ما هي أهم الطرق الجيوفيزيائية في الاستكشافات الجيولوجية؟
علم الجيوفيزياء الاستكشافية هو ذلك العلم التطبيقي للجيوفيزياء وأحد فروعها، والذي يعتمد على قياس بعض الخواص الفيزيائية لطبقةٍ أرضيةٍ ما تحت السطح، مثل الكثافة والتي هي في حد ذاتها مهمة جداً في الاستكشاف الجيوفيزيائي للطبقات التي تحتوي على بترول أو نفط، أو حتى الماء، لأنه من المعروف أن كثافة الماء أعلى من كثافة البترول أو النفط، لِذَا عند تواجد زيت نفطي وماء فإن الماء يكون بالأعلى والزيت النفطي هذا تحته، وهذا هو أحد أهميّات عامل الكثافة كأحد أهم وأفضل المعاملات التي يتم قياسها أثناء الاستكشاف الجيوفيزيائي لطبقة ما تحت سطح الأرض. كذلك من ضمن أهم الأسباب التي يتم عمل استكشاف جيوفيزيائي أيضاً لطبقة ما تحت السطح هي تحديد أماكن هذه المواد الاقتصادية مثل الرسوبيات المعدنية ورواسب الخامات المعدنية، وأيضاً أماكن تواجد الهيدروكربونات والخزانات الحرارية الأرضية، وخزانات المياه الجوفية وغيرها مثل تحديد إذا ما كانت هُناك بِنَى جيولوجية تحت السطح مثل الفوالق (الصدوع) والتي تؤثر على قوة حمل الطبقات الأرضية السطحية لمرتفعات ما، مثل المنازل والمنشآت السكنية وغيرها.
- حيث أن: Geophysical measurements: (a) Airborne or satellite remote sensing. (b) Surface geophysics. (c) Marine geophysics. (d) Downhole geophysics
ويتم من خلال استخدام بعض العوامل الفيزيائية مثل الزلزالية والجاذبية والمغناطيسية والكهربائية والكهرومغناطيسية كعوامل مهمة للاستكشاف الجيوفيزيائي قياس الخصائص الفيزيائية للصخور والبنية الصخرية التحت سطحية، وعلى وجه الخصوص.. يتم تطبيقها لمعرفة الاختلاف في مثل هذه العوامل سالفة الذِكر بين طبقة وأخرى، ومِن ثَمَّ معرفة الطبقات التي تحتوي على خام معدني أو هيدروكربونات وتلك التي لا تحتوي فيسهل بالتبيعة استخراج مثل هذه المواد الاقتصادية الهامة.
نظراً لاختلاف مثل هذه العوامل الفيزيائية ســالِـفة الذِكر، فيمكن أن يتم استخدام الجيوفيزياء الاستكشافية بشكل مباشر للكشف عن التمعدن والأسلوب المُستهدَف للتمعدن أسفل سطح الأرض، في طبقات قد تبعُد أو تقرُب من سطح الأرض، تحت سطح الأرض، فعلى سبيل المثال، يمكن قياس الاختلاف في عامل الكثافة بين طبقة حاوية على خام اقتصادي مثل الحديد أو الفضة أو الذهب وبين صخور السيليكات، أو مثلاً قياس وتحديد تلك التباينات والاختلافات بين التوصيلية الكهربائية لمعادن الكبريتيدات الموصلة للكهرباء ومعادن السيليكات الغير موصلة بالمرة، ومِن ثَمَّ فإن الاستكشاف الجيوفيزيائي مهم وحيوي في التعرف على كثيرٍ من الخواص الجيولوجية للصخور، مثل المثال ســالِـف وهو تحديد مدى قدرة الصخور السطحية على تحمُّل المباني والمنشآت فوقها، وقد اتخذت كل الدول والبلدان قراراً بعدم بناء أي منشآت سكنية أو غيرها، سواءً كانت شعبية أو حكومية بدون عمل استكشاف جيوفيزيائي لهذه المنطقة أولاً، وهذا يشير إلى أهمية علم الاستكشاف الجيوفيزيائي بشكل خاص، وأهمية الجيولوجيا وتطبيقاتها بشكل عام.
ومن أهم وأشهر الطرق الجيوفيزيائية التي تُستخدم في استكشاف الطبقات والبنيويات الجيولوجية التحت سطحية ومعرفة ما إذا كان هناك طبقات تحت السطح تحتوي على هيدروكربونات أو نفط وغيره، مُختَصرَة كما يلي:
1) الطرق السيزمية، مثل الاستكشاف السيزمي الانعكاسي، ويتم الاستكشاف السيزمي عن طريق تسليط وخلق موجة زلزالية اصطناعية على الأرض ومِن ثَمَ استقبال الموجات المُنعكسَة عن طريق مستقبلات تُزرع في أرض المنطقة التي يتم استكشافها، وأيضاً من أهم الأمثلة عل الطرق السيزمية.. الانكسار السيزمي والتصوير الشعاعي السيزمي.
2) الاستكشاف التثاقلي، وفيه يتم تطبيق بعض خواص وقوانين الفيزياء لقياس الاختلاف في جاذبية الطبقات التحت سطحية في منطقة الدراسة، وتسمى قياس التدرج التثاقلي.
3) المسح المغناطيسي، ومن أحد أهم فروعه هو المسح المغناطيسي الجوي، وفيه يتم وضع بعض أجهزة الاستكشاف الجيوفيزيائي في طائرة مُجهزَة ومُعدَّة لذلك، بحيث تمر الطائرة هذه فوق منطقة الدراسة والتي في الغالب تكون في عرض البحر (أي تمر الطائرة فوق منطقة الدراسة التي تتواجد في البحر)، وذلك لدراسة الطبقات التحت سطحية تحت قاع البحر أو المحيط التي تمر الطائرة فوقه.
4) المسح الكهربي، ويعتمد هذا النوع من الاستكشاف على الاختلاف في المقاومة الكهربية بين الطبقات المختلفة، ويشتمل هذا النوع (المسح الاستكشافي الكهربي) على الاستقطاب المُستحّث.
5) تقنيات الاستشعار عن بُعد، ومنها التصوير الطيفي، ويعد الاستشعار عن بُعد هو النوع الأكثر شيوعاً من الاستكشافات الجيوفيزيائية، ومن أكثر المصطلحات شعبيةً أيضاً، حيث يسمع عنه الصغير قبل الكبير، وهكذا.. ومن أهم تطبيقات هذا النوع من الاستكشاف الجيوفيزيائي هو الكشف عن مواقع تواجد المقابر القديمة التي دُفِنَت تحت الأرض نتيجة العمليات المختلفة، مثل مقابر الدولة الفرعونية القديمة بجمهورية مصر العربية بقارة أفريقيا، وأيضاً البحث عن الآثار المدفونة تحت الأرض على أعماق قد تصل إلى أكثر من مئة متر وهكذا، وأيضاً معرفة آثار الجريمة، ومعرفة أماكن الذخيرة الغير منفجرة، وغيرها.
إعداد وتحرير: متولي حمزة
-
المراجع: