معرفی رشته ژئوفیزیک در مقطع کارشناسی ارشد

ژئوفیزیک‏ به‏ مفهوم‏ عام‏ شامل‏ فیزیک‏ زمین‏، جو و اقیانوس‏هاست‏. علم ژئوفیزیک، بررسی پارامترهای مختلف فیزیکی کره زمین است. پیدایش‏ این‏ علم‏ به‏ کشف‏ ژیلبرت،‏ در نیمه‏ دوم‏ سده شانزدهم‏ میلادی،‏ مبنی بر این که‏ زمین‏ همانند یک‏ مغناطیس‏ بزرگ‏ عمل‏ می‏کند و نیز به‏ نظریه‏ گرانش‏ نیوتن‏ در نیمه دوم‏ سده‏ هفدهم‏ میلادی‏ برمی‏گردد. امروزه‏ این‏ علم‏ با بهره‏گیری‏ از دیگر علوم‏ پایه‏، دانشی‏ است‏ با کاربردهای‏ فراوان‏ که به شاخه‏های‏ متعددی‏ تقسیم‏ می‏شود. وظیفه اصلی‏ علم‏ ژئوفیزیک‏، مطالعه فرایندهای‏ فیزیکی‏ است‏ که‏ در سیاره زمین‏ و منظومه شمسی‏ رخ‏ می‏دهد. شناخت‏ پدیده‏های‏ مرتبط‏ با تحول‏ زمین‏ جامد، جو و اقیانوس‌ها برای‏ تامین‏ نیازهای اساسی‏ زندگی‏ انسان‏ ضروری‏ است؛

به‏ طور مثال‏ می‏توان‏ به‏ نیاز روزافزون‏ به‏ کشف‏ منابع‏ جدید انرژی‏، اکتشاف‏ کانی‌ها و ذخایر آب‌های‏ زیرزمینی‏، پیش‏‌بینی‏ رویدادهای‏ طبیعی‏ مانند زلزله‏، آتشفشان‏، سیل‏ و خشکسالی‏ و همچنین‏ یافتن‏ راه‌های‏ چگونگی‏ کاهش‏ اثر ویرانگر این‏ پدیده‏ها اشاره‏ کرد. بر اساس‏ این‏ نیاز و ضرورت‏ توسعه‏ علم‏ ژئوفیزیک‏، اتحادیه‏ بین‏المللی‏ شورای‏ تحقیقات (IUS) و اتحادیه‏ بین‏المللی‏ علوم (IUS) از ژوئیه‏ ۱۹۵۷ تا دسامبر ۱۹۵۸ را سال‏ ژئوفیزیک‏ نامید و از تمامی‏ ملل‏ مختلف‏ درخواست‏ کرد‏ ‏ برای‏ توسعه‏ و پیشبرد این‏ علم‏ همکاری نمایند. ژئوفیزیک مانند سایر گرایشات میان‌رشته‌ای، در واقع پلی است از فیزیک به زمین شناسی. این رشته بیشتر بر روی لایه‌های مختلف زمین، فشارهای وارد بر هریک از طرف سطوح دیگر و نتایج این برهم‌کنش‌ها بحث می‌کند. مواردی نظیر چگونگی پیدایش کوه‌ها، قاره‌ها و ناهمواری‌ها از جمله مباحث مطرح در این رشته می‌باشد. این رشته همچنین به بررسی جامع موضوعات مربوط به زلزله، چگونگی پیدایش، عوامل موثر، زلزله نگاری و … می‌پردازد. شناسایی گسله‌های لرزه خیز و فعال کشور، مطالعه پوسته، مطالعه پس‌لرزه‌های زمین لرزه‌های بزرگ، مطالعه خطر پذیری و ریسک برای شهرهای بزرگ و سازه‌های مهم در سطح کشور، به عهده فارغ‌التحصیلان این رشته است. اکتشافات ژئوفیزیکی، لرزه‌نگاری و مطالعات لرزه‌ای سدها، مطالعات ژئوفیزیک کارخانه‌ها و نیروگاه‌ها، دریافت و جمع‌آوری اطلاعات مراکز علمی مربوط در ثبت زمین‌لرزه، پردازش این اطلاعات، بررسی و تحلیل پیش‌نشانگرهای زمین‌لرزه و امکان‌سنجی پیش‌بینی وقوع و یا عدم وقوع آن، بررسی و تحلیل اخبار و شایعات مربوط به وقوع زمین‌لرزه نیز همگی در این رشته بررسی می‌شود

* گرایش‌ها و ابعاد مختلف این رشته در کارشناسی ارشد

در اکتشافات ژئوفیزیکی برخی از مهمترین خواص فیزیکی زمین توسط ابزارهای ویژه اندازه گیری شده و با تفسیر نتایج بدست آمده، شرایط زیر زمین نتیجه می‌شود. خواصی از سنگ‌ها که در اکتشافات ژئوفیزیکی، سنجیده می‌شوند، معمولا شامل کشسانی، هدایت الکتریکی، هدایت حرارتی، چگالی، خاصیت مغناطیسی و رادیواکتیویته است. در اکتشافات ژئوفیزیکی معمولا به دنبال یک ناهنجاری یا به زبانی انحراف از مشخصات یکنواخت زمین شناسی هستیم. تغییر ناگهانی در جنس مواد، برخورد به یک گسل یا یک منطقه خرد شده یا لایه‌های آبدار می‌توانند ناهنجاری‌هایی نسبت به شرایط طبیعی به حساب آیند.

* ژئوالکتریک

در این گرایش به تعیین مقاومت ظاهری لایه‌های مختلف زمین و تعیین جنس آن‌ها می پردازند. این کار از طریق اختلاف پتانسیل بین لایه‌های زمین انجام می‌گیرد. با استفاده از این روش می‌توان خواص الکتریکی سنگ‌ها را تشخیص داد، که بوسیله چند روش الکتریکی محاسبه می شود که تعدادی از آن‌ها عبارتند از:

روش پتانسیل خود زا: که براساس فعل و انفعالات شیمیایی یا مکانیکی مثل تغییرات سولفور، تغییر در ترکیبات سنگ‌ها، فعالیت بیوالکتریکی مواد ارگانیک، فرسایش و گرادیان مایع زیر زمین بوجود می آید. این روش برای بدست آوردن پتانسیل الکتریکی زمین، بدون هیچ گونه القای مصنوعی در زمین صورت می‌گیرد و ساده ترین و کم هزینه ترین روش از روش‌های ژئوفیزیک است.

روش مقاومت ویژه : به عبور جریان الکتریکی درون زمین می‌گوییم که اندازه گیری شدت و اختلاف پتانسیل بین الکترودها را برعهده دارد که از نتیجه حاصل از این عملیات صحرایی می‌توانیم مقاومت ویژه در زمین را بدست آوریم. این روش بیشتر برای اکتشافات آب‌های زیر زمینی مورد استفاده قرار می گیرد و حتی با استفاده از این شیوه می‌توان شیرینی و شوری آب‌ها را نیز تشخیص داد.

* مغناطیس سنجی

این شاخه به بررسی تغییرات میدان مغناطیسی زمین می‌پردازد که این کار به دو روش انجام می گیرد روش نقطه ای و روش منطقه ای. در روش نقطه‌ای دستگاه را روی نقاط مختلف زمین قرار می‌دهند و تغییرات را بررسی می‌کنند اما در روش منطقه‌ای این کار از طریق هوایی صورت می‌گیرد. استفاده از این روش بیشتر برای اکتشافات مواد فلزی که خاصیت مغناطیسی دارند و درون زمین است. برای مثال برای کشف آهن، نیکل و …که دارای خاصیت مغناطیسی هستند مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه اغلب اکتشافات به روش منطقه‌ای، توسط یک مغناطیس سنج که به دنبال هواپیمایی کشیده می‌شود، انجام می‌شود. به این ترتیب منطقه‌ای وسیع در مدتی کوتاه و با مخارجی نسبتا کم مورد بررسی قرار می‌گیرد.

* گرانی سنجی

هدف این شاخه بررسی و بدست آوردن شتاب جاذبه زمین و همچنین بحث درباره ی شکل میدان جاذبه زمین در نقاط مختلف است. با توجه به اینکه میدان جاذبه بستگی به جنس لایه‌ها دارد با این روش می‌توان به تحلیل و بررسی مسائل زمین ساختی مثل تاقدیس‌های زیر زمینی، گنبدها، گسل‌ها و توده‌های نفوذی پرداخت. این روش در بررسی‌های مهندسی جهت تعیین محل حفره‌ها و غارهای انحلالی داخل سنگ‌های آهکی استفاده می شود. این روش مطمئن ترین روش برای اکتشافات نفتی است.

* لرزه نگاری

هدف این شاخه بررسی و تعیین مرز لایه‌ها، محل گسل‌ها و غارها یا ضخامت لایه‌ها و تا حدی جنس لایه‌ها است. این کار توسط بررسی رفتار سنگ‌های درون زمین در مقابل عبور امواج الاستیک از آن‌ها صورت می‌پذیرد که تولید این امواج به دو صورت ضربه ای و انفجاری صورت می‌گیرد. در روش ضربه‌ای این امواج توسط ضربه‌های مصنوعی تولید می‌شوند و در روش انفجاری امواج به وسیله انفجارهایی در عمق زمین ایجاد می‌شوند. به طور کلی امواج لرزه‌ای از محل تشکیل به صورت کروی منتشر می‌شوند. این امواج با سرعتی که بستگی به خواص کشسانی زمین دارد از داخل آن عبور می کنند. امواج لرزه‌ای در محل تغییر جنس مواد منعکس یا منکسر شده و پس از بازگشت به سطح زمین توسط ابزارهایی ثبت می‌شوند.

* زلزله شناسی

کار این شاخه فقط اندازه گیری است. آنها با بررسی زلزله‌ها و اطلاعات آن‌ها به اندازه گیری ضخامت لایه‌ها و تعیین مرز لایه‌ها می‌پردازند. تفاوت کار این رشته و رشته لرزه نگاری در روش ایجاد امواج است. به طوری که در لرزه نگاری امواج به صورت مصنوعی و با انفجارها و یا ضربه مصنوعی ایجاد می شوند ولی در زلزله شناسی این امواج از چشمه‌ای طبیعی تولید می‌شود که در اثر زلزله ایجاد می‌شود.

* زمینه‌های اشتغال

فارغ التحصیلان این رشته در سازمان زمین شناسی یا در شرکت نفت در بخش اکتشافات نفتی و در کارهای مهندسی از قبیل اکتشافات لرزه و همچنین در اکتشافات آب می‌توانند مشغول به کار ‌شوند.

مطالب مرتبط با این نوشته

برچسب ها: