إن فروع علم الجيولوجيا كثيرة حيث من الممكن تقسيم هذا العلم إلى عدة فروع أساسية. كذلك اشتقاق تفرعات ثانوية أخرى منه فهو يطلق عليه علم الأرض حيث يدرس بنية الأرض وتطورها وما تحتويه من موارد ومصادر طاقة. كما يبحث في العمليات التي ساهمت في تشكل الأرض خلال تاريخها الطويل البالغ 4500 مليون سنة تقريباً وهنا سوف نستعرض فروع علم الجيولوجيا الأساسية.
Please enable JavaScript
أهم فروع علم الجيولوجيا هي الفيزيائية
تتناول دراسة الصخور، معادنها، تربتها وطريقة تكونها عبر الزمن أيضاً. كما تدرس آلية تشكل الجبال والصخور وكيفيه انتقالها إلى سطح الأرض مما يقودنا إلى دراسة العوامل العديدة التي ساهمت في ذلك مثل الزلازل التي قامت نتيجة الحركة المفاجئة للصفائح القشرية إلى حدوث تغيير وتجديد في سطح الأرض وكذلك البراكين التي حدثت نتيجة الانفجارات البركانية وأدت إلى إحداث تغييرات جيولوجية بالإضافة إلى العوامل العديدة في تشكل الصخور مثل عوامل التعرية والتجمد والعوامل الجوية التي ساهمت في تشكل المناظر التي نراها اليوم.
الجيولوجيا البنيوية
هو أحد فروع علم الجيولوجيا الذي يهتم في تشوه الصخور بدءا ً من العيوب المجرية في البلورات إلى أنظمة الطي في القشرة الأرضية وفي هذا الفرع يمكن دراسة السمات البنيوية صغيرة الحجم بنفس التقنيات العامة المستخدمة في علم الصخور حيث يتم تثبيت أجزاء رقيقة على شرائح ويتم فحصها باستخدام المجاهر المستقطبة. أما عند الدراسة على نطاق واسع فذلك يتم من خلال تقنيات جيولوجية مثل رسم الاتجاهات، المفاصل، الانقسام والطيات وما يهدف له إيجاد تفسير لذلك الهيكل الموجود داخل الأرض باستخدام ما هو متواجد على السطح. كما أنه من الصعب ملاحظة تشوه الصخور الحاصل بشكل مباشر لذا يجب دراستها من خلال نماذج حاسوبية وتمثيلها رياضياً.
من فروع علم الجيولوجيا هو علم الرواسب
هو فرع يهتم بالخصائص الفيزيائية والكيميائية للصخور الرسوبية ويهتم في العمليات التي تدخل في تكوينها بما في ذلك عمليات النقل والترسيب وتحويل الرواسب إلى صخور ويهدف هذا الفرع إلى تفسير الظروف البيئية القديمة في مناطق تشكل الرواسب ومواقع الترسيب.كما يقوم بدراسة المكونات، القوام، التركيبات والمحتوى الأحفوري للرواسب المتوضعة في بيئات جغرافية مختلفة.
علم المعادن
ويهتم هذا الفرع بكل ما يخص المعادن بما فيه الخصائص الفيزيائية والتركيب الكيميائي والبنية البلورية الداخلية ويبحث في وجودها وطبيعة توزعها في الطبيعة وحول تكونها من حيث كونها فيزيائية أو كيميائية ويهدف هذا الفرع إلى دراسة المعادن من حيث الوصف والتصنيف فيما لو كان نادراً والتحليل البوري الذي يتضمن الترتيب الذري. كما يقوم بدراسة الصلابة والكثافة وغيرها وتحتاج هذه الدراسات إلى المخابر لإجراء اختبارات فيزيائية وكيميائية للمعدن وتحديد تناظر الكريستال وانحراف الأشعة السينية والعديد من التجارب.
أحد فروع علم الجيولوجيا هو علم البلورات
هو أحد فروع علم الجيولوجيا المختص في دراسة ترتيب الذرات وترابطها في المواد الصلبة البلورية والتركيب الهندسي للشبكات البلورية ويعتمد بشكل كبير على تحليل انحراف الأشعة السينية للبورات التي تعمل كحواجز ضوئية. كما يستطيع الكيمائيون من خلاله تحديد الهياكل الداخلية وترتيبات الترابط للجزيئات.
علم بصريات المعادن
يتضمن دراسة المعادن والصخور بصرياً وينطوي حديثا ً على أخد عينات رقيقة من الصخور وفحصها باستخدام المجهر البتروغرافي الذي يحتوي على مصادر ضوء مستقطبة تضيء قسم رقيق من المادة ومن خلال ذلك يمكن تمييز المعدن من ناحية الشفافية والنظافة. كما يتم دراسة شكل الكريستال ولونه وتصنيف السطوح فيما لو كانت أحادية أم ثنائية المحور ونذكر بعضا ً من هذه المعادن الكوارتز وتورمالين وديوبايد وغيرها.
أهم فروع علم الجيولوجيا هو علم الصخور
يتناول هذا الفرع دراسة علمية للصخور من حيث تكوينها وبنيتها وتوزعها وحدوثها ويدرس أصلها والظروف التي ساهمت في تشكلها من حيث الظروف الفيزيائية والكيميائية والعمليات الجيولوجية المرافقة هذا ويمكن تصنيف الصخور إلى ثلاثة أنواع وهي النارية والرسوبية والمتحولة حيث أن الصخور النارية تشكلت بفعل البراكين أما الرسوبية تكونت بفعل عوامل فيزيائية وكيميائية حدثت للصخور الأولية مثل تأثير المياه والرياح وقوى الجاذبية الأرضية أما الصخور المتحولة نتجت بسبب تعرضها لعوامل الحرارة والضغط بالإضافة إلى عوامل كيميائية في الأعماق.
