علوم الأرض والجيولوجيا

نبذة تعريفية عن “علم الأرض” وأقسامه

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

علم الأرض أقسام علم الأرض علوم الأرض والجيولوجيا

يطلق اصطلاح علوم الأرض على العلوم التي تهتم أساساً بالغلاف الجوي، والمحيطات والقارات (القشرة الأرضية) وتتناول هذه العلوم بالدراسة والفحص، تاريخ الأرض وتركيبها الكيميائي وخصائصها الفيزيائية بالإضافة إلى المسطحات المائية كالمحيطات والبحار والأنهار.

كما تدرس هذه العلوم الغلاف الغازي، والعلاقة بين مكونات الأرض الصلبة والسائلة والغازية.

 

ويمكن تقسيم علوم الأرض إلى شقين رئيسيين:

الأول: علوم الأرض الصلبة (Geosciences) وهي تشمل الجيولوجيا والجيوكيمياء والجيوفيزياء.

الثاني: علوم الغلاف الجوي (The Atmospheric Sciences) وفيما يلي تعريف موجز لكل علم من العلوم الفرعية التي تندرج تحت هذين القسمين:

 

أ‌- الجيولوجيا:

الجيولوجيا (Geology) كلمة لاتينية مكونة من مقطعين: الأول «جيو» (Geo) ويعني الأرض وهو مأخوذ من اسم الآلهة (جي) ربة الأرض في الميثولوجيا الأغريقية والثاني «لوجي» (Logy) الذي يعني علم.

وتوجد تعريفات كثيرة لهذا العلم غير أن أكثرها دقة ذلك التعريف الذي ينص على أن الجيولوجيا هي «دراسة طبيعة مواد الأرض. 

والعمليات التي تحدث فيها والكيفية التي تتفاعل بها هذه المواد بعضها مع بعض عبر الزمن لكي تترك سجلاً عن الأحداث الماضية في المواد والملامح الأرضية الموجودة في العصر الراهن».

 

ومن ثم يدرس الجيولوجيون المعادن والصخور ورواسب الخامات والوقود العضوي والأحافير، والتأثيرات الطويلة المدى الناجمة عن المياه الموجودة في اليابسة والبحار، بالإضافة إلى التأثيرات الناجمة عن الغلاف الجوي.

ويهتم الجيولوجيون كذلك بدراسة العمليات الجيولوجية التي تحدث خلال الوقت الحاضر باعتبارها أداة مثلى لفهم الأحداث التي وقعت في سالف الزمان.

 

ب‌-الجيوكيمياء

تتضمن الجيوكيمياء دراسة تركيب الأرض من وجهة نظر كيميائية، والتعرف على الطرق التي تفاعلت بها المواد المكونة للأرض عبر الزمن. 

فعلى سبيل المثال يمكن بدراسة سلوك المواد المشعة، تحديد عمر المواد ومقدار الطاقة التي حررت عبر الزمن كنتيجة لتحلل المركبات المشعة (انظر جيوكيمياء).

 

ج‌- الجيوفيزياء

تتعامل الجيوفيزياء مع الخواص والظواهر الطبيعية والسلوك الحركي (الديناميكي) للأرض.

فهي إذن «تطبيق لأساسيات علم الفيزياء في دراسة الأرض» ومن ثم فإنها تهتم بدراسة عدد كبير من المشاكل المعقدة التي تتضمن ظواهر طبيعية، مثل:

(أ‌) علم الزلازل (Seismology) الذي يتناول الزلازل والهزات الأرضية.

(ب‌) البراكين.

 

(ت‌) بناء الجبال.

(ث‌) حرارة الأرض ومجال سريانها وكيفية توزيع درجاتها في طبقات الأرض.

 

(ج‌) قياس جاذبية الأرض ومقدارها عند أعماق مختلفة وأماكن متعددة.

(ح‌) الظواهر المغناطيسية الكهربية للأرض باعتبار أن الأرض مولد مستمر يعمل بصورة ذاتية. انظر: (مادة جيوفيزياء).

 

د‌- علوم الغلاف الجوي

يطلق أيضاً على هذه العلوم معاً اسم: علم الأرصاد الجوية (Meteorology)، الذي يهتم بدراسة كافة المظاهر البيولوجية والفيزيائية والكيميائية للغلاف الجوي للأرض. 

وعلى الرغم من أن دراسة الطقس كانت هي الهدف الرئيسي للأرصاد الجوية إلا أن دخول الإنسان عصر الفضاء دفعه إلى زيادة بحثه ومعارفه عن البيئة، التي ستنطلق خلالها سفنه الفضائية ثم الكائنات الحية التي سيرسلها لاحقاً إلى الفضاء.

وكنتيجة لذلك أصبح علم الأرصاد الجوية يتناول بالدراسة كثيراً من الجوانب المتعلقة بالغلاف الجوي للأرض التي تجري دراستها لأول مرة، مثل دراسة الآثار الناجمة عن تيارات الكواكب الكبيرة في الغلاف الجوي والمائي للأرض.

