت چون مانند همه رشتههای تجربی کار زمین شناسی بر اساس مشاهده و تغییر است لذا هر قدر امکان مشاهده مستقیم و غیر مستقیم ما ، از راههای ژئوفیزیک ، ژئوشیمی ، ماهوارهها و الکترونیک افزایش یابد، طبعا آگاهیهای ما هم از جهان و از گذشته کره زمین عمیقتر میگردد.
تاریخچه ، سیر تحولی و رشد
مدارک و اسناد حاکی از آن است که حدود 4500 سال قبل از میلاد ، انسان موفق به استخراج مس شد، حدود 2800 سال پیش از میلاد آلیاژ مفرغ بوسیله ایرانیان شناخته شد. 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.
اینکه اولین مطالعات علمی زمین شناسی از چه زمانی آغاز شده به درستی مشخص نیست، شاید اولین نوشته در مورد این علم به وسیله ارسطو (332-348) سال قبل از میلاد) در کتاب "السما و العالم" به رشته تحریر در آمده باشد، که در آن از تغییرات وارد بر زمین و آثار جوی ذکر به میان آمده است. بعد از جنگ جهانی دوم (1945-1939) با پیشرفت علوم و تکنولوژی و در نتیجه احتیاج به مواد اولیه اهمیت علم زمین شناسی بیش از پیش آشکار شد. برای جستتجوی معادن فلزی و مخصوصا نفت ، زمین شناسان را بر آن داشت که دست به یک سری مطالعات جدید در زمینه ساختمانهای تحت الارضی زده و مطالب جدید کشف نمایند.
در اوایل قرن بیستم با پیشنهادات وگنر ، نظر زمین شناسان به فرضیه اشتقاق قاره ها معطوف شد. در سالهای اخیر با مطالعات و توجهات بیشتر به نظریههای گسترش کف اقیانوس و تکتونیک صفحهای توسط دانشمندانی همچون مس و مورگان و با استفاده از پیشرفتهایی که در سایر علوم حاصل گردیده زمین شناسی وارد مرحله جدیدی از علوم شده است.
تعریف علم زمین شناسی
زمین شناسی دانش سیاره زمین است ودرباره منشا مواد و اشکال موجود بر آن صحبت میکند. گذشته این سیاره وفرایندهایی که برروی آن رخ داده یا درحال رخ دادن است و بر اشکال آن تاثیر دارد بررسی شود. برای حصول نتیجه از این مباحث در زمین شناسی باید اثر فشارهای مختلف مورد اثر بر زمین وهمچنین شیمی موادی که این سیاره از آن تشکیل شده واثر موجودات زمین در آن از جنبههای مختلف مورد بحث قرار گیرد. اطلاعات اولیه در مورد خود کره زمین نظیر پیدایش زمین عمر آن و وضعیت آن در فضا واز این قبیل ازطریق مطالعه سایر اجرام سماوی بدست میآید و گاها از این طریق با مطالعه وضع فعلی سایر اجرام شبیه زمین به طرز پیدایش رخدادها وتغییرات در گذشته زمین پی میبرند.
خاک :
خاک تودهای از ذرات یا دانههای منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ تشکیل شده است درجه سختی و سنگ شدگی خاک ناچیز تا صفر بوده و در بسیاری موارد حاوی مواد آلی است و گیاهان میتوانند بر روی آن رشد کنند.
ژئودینامیک :
یکی از وظایف مهم زمین شناسی مهندسی تشخیص احتمال وقوع فرآیندهای ژئودینامیکی ، مثل سیل و زمین لرزه ، که شاید بتوان آنها را «بلایای زمین شناسی» نیز نامید، قادرند ضمن ایجاد تلفات جانی ، خسارات جبران ناپذیری نیز به سازه مهندسی وارد آورند. مهندسانی که در پروژههای عمرانی و ساختمانی فعالیت دارند، باید از شرایط طبیعی که منجر به بروز این مشکلات میشود، آگاهی داشته باشند، تا به این وسیله بتوانند احتماsل رخداد هر یک از آنها را در محدوده سازه مورد نظر برآورد نمایند.
