تعريف أول: الجيوفيزياء هي وصف للخصائص الجيولوجية وحالة المياه الجوفية والتلوث وغيرها للبيئة تحت سطح الأرض بالاعتماد على المسح العمودي والأفقي للتغيرات في الخصائص الفيزيائية باستخدام تقنيات غير هجومية (لا تسبب تخربًا أو تحتاج لشق في القشرة بعكس استخراج النفط على سبيل المثال).
تعريف ثاني: هي الدراسة غير الهجومية للبيئة تحت السطحية من خلال قياس وتحليل الحقول الفيزيائية على السطح. بعض الدراسات تهتم بما هو تحت السطح مباشرةً وبعضها يركز على أعماق أكبر تقدر بعشرات المترات.
كلا التعريفين يشتركان بأن الجيوفيزياء تستخدم تقنيات غير هجومية لدراسة ما تحت السطح. الاستثناء الوحيد لذلك هو التقنيات الجيوفيزيائية التي تستخدم الحفر المحفورة سابقًا.
التعريف الأول يركز على الخصائص التي نهتم بها كالبنى الجيولوجية وغيرها، فيما يهتم التعريف الثاني يركز على اختلاف الأعماق باختلاف الهدف من الدراسة.
ما هي المسائل التي تدرسها الجيوفيزياء ؟
بشكل عام تقسم المسائل الفيزيائية والهندسية إلى عدة أصناف هي:
1. البنى التحتية (طرقات وجسور).
2. المياه الجوفية (استكشافها ودراسة التلوث).
3. المخاطر الجيولوجية (كالزلازل).
4. وضع الخرائط الجيولوجية.
5. علم الآثار.
6. التحقيقات الجنائية (الكشف عن الجثث المدفونة بطرق غير شرعية).
7. الهندسة المدنية (الدراسات غير التدميرية).
8. دراسة مكبات النفايات.
9. دراسة أمن السدود.
10. تحديد مواقع القنابل العنقودية التي لم تنفجر.
ما هي العلاقة بين الجيوفيزياء الهندسية والجيوفيزياء البيئية؟
قد لا يبدو أن هناك فرقًا واضحًا بين الجيوفيزياء الهندسية والبيئة في بعض التطبيقات. ولكن بشكل عام فإن تطبيقات مثل دراسة المياه الجوفية وتحديد أماكن القنابل العنقودية تعتبر أقرب للجيوفيزياء البيئة كونها تهتم بصحة الإنسان وسلامة المجتمع بدلًا من التركيز على النواحي والخصائص التي تهتم بها الجيوفيزياء الهندسية.
أما التطبيقات المتعلقة بالبنى التحتية على سبيل المثال تعتبر أقرب إلى الجيوفيزياء الهندسية كونها تهتم بأمور مثل تحديد مخاطر البيئة التحتية على الطرق والجسور والتعامل معها. تطبيقات أخرى تصب في مجال الجيوفيزياء الهندسية هي دراسة أمن السدود ودراسات الهندسة المدنية.
بالطبع لا يمكننا دائمًا التمييز بشكل واضح بين الجيوفيزياء الهندسية والبيئية. فمثلًا في الدراسات المتعلقة بالمخاطر الجيولوجية يبدو أن كلا النوعين يبرزان بنفس القدر.
ما هي فوائد الجيوفيزياء ؟
للجيوفيزياء عدة فوائد منها:
1- أنها تستخدم تقنيات غير تدميرية، ما يجعلها مناسبةً للاستخدام في الأماكن المأهولة كالمدن التي ينشأ فيها العديد من المشاكل الهندسية والبيئية. كما يمكن استخدامها لاستكشاف مواقع أثرية من دون تدميرها.
2- ذات كفاءة عالية، إذ تؤمن وسيلةً لدراسة مساحات واسعة من البيئة تحت السطحية بسرعة.
3- شاملة، إذ تؤمن طرائق متعددةً من مختلف المجالات لدراسة مشكلات معقدة وإيجاد حلول لها.
4- رخيصة، إذ لا تتطلب عمليات حفر أو تنقيب، ما يمكننا من الوصول لمساحات واسعة من البيئة تحت السطحية بتكلفة قليلة.
5- مثبتة، إذ أن معظم الطرائق المتبعة في الجيوفيزياء موجودة وقيد الاستخدام منذ أكثر من 50 عامًا.
ما هي الوسائل الجيوفيزيائية المتوافرة لدينا حاليًا؟
1- الأمواج الكهرومغناطيسية: مثلًا نقوم بتسليط أمواج كهرومغناطيسية على سطح المنطقة المراد دراستها ونقارن طيف الامتصاص مع طيف امتصاص النفط على سبيل المثال لنستنتج وجود أو عدم وجود نفط في هذه المنطقة.
2- الجاذبية.
3- المغانط.
4- المقاومة النوعية.
5- الانحرافات الزلزالية.
6- الاستقطاب المحرض.
كيف تُفسَر البيانات المجموعة بالطرائق الجيوفيزيائية؟
مع تراكم الخبرات في مجال الجيوفيزياء تغيرت طبيعة تطبيقاتها. في البداية اقتصرت تطبيقات الجيوفيزياء على الأوضاع المتأزمة. فمثلًا، قد يُكتشَف أن المياه في منطقة ما تعرضت للتلوث وبالتالي يُستدعَى الخبراء لدراسة مدى التلوث وانتشاره لتقديم اقتراحات وحلول. الآن، أصبحت الجيوفيزياء نشاطًا مخططًا (كإنشاء الطرق السريعة والسدود).
أحد أهم الأمور التي يجب توافرها قبل البدء بالنوعين (المخطط والأزمات) هي بيانات موثوقة وصحيحة ومعروضة بشكل جيد.
تمر جميع البيانات بعدة مراحل هي:
● جمع البيانات.
● المعالجة.
● العرض.
● النمذجة.
● التفسير.
اقرأ أيضًا:
معلومات وحقائق عن عنصر الكريبتون
يبدو أن هذا البركان الإيطالي العملاق يعيد دورة حياته النارية
ترجمة: مهران يوسف
تدقيق: أحلام مرشد