 

ومثل هذه الجوانب لا تتم دراستها في الوقت الحالي بهدف فهم الطقس وحده، لكن للوصول إلى فهم جيد لحركة الغلاف الجوي بأكمله والمحيطات.

ويعتبر علم المحيطات أحد فروع علوم الأرض، وهو يهتم بدراسة كل الجوانب المتعلقة بالمحيطات: تاريخها وتركيبها وسلوكها الطبيعي ومكوناتها الأحيائية.

وقد حقق هذا العلم تقدماً كبيراً خلال الفترة التي أعقبت الحرب العالمية الثانية حيث اخترع العديد من الأجهزة والمعدات التي أسهمت في التعرف على الكثير من الخواص الهامة للمحيطات.

مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪أصبح العدو القديم حليفًا .. استخدام الفيروسات في علاج السرطان
. خالد صنبر، د. معتصم البارودي، د. نبيل أحمد باحثون في مجال الأمراض والفيروسات بكلية الطب في هيوستن، الولايات المتحدة
على الرغم من كونها أكثر الكائنات بساطًة فإن الفيروسات أتقنت عملية التطور بصورة مذهلة؛ فقد أتاح استغلال تلك المخلوقات الدقيقة لمخلوقات أكثر تعقيدًا، لحاجتها إلى التكوينات الخلوية، قدرة كبيرة لها على اجتياز العقبات التطورية. ففي جينومنا الخاص، اتخذت الفيروسات مخبئًا لإحدى أكثر الرحلات نجاحًا عبر الزمن، إذ يعتقد أن نحو %10 من ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪قصة الفيروسات .. 3 رواد أسهموا في اكتشافاتها المذهلة
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الوريات المتحدة
يعتبر أواخر القرن التاسع عشر العصر الذهبي لعلم الميكروبيولوجيا علم الأحياء المجهرية، إذ شهد اكتشافات كثيرة عن بعض أنواع المكروبات، وتحديدا البكتيريا والفطريات. وأدت هذه الاكتشافات إلى تكوين نظرية شمولية عن الميكروبات، تعرف بنظرية الجراثيم germ theory، التي بنيت على معلومات توفرت لدى العلماء في ذلك الوقت. افترضت هذه النظرية توفر بعض الخصائص في أي مسبب ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪المادة السلبية.. أسرع من إيقاع الضوء والزمن
.أحمد مغربي طبيب ومترجم وكاتب متخصص بالموضوعات العلمية، لبنان
هل يمكن السفر بأسرع من الضوء؟ إذا كان إيقاع الزمن يسير بسرعة الضوء، وفق نظرية آينشتاين عن النسبية، ألا يكون التحرك بسرعة الضوء أو أكثر سفراً في الزمن أيضاً؟ أليس بموجب معادلة آينشتاين الشهيرة عن المادة والطاقة E=a.mc2 تتبدد المادة وتتحوّل إلى طاقة صرفة عندما تصل إلى التحرّك بسرعة الضوء، فكيف يمكن التنقل أسرع من الضوء من دون حدوث ذلك؟
 يألف عُشاق السينما أفلاماً عن آلة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪فيروس كورونا المستجد .. ماهية الفيروسات والمتلازمات التنفسية
حمد عبد الحميد إعلامي وكاتب، الكويت
لا يزال العالم منشغلا منذ بداية العالم الحالي بالتطورات المرتبطة بانتشار فيروس كورونا، والإصابات التي يحدثها، والوفيات الناجمة عنه، والآثار الاقتصادية السلبية، والتداعيات الكارثية التي يمكن أن يخلفها على جميع المجالات في حال استمراره مدة طويلة من دون التوصل إلى علاج مناسب له. ومنذ الإعلان عن خطورة الفيروس، واحتمال تحوله إلى وباء عالمي، سارعت جهات عدة، في مقدمتها منظمة الصحة العالمية، إلى نشر الإجراءات ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تولِّد الجبال بؤرة مضطربة ساخنة
قلم:     إريك هاند
ترجمة:  صفاء كنج
المحيط الجنوبي شهير بعواصفه، وهو موطن لأمواج أعلى من أعمدة الهاتف. ولكن على ارتفاع 50 كيلومتراً، يكون الطقس عاصفاً بالقدر نفسه، حتى وإن لم نر ذلك بالوضوح نفسه. هناك، تتكسر موجات قوية في الهواء وتتحطم وتدفع بالطاقة إلى طبقة الستراتوسفير Stratosphere وتغير اتجاه الرياح التي تساعد على التحكم في المناخ.
على امتداد عقدين عرف الباحثون أن منطقة قريبة من خط العرض 60° جنوباً، على طول ممر دريك Drake ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪معرفة تاريخ العلم ومسيرته..تكامل منطقي لتطور المعارف والعلوم
. سائر بصمه جي باحث في تاريخ العلوم عند العرب - سورية
يهتم الكثير من الناس بثمار العلم والتقنية، لكن رجال العلم الحقيقيين يهتمون بالشجرة التي أفرزت هذه الثمار. فالثمرة بما تحويه من مكونات وعناصر مفيدة استمدت هذه العناصر من جذور شجرتها، والجذور استمدت العناصر التي تغذي بها نفسها من التربة والبيئة الصالحة لها.