نقش زمین شناسی مهندسی و مسئولیتهای حرفهای
زمین شناسی مهندسی واقعیتهای علمی مشاهده شده یا اندازه گیری شده را که سرشت فیزیکی یگانه پوسته زمین را توصیف میکند به صورت اطلاعات زمین شناسی در میآورد و این اطلاعات را بر تشخیص مرز محدودیتهای مهم فیزیکی که میتواند در طراحی ، ساخت و نگهداری هر پروژه مهندسی موثر باشد به دانستههای مهندسی تبدیل میکند.
زمین شناسی مهندسی با ایفای این نقش ویژگیهای زمین شناختی محل اجرای پروژه را که در صورت داشتن شرایط نامطلوب سبب افزایش هزینه و در صورت داشتن شرایط مطلوب سبب کاهش هزینه خواهند شد، مشخص میکند. بدین ترتیب زمین شناسی مهندسی را میتوان صاحب حرفهای دو سویه نگر در نظر گرفت که از یک سو فرآیندهای زمین شناسی را در نظر دارد و از طرفی محصولات مهندسی مورد نظر اوست. بطورکلی مسئولیتهای حرفهای او را بصورت زیر میتوان خلاصه کرد:
توصیف محیط زمین شناختی مربوط به پروژه مهندسی
توصیف مواد زمین ، توزیع آنها ، و ویژگیهای فیزیکی- شیمیایی آنها
استنتاج پیشینه رویدادهای موثر در مواد زمین
تمام مطلعاتی که در مسیر شناخت زمین صورت میگیرد و علومی که در این مسیر پا گرفته و میگیرند در نهایت در خدمت جامعه بشری قرار میگیرد. در این علوم چگونگی استخراج واستفاده از مواد موجود در زمین و محیطهای زیستی پایدار در زمان پیدایش این مواد مورد بررسی قرار میگیرد و در علومی دیگر از خطرات ناشی از نیروهائی در حال حرکت و پویای موجود در زمین که ممکن است رفاه یا هستی انسانها را با خطر نیستی مواجه سازد آگاه میسازد. چون مواد موجود در زمین و ساختمانهای طبیعی موجود در آن از ابتدای تاریخ بشریت مورد استفاده انسانها بوده است میتوان گفت این علم از قدیمیترین علومی است که انسانها نا خودآگاه به آن پرداختهاند ودر طی قرون رفته رفته این علم و شاخههای متنوع آن مدون و طبقه بندی شدند و رشتههای فرعی وتخصصی با قوانین تعریف شده را به وجود آوردهاند که هریک بخشی از دانش زمین شناسی را تشکیل میدهند.
زمین شناسی علمی است که به طور کلی در باره زمین صحبت میکند. این تعریف را باید کاملتر کرد. زیرا موضوع علوم دیگری نیز مثل هیات و نجوم و ... درباره زمین صحبت میکنند. ولی مقصود از زمین شناسی ، شناسایی و مطالعه تئوریهای پیدایش زمین و مواد تشکیل دهنده آن ، بررسی عواملی که در وضعیت آن تاثیر دارند. و بالاخره مطالعه و شناسائی مواد ارزشمند زمین و نحوه استفاده از آنهاست. زمین شناسی علم قدیمی و دارای سابقه طولانی است. و بشر همواره در مورد زمین کنجکاو بوده است. حوادثی مانند زلزله ، طوفان ، سیل ، گردباد و ... انسان را همواره در مورد زمین نگران می کرده. علم زمین شناسی ، یعنی آنچه که امروزه به علم جداگانه دارای رشتههای متنوعی است که بیش از دو سه قرن سابقه ندارد. و مانند سایر رشتههای علوم تحقیقات مداوم دانشمندان متعددی این علم را به پایه امروزی رسانده است.