فوائد علم الجولوجيا

الأرض وفروعه المختلفة خدمات جليلة في مجالات متعددة كما يلي :- مثل البحث عن مصادر الطاقة – الكشف عن الثروات المعدنية – تدبير مصادر إضافية لمياه الشرب والرى – الحصول على مواد البناء اللازمة للإنشاء والتعمير لإقامة المنشات الهندسية العملاقة – المساهمة فى حماية البيئة الأغراض العسكرية

أولاً الجيولوجيا والطاقة :- أهم مصادر الطاقة هي البترول- والغاز الطبيعي - الفحم- المواد النووية

1- البترول والغاز الطبيعي :-

- يعتبر البترول المصدر الرئيسي والآمن للطاقة. وله دور هام في اقتصاديات البلاد

وكان للجيولوجيون والجيوفيزيقيون دور هام في اكتشافه كما يلي :-

أ-عمل دراسات سطحية وتحت سطحية وتحليل التتابع الطباقي لمعرفة مدى ملاءمته لنشأة البترول وهجرته واصطياده والحفاظ عليه داخل مكامنه لزيادة الاحتياطي منه وما يصاحبه من غاز طبيعي

ب- عمل الخرائط الجيولوجية والجيوفيزيقية التي كان لها الفضل في الاكتشافات البترولية

- ومن حقول البترول في مصر [ رأس جمسة غرب خليج السويس – المرجان وسط خليج السويس – العلمين ، أبو الغراديق ، يدما ، الرزاق الصحراء الغربية ]

- حقول الغاز الطبيعي[أبو ماضي الدلتا- أبو الغراديق الصحراء الغربية-أبو قير بالبحر المتوسط ]

- حقول البترول والغاز الطبيعي [ بدر الدين ، خالدة ، أبو سنان ، أم بركة ، يدما ] .

جـ- وبعد الاكتشاف فان على الجيولوجي بذل المزيد من الجهد لأجراء دراسات تفصيلية دقيقة لتحديد شكل وأبعاد المكامن المكتشفة – وما بها من طبقات منتجة وامتدادها لتقييم الاكتشافات وزيادة الاحتياطي للأجيال القادمة .

2- الفحم :- أثبت تقارير الحفر عن البترول والمياه الجوفية وجود الفحم في أماكن متفرقة من مصر العليا وشبة جزيرة سيناء .

اهتم الجيولوجيون بذلك لمعرفة توزيع الطبقات الكربونية والصخور الحاملة لها الظروف التي تكونت فيها وكان ذلك في ثلاث مناطق هي :-

أ – منطقة قبة المغارة ( شمال سيناء ) :-

- قارن الجيولوجيون بين التتابع الطباقي للعصر الجوراسي منها وبيئته الترسيبية مناطق مناظرة له في العالم اكتشف الفحم في طبقات مماثلة فيها من خلال :-

عمل عدة أنفاق ومغارات كشفية فكانت النتائج كما يلي :-

وجود الفحم في طبقات مختلفة السمك بين رواسب الحجر الرملي والحجر الطيني وبحفر عدد كبير من الآبار الاستكشافية تأكد من وجود عدة طبقات .

طبقة سمكها من 120 سم – 190 سم على أعماق تتراوح بين 40 – 400 متر

طبقة سمكها حوالي 65 سم في المتوسط تعلو الطبقة السابقة بحوالي 10 م

يعتبر فحم قبة المغارة من أفضل أنواع الفحم أثبتت التحاليل الكيميائية صلاحية فحم المغارة لإنتاج فحم الكوك اللازم لصناعة الحديد والصلب في الفرن العالي – والغازات الناتجة في تصنيع المخصبات –الأصباغ – البويات – البلاستيك

ب- منطقة عيون موسى ( وسط سيناء ) :-
من خلال تقارير الحفر عن البترول ثبت وجود الفحم تحت السطح متاطبق مع صخور العصر الجوري الأوسط والطباشيري السفلي .

حفرت هيئة المساحة الجيولوجية المزيد من الآبار العميقة لمعرفة امتداد هذه الطبقات وحساب كميتها وتقييمها اقتصاديا فلم تحظ بالاهتمام نظراً لارتفاع ضغط وغزارة المياه الجوفية وعمق الطبقات الحاملة للفحم .

جـ- منطقة بدعة وثورا ( جنوب سيناء ) :-
اكتشفت طبقات من الطفلة الكربونية في العصر الجوراسى المنكشفة على السطح ورسمت الخرائط الجيولوجية لتحديد الموقع وتم حفر العديد من المغارات الطويلة والآبار الاستكشافية لمعرفة مدى امتدادها تحت السطح فتبين وجود الفحم في صورة عدسات مختلفة الأحجام والامتداد وتوقفت الدراسة لعدم جدواها الاقتصادية .

3- المواد النووية :-

اليورانيوم هو أهم عناصر المواد النووية – وهو وقود نوي يلزم لإقامة المحطات النووية لتوليد الكهرباء - لكن لم يصل الإنتاج في مصر إلى الحد اللازم لتغطية الاحتياجات .

أسفرت عمليات البحث الإشعاعي عن اكتشاف مواقع متفرقة في مصر مثل وجودة :-

أ –في الصحراء الشرقية .

ب- ضمن صخور الفوسفات عند تصنيع حمض الفوسفوريك من خام الفوسفات .

جـ – ضمن مكونات الرمال السوداء على الساحل الشمالي بين رشيد غربا ورفح شرقا حيث يوجد اليورانيوم مع الثوريوم وعناصر نادرة فى معدن المونازيت مع الماجنتيت والألمنيت

ثانيا الجيولوجيا والثروات المعدنية :-

ساهم الجيولوجيون في الكشف عن العديد من الخامات والرواسب المعدنية التي تساهم في

أ- إضافة الكثير إلى الدخل القومي . ب- توفير فرص العمل للخريجين .

ويتمثل دورهم فيما يأتي :-

أ- الكشف وتقييم العديد من الخامات والرواسب المعدنية .

ب- المشاركة في عمليات الإنتاج وتركيز الخامات وتحسين مواصفاتها .

مصادر الثروة المعدنية :-

1- صخور ما قبل الكمبري الركيزة المعقدة من الصخور النارية

2- بين طبقات الغطاء الرسوبي . 3- ضمن رواسب الودية بين الفتات الناتج من التجوية .

4- على شواطئ البحار حيث تعمل الأمواج على تركيز المكونات وتسهل استغلالها اقتصاديا

أ - خام الحديد :- في صناعة الحديد والصلب ( أول مصنع بعد 1952 )

1- رواسب حديد أسوان كان يستغل في صناعة ألوان المغره – يوجد في الجانب

الشرقي للنيل بأسوان . وقدرت الاحتياطات ( 500 ألف طن سنوياً )

2- الصخور الحديدية المنكشفة بالوحات البحرية بشمال الصحراء الغربية في مناطق غرابي وناصر ( 55 مليون طن 28 % حديد )

3- حديد منطقة الجديدة 2.2 مليون طن سنويا

دور الجيولوجيا اكتشاف الحديد– والإنتاج – تركيز الخامات وتحسين مواصفاتها واكتشاف الحجر الجيري

ب- الحجر الجيري :- في صناعة الحديد والأسمنت

في جبل الرفاعي ( القاهرة )– جبل عتاقة ( السويس ) – بني خالد ( المنيا )

جـ- رواسب الفوسفات :- في صناعة الأسمدة والكيماويات – اليورانيوم . يوجد في :-

1- شرق وغرب النيل بين ادفو وقنا وخاصة في السباعية والمحاميد .

2- في ساحل البحر الأحمر بين سفاجة والقصير .

3- حزام الفوسفات في الوادي الجديد من الواحات الخارجة شرقا إلى هضبة أبو طرطور والواحات الداخلة غرباً .

ء – خامات المنجنيز في صناعة الفرو منجنيز في صناعة الحديد والصلب والبطاريات الجافة

يوجد في أم بجمة شرق أبو زنيمة على خليج السويس .

جبل موسى وشرم الشيخ بجنوب سيناء استغل في التصدير حتى 1967 م

مواقع أخرى بالصحراء الشرقية .