ونذكر أن علم الصخور التجريبي يتضمن الدراسة المخبرية للصخور للتحقق من الظروف التي ساهمت في تشكل الصخور ففي هذا العلم يتم دراسة مقطع رقيق بواسطة المجهر ليتم تقديم وصف وتصنيف دقيق لها.
علم المستحاثات
وهو أحد فروع علم الجيولوجيا التي تبحث في الماضي وعلاقته بالبيئة والمحيط وهو فرع غريب ومثير وينقسم هذا العلم إلى عدة أقسام نذكر منها:
- علم الأحياء الدقيقة: الذي يدرس الأحافير المجهرية.
- علم النباتات القديمة: الذي يدرس النباتات الأحفورية مثل دراسة الطحالب الأحفورية.
- أحافير اللافقاريات والفقاريات: يتضمن دراسة أحافير اللافقاريات مثل الرخويات وأحافير الفقاريات مثل الأسماك البدائية.
- علم الحفريات: يدرس حبوب اللقاح والجراثيم الحية منها والأحفورية.
- علم الطب: ويدرس عمليات الاضمحلال والحفظ وطريقة تشكل الأحافير بشكل عام.
- علوم الأحافير البشرية: ويدرس أحافير الإنسان في عصور ما قبل التاريخ والأنواع البشرية البدائية.
- علم البيئة القديم: يضم دراسة البيئة والمناح في الماضي من خلال دراسة الأحافير.
الجيولوجيا التاريخية من فروع علم الجيولوجيا
يعتبر من الفروع الذي يبحث في تاريخ الأرض منذ نشأتها حتى الوقت الحاضر ويهدف إلى دراسة العلاقات بين الصخور ببعضها وبين الطبقات الصخرية حيث يمكن تحديد أعمار الطبقات من خلال دراستها وتفحصها وملاحظة العمليات التي ساهمت في تشكيل الطبقات وتحركها عبر الزمن فمثلاً يمكن تحديد الطبقة الأقدم بين الطبقات الرسوبية ببساطة من خلال اعتبار أن الطبقة الأقدم سوف تكون في القاعدة فهذه الطبقات تترسب أفقيا ً إلى حد ما. كما يمكننا من معرفة أن الصخور الرسوبية امتدت عبر البحار على مساحات كبيرة والتي انتهت إلى القارات حالياً، هذا وكان للنشاط الإشعاعي الدور الكبير في التعرف على تاريخ الأرض بالإضافة إلى دراسة المستحاثات.
الجيولوجيا الاقتصادية
يعتبر من أهم فروع علم الجيولوجيا الذي يبحث في الاعتبارات الاقتصادية المتعلقة بالمعادن وطرق استخراجها وتقييمها بالإضافة إلى المواد الخام والوقود الأحفوري مثل الغاز والبترول و كل المواد الأخرى ذات القيمة الاقتصادية ويطبق عليها مبادئ مختلفة من مبادئ علوم الجيولوجيا حيث يعتبر الهدف الأساسي من هذا الفرع دراسة طرق تنقيب المواد المعدنية.
علم المياه الجوفية
يدرس هذا الفرع المياه داخل الأرض منذ دخولها إلى الأرض وتدفقها خلال الطبقات الصخرية في باطنها وتفاعلها مع التربة والصخور المحيطة ويفيد هذا الفرع في تتبع أثر المياه، المساهمة في تحديد مناطقها، المساعدة في تصميم آبار مياه الشرب، اكتشاف كمية المياه المتاحة للحفاظ على إمدادات، دراسة استنزاف التدفقات إلى التدفقات والنظم البيئية، تصميم مخططات نزع المياه الجوفية من الأبنية والتعامل مع المياه الجوفية المرتبطة بالتعدين بالإضافة إلى تسخير الطاقة الحرارية.
الجيولوجيا الهندسية
يهتم بتطبيق المعرفة الجيولوجية في الدراسات الهندسية لضمان العوامل المتعلقة بالموقع مثل استقرار منحدر لأغراض البناء وتحديد خطر الزلازل والفيضانات أو هبوط الطرقات ويمكن إجراء الدراسات خلال مراحل التخطيط وتحليل الأثر البيئي وتصميم مراحل المشروع لتقييم المخاطر الجيولوجية المحتملة وتفاديها وإيجاد الحلول لها.
بالإضافة إلى الفروع الرئيسية السابقة هناك العديد من الفروع الثانوية تتفرع عنها كذلك الأنواع الجديدة التي تحدث نتيجة التطور العلمي مثل دراسة جيولوجيا الكواكب الأخرى والبحث في وجود أدلة للحياة وعناصرها المختلفة من خلال الجليد والمياه والأحياء الدقيقة.
وهكذا نرى علم الجيولوجيا علم واسع ومثير للاهتمام. كما أنه قديم قدم التاريخ فهو من العلوم الأساسية التي يتم الاعتماد عليها في نواحي الحياة اليومية المختلفة خاصة المدنية منها حيث لا يمكن لنا إقامة أي منشأة أو البدء بدراسة مشروع هندسي أو حتى إقامة بئر واستخراج المواد الخام الباطنية دون العودة إلى الجيولوجي.