وقصة الشجرة والثمرة التي نرويها تشبه إلى حد بعيد قصة العلم ومنجزاته. فلا يمكن لأي رجل علم يريد أن يطور في أبحاثه العلمية ويقدم ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الأوبئة العالمية.. مقدمات فلسفية وفكرية
. نزار خليل العاني باحث، وأكاديمي سابق في عدد من الجامعات، سورية
كتبتُ على صفحات هذه المجلة منذ نحو خمس سنوات مقالة بعنوان الأوبئة في الأدبيات والمدونات غير العلمية، أظهرت فيها وجود تلازم بين الوباء والإنسان على مر التاريخ. ويتعرض العالم  حاليا لسطوة فيروس درجنا على تسميته  كورونا أو كوفيد  COVID19، وارتأيت أن أشارك القراء بهذه المقدمات الفلسفية والفكرية، بعد أن خاض الكثيرون في الجوانب العلمية. وجاء في خاتمة مقالتي السابقة عن الأوبئة: ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪مجهر ألماسي يكشف أسرارَ مغناطيسية للصخور القديمة
قلم:   بول فوسن
ترجمة:  صفاء كنج
على منضدة داخل المختبر المحمي مغناطيسياً، حيث يعمل روجر فوRoger Fu، وهواختصاصي بعلم الكواكب من جامعة هارفارد Harvard University، يوجد جهاز متواضع يمكنه نبش قصص الماضي الجيولوجي السحيق. ويتكون مجهر الألماس الكمي Quantum diamond microscope اختصاراً: المجهر QDM من عدد من الملفات الكهرومغناطيسية Electromagnetic coils الملفوفة حول كاميرا وليزر صغير وما يشبه شريحة اختبار وردية اللون. ولكن الشريحة ليست من ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪قدرتك على اتخاذ القرار: وكالة خارقة لا تستطيع الفيزياء شرحها
قلم:     ريتشارد ويب
ترجمة: همام بيطار
في الآونة الأخيرة كنت أفكر في اقتناء جرو، وكما تعلم، فقد دفعني إلى ذلك الرغبة في الحصول على بعض من الرفقة، شيءٌ ما ليحفزني خلال تلك الأيام الكئيبة عندما تكون المعنويات منخفضة والجسد متعبا.
بل إنني ذهبت إلى دارٍ لإيواء الكلاب الضالة؛ لأنّ ذلك بدا الشيء المناسب فعله. وهناك شاهدت كلبة محببة بعينين جميلتين ولعوبتين. ذكرتني بكلبنا المهجن Mutt ويسكي Whiskey عندما كنت طفلاً. وفي نهاية المطاف ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪في عالم الكمالسبب لا يأتي قبل النتيجة بالضرورة
بقلم: كيلي أوكس
ترجمة: أ. د. محمد قيصرون ميرزا
وجبة الفطور في بيتي هي عملية سببية، إذ يغلي الماء في الإبريق لأنني أدرت مفتاحه الكهربائي، ويصير الخبز المحمص ذهبي اللون لأنني وضعته في المحمصة. أما الزبدة؛ فإنها تصل إلى الطاولة لأنني نقلتها من الثلاجة. ومع كل ما نرى في الكون من غرابة، فإن هذه حقائق نقبلها دون نقاش. فالماضي هو الماضي والحاضر يسبق المستقبل، والسبب يسبق النتيجة. إلا عندما لا يكون الأمر كذلك.
لقد بدأ الفيزيائيون بإدراك ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪داخل مهمة منع ارتطام كويكبات عملاقة بالأرض
قلم:     ليا كرين
ترجمة: وفاء الكندري
تجاوز الوقت منتصف الليل للتو في 29 أبريل 2027. أُجلي سكان جزيرة مانهاتن بنيويورك إجلاءً تامًّا. أضواء تايمز سكوير Times Square مطفأة، والشوارع مهجورة. يكتنف صمت مخيف الأحياء الخالية. وفي السماء، تقترب كرة صخرية بحجم مبنى كبير من الأرض بسرعة 19 كم/ثانية. في أقل من دقيقة – إذا ما صحت الحسابات – ستنفجر الصخرة في سماء حديقة سنترال بارك Central Park.
حظيت المدينة بستين يوما للاستعداد للحدث. ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الهيدروجين المعدني سيكون الوقود الأفضل إذا نجحنا في إنتاجه
قلم: مايكل بروكس
ترجمة: أنوار البغلي
من كان يتصور أن أعظم مادة في العالم يمكنها توليد هذا الكم من الحرارة؟ للأسف، إنها ليست النوع المفيد من الحرارة. على الأقل حتى الآن. بعد أكثر من 90 عاماً من المحاولات لإنتاج الهيدروجين بصورته المعدنية Metallic form، مازالت النتائج الوحيدة التي يمكن التأكد منها هي الانقسامات بين الباحثين حول هذه النتيجة.
وإنتاج الهيدروجين المعدني لأول مرة يعد إنجازا كبيرا ، إلى درجة نسب معها العديد من الباحثين ... (قراءة المقال)

اظهر المزيد