1-3 ما الطرق الجيولوجية؟

يواجه علماء الجيولوجيا أثناء استقصاء الظواهر الطبيعية والجيولوجية مشکلات متعددة، ويسعون لحلها باستخدام طرق خاصة متنوعة، وخلال عملهم يتوصلون إلى المعرفة العلمية الجديدة في ميدان الجيولوجيا. ونحن نستعرض هنا هذه الطرق لعلها تفتح أمامنا آفاقاً جديدة في اقتراح الطرق المناسبة لتدريس مبحث الجيولوجيا (علم الأرض ومقرراته التي يتضمنها منهاج العلوم المقرر لصفوف

المرحلة الأساسية (الابتدائية والإعدادية)، ومن الطرق التي يستخدمها علماء الجيولوجيا ما يلي:

1- طريقة المشاهدة (الملاحظة)

تقوم عملية الملاحظة عندما يستخدم الفرد حواسه في تفحص شيء ما أو حدث أو ظاهرة، ثم يتوصل إلى معلومات (بيانات) تساعده في وصف هذا الشيء أو الحدث أو الظاهرة ويتبع ذلك بتسجيل النتائج التي يتوصل إليها بدقة وموضوعية. وعالم الجيولوجيا يلجأ إلى استخدام طريقة الملاحظة (المشاهدة) على نطاق واسع لدى دراسته الظواهر الجيولوجية، فعلى سبيل المثال، عندما يتوجه إلى دراسة تاريخ (عمر) الأرض أو الصخور في منطقة ما فإنه يستخدم طريقة الملاحظـة ثـم يحاول تفسير البيانات التي يجمعها لتقدير هذا التاريخ ولإنجاح مهمته يستعين بالعلوم الأخرى مثل الكيمياء والأحياء والفيزياء، وما يلاحظ هنا أن الأسلوب لا يحلّ إلا جانباً صغيراً من هذه المشكلة وغيرها من المشكلات في ميدان التجريبي الجيولوجيا التجريبي.

وللغرض نفسه قد يلجأ عالم الجيولوجيا إلى دراسة الأحافير (المستحاثات) التي تتوافر داخل طبقات الصخور، ومن ثم يطبق المبدأين التاليين:

أ- مبدأ التزامن ويشير إلى أن تكون الصخور ودفن الكائنات الحية عندما ماتت ودفنت فيها قد حدثا في الوقت نفسه.

ب- والمبدأ الثاني: إن الحية قد تغيرت خلال تاريخ الأرض.

والمبدأ الأخير لا يمكن إثباته بالتجربة العلمية إلا أنه قد تم التوصل إليه نتيجة المشاهدات والتفسير والتحليل لفترة زمنية طويلة.

2- استخدام الأساليب البديلة في دراسة المشكلات الجيولوجية

يواجه العالم الجيولوجي صعوبة في استخدام الأسلوب المباشر عند دراسة ظواهر جيولوجية خطرة مثل ظاهرتي البركان والزلزال لما يرافق هذه الدراسة من خطورة على حياته إضافة إلى الصعوبات الكثيرة التي تواجهه فيها، ولذا يقوم باستبدال هذه الدراسة الميدانية بدراسة بديلة يستخدم فيها ظروف ومعدات اصطناعية مشابهة لهاتين الظاهرتين.

كما يؤكد علماء الجيولوجيا بضرورة استخدام أسلوب الاكتشاف لتعويض النقص في دراسة الظواهر الجيولوجية الخطرة وأيضاً تعويض النقص المتمثل بعدم قدرتهم إجراء التجارب العلمية المناسبة عليها .

3- استخدام أسلوب الفرضيات المتعددة

يصعب في علم الأرض التأكيد أو إثبات أو تدعيم النظريات العلمية المقترحة لتفسير الظواهر الطبيعية وتعليل أسباب حدوثها، لذا يلجأ علماء الجيولوجيا إلى اقتراح علة فرضيات في الوقت نفسه تفسر جميعها الظاهرة قيد الدراسة، ثم يعملون على إسقاط الفرضيات الضعيفة وغير المبررة منها، وفي النهاية فإنهم يحصلون على فرضية قوية تفسر الظاهرة، فعلى سبيل المثال لا الحصر، اقترح علماء الجيولوجيا والفلك فرضيات متعددة لتفسير أصل المجموعة الشمسية، وبعضها ما زال مقبولاً والبعض الآخر رفضته الأوساط العلمية في ميداني الجيولوجيا والفلك.

4- مسح المناطق المحددة على سطح القشرة الأرضية

يسود في ميدان الجيولوجيا اتجاه رئيسي يتمركز حول دراسة صخور القشرة الأرضية، ولذا يجهز علماء الجيولوجيا الخرائط الوصفية لبعض مناطق سطح القشرة الأرضية توضح توزيع الصخور وتبين عمرها ونوعها وخصائصها وتركيبها، ثم يقومون باستخدام الخرائط الوصفية في تفسير التاريخ الجيولوجي لهذه المناطق. ولإعداد مثل هذه الخرائط استخدام علماء الجيولوجيا تقنيات وطرق متعددة، عبر التاريخ، ومنها ما يلي:

أ- استخدام الطرق المباشرة للوصول إلى الأماكن النائية، سواء كان ذلك عن طريق التسلق أو استخدام حيوانات الحمل كالجمل واللاما وغيرها.

ب- استخدام الطائرات وبوجه خاص طائرات الهيلوكبتر بهدف إجراء المسوحات المناسبة للصخور في الأماكن النائية.

ج - استخدام التصوير الراداري العادي والملون للوحدات الصخرية باستخدام الطائرات أو السيارات المتطورة.

5- زيادة حجم أدوات المسح التقليدية

إضافة إلى أدوات المسح التقليدية التي سبق ذكرها تحت البند 4 يستخدم علماء الجيولوجيا تقنية الصور الجوية بالأشعة تحت الحمراء أو الأمواج الحرارية بدلاً من استخدام الضوء العادي، وتستخدم هذه التقنية في دراسة البراكين النشطة والبحث عن المياه الجوفية.

6- الدراسة التفصيلية للصخور

يستخدم الجيولوجيين عادة عدة تقنيات للتعرف على مكونات الصخور والمعادن التي تتشكل منها، ومن هذه الطرق ما يلي التحاليل الكيماوية للصخور ودراسة بلوراتها باستخدام الأشعة السينية والتحليل الطيفي والأشعة المرئية.