معرفی رشته مجموعه ژئوفزیک
معرفی رشته مجموعه ژئوفزیک و هواشناسی ۱۲۰۲
ژئوفیزیک به مفهوم عامل شامل فیزیک زمین، جو و اقیانوس‌هاست.
ژئوفیزیک و هواشناسی،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 بر می‌گردد. 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 تأمین 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 بین المللی شورای تحقیقات (IUS) و اتحادیه بین المللی 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 میان رشته‌ای، در واقع پلی است از فیزیک به زمین‌شناسی.
این رشته بیشتر بر روی لایه‌های مختلف زمین، فشارهای وارد بر هر یک از طرف سطوح دیگر و نتایج این برهم کنش‌ها 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 مربوطه به زلزله،چگونگی پیدایش،عوامل موثر ، زلزله‌نگاری و … می‌پردازد.
شناسایی گسله‌های لرزه خیز و فعال کشور، مطالعه پوسته،مطالعه پس‌لرزه‌های زمین لرزه‌های برزگ، مطالعه خطر‌پذیر و ریسک برای شهرهای بزرگ و سازه‌های مهم در سطح کشور، به عهده فارغ التحصیلان 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 اخبار و شایعات مربوط به وقوع زمین لرزه 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 اندازه‌گیری شده و با تفسیر نتایج بدست آمده، شرایط زیرزمین نتیجه می‌شود. خواصی از سنگها که در اکتشافات ژئوفیزیکی، سنجیده می‌شوند، معمولاً شامل کشسانی،هدایت الکتریکی، هدایت حرارتی، چگالی، خاصیت مغنایسی و رادیواکتیویته است. در اکتشافات ژئوفیزیکی معمولاً به دنبال یک ناهنجاری یا به زبانی انحراف از مشخصات یکنواخت زمین شناسی هستیم. تغییر ناگهانی در جنس مواد، برخورد به یک گسل با 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 می‌پردازند. 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 می‌شود که تعدادی از آنها عبارتند از:
روش پتانسیل خودزا
که بر اساس فعل و انفعالات شیمیایی یا مکانیکی مثل تغییرات سولفور، تغییر در ترکیبات سنگها، فعالیت بیوالکتریکی مواد ارگانیک، فرسایش و گرادیان مایع زیرزمینی بوجود می‌آید. این روش برای بدست آوردن پتانسیل الکتریکی زمین، بدون هیچ گونه القای مصنوعی در زمین صورت می‌گیرد و ساده‌ترین و کم هزینه‌ترین روش از روش‌های ژئوفیزیک است.
روش مقاومت ویژه
به عبور جریان الکتریکی درون زمین می‌گوییم که اندازه‌گیری شدت و اختلاف پتانسیل بین الکترودها را بر عهده دارد که از نتیجه حاصل از این عملیات صحرایی می‌توانیم مقاومت ویژه در زمین را بدست آوریم. این روش بیشتر برای اکتشافات آب‌های زیرزمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد 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 می‌گیرد روش نقطه‌ای و روش منطقه‌ای. 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 می‌گیرد. 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 درباره‌ی شکل میدان جاذبه زمین در نقاط مختلف است. با توجه به این که میدان جاذبه بستگی به جنس لایه‌ها دارد با این روش می‌توان به تحلیل و بررسی مسائل زمین ساختی مثل تاقدیس‌های زیرزمینی، گنبدها، گسل‌ها و توده‌های نفوذی پرداخت. این روش در بررسی‌های مهندسی جهت تعیین محل حفره‌ها و غارهای انحلالی داخل سنگ‌های آهکی استفاده می‌شود.این روش مطمئن‌ترین روش برای اکتشافات نفتی است.
لرزه‌نگاری
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 ضربه‌ای 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 می‌کنند. 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 اندازه‌گیری است. آنها با بررسی زلزله‌ها و اطلاعات آنها به اندازه‌گیری ضخامت لایه‌ها و تعیین مرز لایه‌ها می‌پردازند . تفاوت کار این رشته و رتشه لرزه نگاری در روش ایجاد امواج است. به طوری که در لرزه‌نگاری امواج به صورت مصنوعی و با انفجارها و با ضربه مصنوعی ایجاد می‌شوند 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 زمین‌شناسی 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.