هـ- مستلزمات صناعة الزجاج والحراريات والخزف والصيني

1- كان للعاملين في هذا المجال دورهم في استغلال مناجم رمل الزجاج والكاولين بشبه جزيرة سيناء وتوقف بعد العدوان 1967

2- منجم الكاولين بمنطقة كلابشة جنوب غرب أسوان ( 30 مليون طن )

3- رمل الزجاج بوادي الدخل بالصحراء الشرقية . عادت المناجم القديمة للإنتاج بعد تحرير الأرض

و – الذهب الكشف عنه واستخراجه وصهره قديماً ( في المتاحف )

وحديثاً رسم الخرائط الجديدة وتوقيع الاتفاقات لاكتشاف واستغلال الذهب بوسط الصحراء الشرقية

ز – خامات القصدير والتيتانيوم مصاحبة لصخور ما قبل الكمبري( الركيزة المعقدة) بالقرب من ساحل البحر الأحمر ( لإنتاج السبائك والبويات ) .

ثالثا الجيولوجيا والمياه الجوفية :-

المياه الجوفية هي المياه التي تملأ المسافات البينية في الصخور المسامية تحت الأرض

وتتحرك داخل طبقات القشرة الأرضية من أماكن تغذيتها إلى حيث تتجمع في أماكن التخزين

مجالات استغلالها :- 1- الزراعة والصناعة والاستعمال المنزلي .

2- تنمية المناطق الصحراوية والتي تمثل 96 % من مساحة مصر .

الاهتمام بالمياه الجوفية في مصر :- زاد اهتمام المنظمات الدولية بذلك خاصة في المناطق الاستوائية والمدارية ومنها مصر وذلك لأنها تعتمد على نهر النيل كمصدر رئيسي للري وقليل من الأمطار وكمية محدودة من المياه الجوفية .

الدراسات عن المياه الجوفية وما يجب أن تشمله :-
1- جمع وتحليل البيانات المتوفرة عن المسح الجيوفيزيقي . 2- حفر الآبار الاستكشافية .

3- دراسة التركيب الكيميائي لخزانات المياه الجوفية والطرق المناسبة للتعامل معها .

ودور الدراسات الجيولوجية :-

1- تحديد إمتداد وسمك الطبقات الحاملة للماء ومعامل النفاذية بها وتقدير كميتها ونوعها وحساب معامل الأمان .

هذا دور أساسي لتحديد مواقع المشروعات الصناعية والتجمعات السكانية في المدن الجديدة التي تعتمد على المياه الجوفية .

2- تحديد مواقع مشروعات شق الترع والمصارف لتفادي المصاعب الحادثة نتيجة سريانها وسط طبقات ملحية أو رواسب ذات مسامية ونفاذية عالية تسبب تسربها فتنتج آثار جانبية .

لذا يجب دراسة الظروف الجيولوجية والجيومورفولوجية والبيئية مع مشاريع الري والصرف

مجالات الجيولوجية المائية :-
أ – تفسير تفاوت ملوحة المياه الجوفية :-

بسبب :- عمليات التبادل الأيوني .

- خلط أنواع متباينة من المياه المتسربة بالمياه الأصلية .

لاحظ أن :- إذا تجاوزت الملوحة 3 % فأن التربة تصبح مالحة لزيادة ملوحة الماء الجوفي خلال هجرته من المناطق الرطبة إلى الصحراوية .

لذا يجب دراسة المناخ القديم والهيدروجيولوجيا القديمة لمعرفة نوع المياه ومراحل تمعدنها

ب- الكشف عن بعض الرواسب المعدنية :-

بتحليل عينات الماء على مسار معين وعند زيادة تركيز عنصر ما فأنه يدل على مصدر الخام

جـ- الكشف عن هجرة وتجمع المواد البترولية :-

عادة ما يوجد الماء أسفل التجمعات البترولية فيجب دراسة البترول مع المياه الجوفية خاصة عندما تختلط المياه بالبترول .

ء – دراسة الطاقة الحرارية للأرض :-

تحديد درجات الحرارة في الأعماق خاصة عند إنشاء الإنفاق المنجمية العميقة .

