زمین شناسی
زمین شناسی علمی است که به طور کلی درباره زمین بحث می کند. پیشرفت وسیع در این رشته باعث تقسیم بندی آن به شاخه ای تخصصی شده است. یکی از این شاخه ها زمین شناسی فیزیکی است که درباره مشخصات طبیعی و فیزیکی زمین مثل میدان جاذبه، ایزوستازی، جرم مخصوص و... بحث می کند.
تاریخچه
شروع مطالعات زمین شناسی فیزیکی را می توان به مطالعات فیثا غورث در مورد کروی بودن زمین نسبت داد. کرویت زمین توسط فیثا غورث با تکیه بعضی دلایلی فیزیکی در سال 530 قبل از میلاد مشخص شده بود، پس از آن در سال 240 قبل از میلاد رئیس کتابخانه اسکندریه به نام اراتوستنس برای اولین بار شعاع زمین را اندازه گرفت پس از آن دانشمندان بزرگی گالیله گردش زمین به دور خورشید و نیز کروی بودن آن را اثبات کرد و نیروی جاذبه کره زمین توسط نیوتن کشف شد. امروزه نیز با استفاده از دستگاههای پیشرفته و مطالعات فراوان اطلاعات بسیار خوبی را در مورد خصوصیات طبیعی و فیزیکی زمین به دست آوردیم که در توجیه بسیاری از مسائل ناشناخته و پیچیده زمین بسیار موثر بوده اند.
نقش و تاثیر آن در زندگی
تلفیق مطالعات صورت گرفته در زمینه زمین شناسی فیزیکی با دیگر اطلاعات بدست آمده از مطالعات ژئوفیزیکی و چینه شناسی و... می تواند کمک بسیار شایانی در اکتشافات معدنی و نفت و... بکند. مثلا از طریق اندازه گیری شتاب مغناطیسی و بررسی آنومالی های آن می توان به وجود بعضی از مواد معدنی از منطقه پی برد هر گاه شتاب جاذبه اندازهگیری شده پس از انجام تصحیحات ناشی از عوامل موثر یاد شده باز هم با مقدار تئوری آن اختلاف داشته باشد، این اختلاف که ناشی از تفاوت جرم مخصوص سنگهای زیر زمین است، به نام آنومالی خوانده می شود.ب ا بررسی این آنومالی تا حدودی می توان به ساختمان داخل زمین پی برد. مثلا آنومالی منفی شتاب جاذبه منفی نشانه آن است که در زیر ایستگاه اندازه گیری، توده ای، که جرم مخصوص آن از سنگهای اطراف کمتر است را دارد. مثلا وجود نمک در زیر زمین ممکن است این پدیده را به وجود آورد.
حدود زمین شناسی فیزیکی
بین علم زمین شناسی فیزیکی و سایر گرایش های علم زمین شناسی نمیتوان حدود مشخص را در نظر گرفت به طور کلی می توان گفت زمین شناسی فیزیکی در حقیقت همان زمین شناسی عمومی است که شامل اکثر مباحث علم زمین شناسی می باشد. ولی با پیشرفت علم زمین شناسی و لزوم بکار گیری شاخه های آن به صورت تخصصی تر، این شاخه ها از علم زمین شناسی فیزیکی جدا شده و پر و بال بیشتری به آنها داده شد. ولی در کل می توان گفت که زمین شناسی فیزیکی می تواند تمامی آنها را در برگیرد. برای مثال مطالعه آبکره زمین که امروزه بیشتر توسط شاخه آب شناسی مورد بررسی قرار می گیرد جزئی از بررسی های زمین شناسی فیزیکی است. در زمین شناسی فیزیکی مطالعه مشخصات آبکره ، اینکه مساحت اقیانوسها، دریاها و دریاچه ها و درصد آنها، چقدر است ولی در آب شناسی به صورت تخصصی تر مطالعه آبهای موجود در زیر زمین یا آبهای سطحی از نظر شیمیایی و فیزیکی و غیره می باشد. بطور کلی می توان گفت که زمین شناسی فیزیکی اکثرعلوم مختلف زمین شناسی را در بر می گیرد و هر کدام از آنها را به صورت کلی تر بررسی می کند.
ارتباط با سایر علوم
همانطور که از اسم آن بر می آید، زمین شناسی فیزیکی از ترکیب دو واژه زمین شناسی و فیزیک به وجود آمده است و بیشترین ارتباط را با علم فیزیک دارد. بررسی مشخصات طبیعی زمین مانند اندازه گیری شتاب جاذبه و میدان مغناطیسی و غیره بدون داشتن اطلاعاتی در زمینه فیزیک امکانپذیر نیست. همچنین باید در دیگر زمینه های مختلف علم زمین شناسی برای توجیه بعضی از پدیده ها اطلاعات کافی در اختیار داشت.
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.
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.
نقش زمین شناسی در زندگی
زمین شناسی علم قدیمی و سابقه‌داری است. اصولا بشر اولیه ، همیشه در مورد زمین کنجکاو بوده است. این کنجکاوی را می‌توان معلول دو علت اساسی دانست. اول اینکه 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 حدالامکان متنوعی برای خود به دست آورند. نکته دومی که بشر را در مورد زمین نگران می‌کرده است، وقوع حوادث ناگواری مانند زلزله ، آتشفشان ، طوفان ، سیل و نظایر آن بوده که همیشه خسارات مالی و جانی زیادی را سبب می‌شده است و بشر به ناچار همواره در صدد بوده است که علل این حوادث را دریابد تا بتواند حتی المقدور از وقوع آن جلوگیری و یا حداقل آن را پیش بینی کند.
ارتباط زمین شناسی با سایر علوم
همانند سایر علوم ، زمین شناسی نیز نمی‌تواند بدون کمک دیگر رشته‌های علمی ، موجودیت خود را حفظ کند. مهمترین رشته‌های علمی که زمین شناسی بر مبنای آنها استوار است فیزیک ، شیمی ، مکانیک ، بیولوژی و نجوم‌اند.
تقسیمات علم زمین شناسی
کانی شناسی:
درباره مواد تشکیل دهنده زمین ، طرز تشکیل و نحوه شناسائی آنها گفتگو می‌کند.
سنگ شناسی:
موضوع بحث آن سنگهای زمین ، تقسیم بندی و چگونگی تشکیل آنهاست.
هواشناسی:
راجع به آزمایش‌های مربوط به هوا و مشخصات آن صحبت می‌کند.
آب شناسی:
موضوع بحث آن آبهای زمین است. این رشته خود به دو قسمت آبهای سطحی و آبهای زیر زمینی تقسیم می‌شود.
زمین شناسی ساختمانی:
درباره ساختمانهای طبیعی زمین صحبت می‌کند.
زمین شناسی فیزیکی:
در باره مشخصات طبیعی زمین صحبت می‌کند.
دیرینه شناسی:
راجع به موجودات زنده‌ای که در قدیم زندگی می‌کرده‌اند و شرایط زندگی آنها بحث می‌کند. با استفاده از این رشته می‌توان سن طبقات مختلف زمین را محاسبه کرد.
رسوب شناسی:
راجع به رسوبات و نحوه تشکیل آنها صحبت می‌کند.
چینه شناسی:
موضوع بحث آن درباره طبقات مختلف زمین و ارتباط آنها با یکدیگر است.
ژئومرفولوژی:
موضوع بحث آن در مورد عوارض زمین است و درباره طرز پیدایش پستی‌ها و بلندی‌ها گفتگو می‌کند.