تتدفق المياه الحارة في عدة أماكن مثل : حمام فرعون وحمام سيدنا موسى والعين السخنة وبعض الآبار العميقة بالواحات في الصحراء الغربية لأغراض السياحة والعلاج الطبي

رابعا الجيولوجيا ومشروعات الإنشاء والتعمير :- دور الجيولوجيا :- البحث عن وتقييم مواد البناء لمواجهة مشكلة الإسكان وإقامة المنشآت المختلفة ويظهر ذلك فيما يأتي :-

1- صناعة الأسمنت :- يتكون أساساً من الحجر الجيري والطفل

أنواعه : أ – أسمنت مقاوم للكبريتات لإقامة المنشآت في المياه المالحة .

ب- أسمنت منخفض الحرارة . جـ- أسمنت حديدي .

2- صناعة طوب البناء :- تساعد الجيولوجيا في توفير الخامات الأصلية أو البديلة ومعالجتها خلال مراحل الإنتاج ويشارك الجيولوجيون في مراحل التصنيع والمراقبة والتقييم خاصة بعد انقطاع طمي النيل

3- تحديد أماكن إقامة المجتمعات الجديدة :-

حيث تتم الدراسة لتحديد أماكن يتوفر فيها قدر من الأمان والاستقرار للمنشآت كما يـأتي :-

أ – اختبار مواقع آمنة حتى لا يحدث هبوط نتيجة زيادة المياه الجوفية

ب- البعد عن أماكن المنحدرات الجبلية حتى لا يحدث انهيارات أرضية .

جـ- البعد عن مجاري السيول وما تسببه من كوارث عند هطول الأمطار الغزيرة التي تسببها العواصف

4- مواقع التوسع العمراني بعيداً عن مناطق الأخطار الناجمة عن حركات أرضية كالفوالق أو الشقوق والفراغات الكبيرة والمنحدرات غير المستقرة والأرض الرخوة

5- رسم الخرائط الجيولوجية لتوضيح تضاريس المنطقة وجيولوجيتها والمواد الطبيعية بها مثل مواد البناء والمياه الجوفية واستخدام مسطحاتها وتوزيع مرافقها .

6- اقتراح الطرق الفعالة للتخلص من النفايات والمخلفات . 7- دراسة مستقبل التوسع الحضاري .

خامسا الجيولوجيا والمنشآت الهندسية :-

للجيولوجيين دور هام ورئيسي في اختيار مواقع المشروعات الهندسية الكبرى مثل السدود والأنفاق وتكون دراستهم على النحو التالي :-

دراسة الطبقات والتراكيب الجيولوجية .

إبداء الرأي والمشورة قبل وأثناء العمل في تلك المشاريع .

إجراء الاختبارات الجيولوجية الدقيقة مثل :-

المسامية والنفاذية وقدرة الصخور على تحمل الجهد والتغيرات الطارئة عليها إذا تشبعت بالماء

أمثلة للمشروعات العملاقة في مصر
مشروع السد العالي
نفق الشهيد أحمد حمدي

أ – الخواص الطبيعية للصخور على جانبي نهر النيل وقاع النهر في مواقع السد وأمامه

ب- دراسة خواص الحجر الرملي النوبي بطول المجرى حتى حدود السودان لتحديد كمية المياه المتسربة والاستفادة منها كمياه جوفية غرب بحيرة ناصر .

جـ- الدراسات التي تجرى لمعرفة معدل تراكم الغرين والطمي أمام السد وأثر ذلك على سعة السد وكفاءة البحيرة التخزينيه .

ء – دراسات لمعرفة معلومات حيوية عن سلامة السد وبقائه
أ – الاهتمام بالتشققات الصخرية وملوحة الطبقات ومدى تأثرها بالماء

ب- تحديد المواد الإنشائية مثل الأسمنت المقاوم للكبريتات (تتابع الطفل بتلك المنطقة يحتوي على طبقات رقيقة من الجبس والملح)

جـ- تعرض جسم النفق لضغط مياه القناة والرطوبة الجوية والتغيرات المناخية .


تم أخذ عينات بواسطة عدد من الآبار للتعرف على [ الخواص الطبيعية تحت السطحية وطبيعة الصخور والتراكيب الجيولوجية ] في كل من المشروعين .

أين تقام السدود :-

تقام على صخور صلبة ومتجانسة وممتدة لأعماق كبيرة مثل الجرانيت والدولوميت
إذا دعت الضرورة إقامة سد على صخور رخوة مثل أودية غرب مرسى مطروح فيجب إزالة كمية من الصخور من موقع السد قبل الإنشاء تعادل وزن السد وذلك لضمان عدم الإخلال بتوزيع الأحمال في المنطقة واتزانها .

سادسا الجيولوجيا والبيئة :-

تلعب الجيولوجيا دورا كبيرا في هذا المجال من خلال النقاط التالية :-

أ – الكشف عن الظروف البيئية القديمة

التي سادت أثناء ترسيب تتابع طباقي ما وعلاقة ذلك بتقدم البحر أو انحساره ومن الأمثلة على ذلك

بناء دلتا نهر النيل :-

امتدت الدلتا وتقدمت في البحر المتوسط حتى بداية القرن العشرين على هيئة مروحة دلتاوية ثم تراجعها تدريجيا بمعدلات متفاوتة خلال الخمسين عاما الخيرة وأدى ذلك إلى غمر مياه البحر للشواطئ الشمالية .

مشروعات حماية الشواطئ من التآكل :-

يتمثل دور الجيولوجيا في مشروعات حماية الشواطئ من التآكل فيما يلي :-

1- دراسة تغير انحدار القطاع الساحلي من الشاطئ حتى عمق 6 متر حيث تنكسر الأمواج مسببة اضطراب في رواسب القاع فتصبح عالقة وتنقلها التيارات لتترسب في مناطق أخرى

2- دراسة تتابعيه لمسارات خطوط الانحدار العمودية على السواحل حتى يتم حساب كمية الرواسب المنقولة إلى قطاع آخر .

تتحرك حبيبات الرمال بفعل الأمواج لمسافة 800 م يومياً فتسبب نقل 500 م3 من الرواسب تضاف إلى الرواسب المنقولة بفعل التيارات الشاطئية ويصبح مجموعها كبير جدا ومؤثر على درجة انحدار خط الشاطئ .

3- التحليل الميكانيكي لتلك الرواسب ومعرفة ثوابتها الحجمية خاصة عقب النوات البحرية التي تغير شكل الشاطئ

- من خلال الدراسات السابقة فأن الجيولوجي يقترح التصميم المناسب للحواجز البحرية التي تعوق حركة الرواسب وتحافظ على استقرار الشاطئ وتحميه من أخطار البحر .

ب- حركة الكثبان الرملية :-

حيث أنها ذات خطورة على المناطق المستصلحة والمجتمعات الجديدة ويترتب عليها التصحر . لذلك يجب تحديد أفضل السبل لتثبيتها والحد من خطورتها .

ومن أمثلة كوارث الكثبان الرملية : ما حدث لقرى الوادي الجديد بالواحات الخارجة .

جـ- الوقاية من أخطار السيول :-

يتمثل الدور الوقائي من أخطار السيول في اتخاذ الأساليب الفنية المتبعة لتصريف المياه المتدفقة من أجل حماية المشروعات المقامة في مجاري الأودية .

أمثلة لكوارث السيول :-

تعرض قرى النوبة الجديدة للدمار عام 1984 بسبب السيول المفاجئة .

انهيار خط السكة الحديد بين سفاجة وقنا عام 1990 حيث انهارت الجسور وتعطل العمل بالإضافة إلى خسائر مناجم الفوسفات وورش الصيانة والمعسكرات البحثية .

ء – مشروعات ترميم وحماية الآثار :-

1- دراسة عمليات التعرية المختلفة وتأثر الشقوق الصخرية بالرطوبة الجوية وسفي الرمال والمياه الجوفية والهزات الأرضية .

2- دراسة طبيعة الصخر المكون للأثر وتركيبه وتأثره بما يتعرض له .

3- اقتراح الأسلوب المناسب لحمايته من التحلل أو الانهيار والمشاركة في عملية الترميم .

سابعا الجيولوجيا والمجهود الحربي :-

يقوم الجيولوجي بدور فعال قبل وأثناء المعارك مثلما حدث في حرب رمضان / أكتوبر المجيد ويتمثل في :-

1- اقتراح أماكن التدريب المناسبة .

2- اختيار أماكن حفر آبار المياه الجوفية لسد حاجة القوات والمهمات .

3- اختيار أفضل الطرق الصحراوية التي تتحمل آلة الحرب حتى لا تغوص في الرمال

4- رسم الخرائط الطبوغرافية .

5- تحديد مهابط الطائرة ومواقع الملاجئ ومنصات الإطلاق .

6- المشاركة في مجالات التخطيط والتطوير .

الاستشعار عن بعد – أنواعه وتقنياته وأجهزته

1- الاستشعار عن بعد هو مجموع العمليات التى تسمح بالحصول على معلومات عن شئ ما دون أن يكون هناك إتصال مباشر بينة وبين جهاز التقاط هذه المعلومات

2-الاستشعار عن بعد هو العلم الذى يستخدم خواص الموجات المنعكسة أو المنبعثة من الأرض أو ماء البحر أو الجو

3- الاستشعار عن بعد هو مجموعة من الوسائل من الطائرات أو أقمار صناعية أو بالونات وأجهزة التقاط البيانات ومحطات الاستقبال وبرامج معالجة البيانات المستقبلة التى تسمح بفهم الظواهر عن طريق خواصها الطيفية

4- الاستشعار عن بعد هوعلم يمكن من الحصول على بيانات الانعكاس والسلوك الطيفى

للأشياء ونحولها الى معلومات من خلال المعالجة والاستقراء

أى أن الاستشعار عن بعد يستعمل لتعنى مجموعة من المعطيات التى نحصل عليها من مسافة بعيدة معينة ناتجة عن تفاعل طاقة الإشعاع الكهرومغناطيسى مع المادة أو الموقع الذى ندرسه

والمقاس بإحدى وسائل أجهزة الاستشعار عن بعد


أنواع الاستشعار عن بعد يصنف طبقاً لنوع البيانات المستقبلة الى :-

1- الاستشعار عن بعد ايجابي وبياناته المستقبلة فيه انعكاسات طيفية حيث تقوم المنصات الحاملة لأجهزة الاستشعار عن بعد بإرسال موجات كهرومغناطيسية الى الأهداف المراد دراستها فتنعكس لتستقبلها المستشعرات التى تقوم بإرسالها الى محطات الاستقبال الأرضية

2- الاستشعار عن بعد سلبى بياناته هى الانبعاث الطيفى من الأجسام

خطوات الاستشعار عن بعد

جمع المعلومات بواسطة المستشعرات وبثها الى محطات الاستقبال الأرضية

خضوع المعلومات لمعالجة أولية وتصحيحات ثم معالجة ثانوية

تفسير هذه المعطيات وتحويلها الى صور

أستخدام الصور فى رسم البيانات الدقيقة والخرائط التى تخدم المجالات المختلفة

أجهزة الاستشعار عن بعد

هى أجهزة ميكانيكية أو الكترونية تجمع المعطيات بشكل قابل للتخزين من أجسام أو مشاهد معينة من مسافة ما منها للحصول على معلومات عن موضوع معين

1- آلة تصوير العادية أكثر الأشكال لأجهزة الاستشعار عن بعد – وتستخدم (مثل العين)الضوء المنعكس من الجسم والمار خلال عدسات مختلفة الى سطح حساس للضوء لتتشكل علية الصورة

وكما تستعمل آلة التصوير هذه لتسجيل الأدوات التى نرغب فى تذكرها – فأنه يمكن استخدامها للحصول على معلومات مناسبة لموضوع معين ندرسه

أسلوب التصوير الفضائى

أشعة فى مجال الضوء

الغرض المراد تصويرة

أشعة منعكسة

عدسة من طائرة

أو قمر صناعى

أجهزة الراديو 3-أجهزة التصوير بالأشعة السينية X- Rays