التقدم التقني في استغلال الموارد الارضية

استخدام الحاسب في الدراسات الجيولوجية

- تطور علم الجيولوجيا من العلم الوصفي الى العلم المقنن

- الحاجة الاقتصادية ساهمت في تطوير طرق الحسابات الجيولوجية

- أدى ذلك إلى تطوير برامج معقدة و استعمال حاسبات متطورة

استخدام الحاسبات في مرحلة الاستكشاف

تشمل عملية الاستكشاف قياس معطيات اكثر من فرع من علوم الجيولوجيا و عملية تحليل البيانات الجيولوجية تشمل عمليات إحصائية و عمليات رياضية

خطوات حل المشكلات الجيولوجية بالحاسب الالي:

1- تحديد المشكلة

2- اختيار الاطار الرياضي و تطويره على شكل حزمة من البرامج

3- ادخال البيانات

4- النتائج (رقمية او صورة مطبوعة)



المساحة الجيوفيزيائية:

مساحة جيولوجية ترتكز على مجموعه من التقنيات تقوم على اساس قياس خواص و معاملات فيزيائية مختلفة للصخور التحت سطحية.

استخدام الحاسبات في الجيوفيزياء:

1- التخطيط العملي الحقلي

2- تنقية و تصحيح القراءات الميدانية

3- تحليل و تفسير البيانات

4- تخريط النتائج



الاستشعار عن بعد:

"هو علم و فن الحصول على معلومات عن جسم او مساحة او ظاهرة من خلال تحليل البيانات الناتجة بجهاز لا يمس الجسم او الظاهرة تحت المراقب، و يتم ذلك بتحسس و تسجيل الأشعة المنعكسة أو الصادرة عن الجسم و معالجتها، و تحليلها و تطبيقها"

دعائم الاستشعار

1- اجهزة الرصد او الاستشعار : يمكن ان ترصد و تسجل الاشعة المنعكسة كالاشعة المرئية و الاشعة غير المرئية مثل الفوق بنفسجية و تحت الحمراء، و يمكن ان ترصد و تسجل الاشعة المنبعثة من الاجسام المختلفة مثل الاشعة الحرارية، و يمكنها ان ترصد و تسجل انعكاسات الاشعة التي تطلقها الاجهزة الخاصة من خلال المركبات الفضائية او الاقمار الصناعية او الطائرات و ذلك مثل الاشعة الرادارية.

2- المركبات: تحمل أجهزة الاستشعار كأجهزة الرصد و التسجيل. بدأت ببالون زبلن ثم تدرجت لتصبح طائرات و مركبات فضائية و اقمار صناعية مثل لاندسات الامريكي و سبوت الفرنسي و الان اكونس ذو الدقة العالية (1م). وتقسم الاقمار الصناعية الى قسمين من حيث نوع المدارات:

1- اقمار صناعية ذات مدارات ثابتة تدور في نفس اتجاه حركة الارض و بنفس سرعتها، و بذلك فهيا ترصد منطقة أرضية واحدة دون غيرها، و ارتفاعها بحدود 36000 كم. ومن اهم اغراض هذا النوع رصد و تحليل المتغيرات المناخية

2- اقمار صناعي ذات مدارات قطبية موازية لخطوط الطول، بحيث تدور من الشمال الى الجنوب ومن الجنوب الى لشمال، وبذلك فهيا تغطي كل الكرة الارضية في فترة زمنية محددة، و ارتفاعها يتراوح بين 500 و 1000 كم. و من اهم أغراضها رصد و تحليل الظواهر الارضية.

3- وسائل تحليل المعلومات

- وحدة جمع البيانات(الصور الجوية و الفضائية) او محطات الاستقبال الارضية

- وحدات تحليل و معالجة البيانات: تصحيح الصور، تحسينها، تحليل و تصنيف الصورة الفضائية او الجوية

- و حدات اخراج البيانات: خرائط، معلومات احصائية و اخراج الاشكال التوضيحية المختلفة



ميزات الاستشعار عن بعد:

1- الاستشعار عن بعد لا يعترف بالحدود الجغرافية

2- يغطي مساحات شاسعة بفترة قصيرة جدا

3- يمكن تجاوز العوائق الطبيعية (الغيوم و الظلام) باستخدام التصوير الراداري

4- يمكن تتبع حدث ما في مكان ما على مدار اليوم الكامل عن طريق الاقمار الصناعية ذات المدارات الثابتة و التي تصور منطقة دون غيرها

5- دقة التفاصيل: افضل دقة تميزيه وصلت لها الأقمار الصناعية الحديثة للاغراض المدنية هي 60 سم، بحيث يمكن تميز السيارة بشكل واضح

6- دراسة المظاهر التحت سطحية: يمكن فقط للموجات الرادارية اختراق الاعماق غير الكبيرة(من بضعة سنتيمترات الى بضعة امتار) و ذلك حسب طول الموجة الرادارية(يزيد الاختراق بزيادة طول الموجة) و خصائص المظاهر السطحية و التحت سطحية المراد دراستها(كلما كانت جافة وذات نسيج خشن زاد الاختراق) و كذلك حسب ارتفاع المركبات الفضائية(كلما قل ارتفاع المركبة زاد الاخترق)



تطبيقات الاستشعار عن بعد:

1- الزراعة مثل توزيع انواع محددة من النباتات

2- الغابات

3- الجيولوجية: استكشاف الخامات المعدنية و التنقيب عن النفط و المياه الجوفية

4- السواحل و المحيطات

5- الغطاء الارضي و استعمالات الاراضي ومنها دراسة التوسع العمراني

6- المياه السطحية

7- التخريط – صناعة الخرائط

8- رصد الكوارث الطبيعية مثل الزلازل و البراكين و الفيضانات و الانزلاقات الارضية

9- دراسة ظواهر التصحر و التدهور البيئي مثل تملح التربة الزراعية

10- رصد التلوث البيئي مثل البقع النفطية و حرائق الغابات

11- التطبيقات الهندسية مثل اختيار المسار المناسب لانشاء الطرق السريعة



تقنيات الاستكشاف الجيولوجي



مراحل الاستكشاف :

1- جمع و دراسة البيانات السابقة

اهم عناصر هذه المرحلة:

تحديد الحوض البترولي

تحديد انواع الصخور و المحتوى الاحفوري

التخطيط للعمل الحقلي: وضع ضوابط و خطوات مناسبة متدرجة لتجميع البيانات الجيولوجية التفصيلية عن تواجد البترول و الغاز

العمل الحقلي

تحليل و تفسير البيانات الحقلية

الخلاصة و القرار



العمل الحقلي

يشتمل العمل الحقلي على التقنيات الرئيسية التالية:

1- تقنيات الاستدلال السطحي على تواجد البترول - المشاهدة المباشرة-

- تسرب كميات من البترول من المصائد التي تعرضت الى كسور او تآكل عبر الزمن الجولوجي الى السطح

- تكون بحيرات من الزيت الخام(بحيرة ترنيدا بأمريكيا، و سخالين بروسيا

- انماط التسرب تعتبر قرائن على تواجد البترول

- تحاليل فيزيائية مثل معامل الانكسار و الكثافة النوعية لمعرفة نوع الخام

- تحاليل كيميائية لتحديد المواد العضوية الداخلة في تركيب الزيت الخام



تقنيات غير مباشرة للدلالة على وجود البترول

تقنيات جيوكيميائية:مثل اثبات وجود غازات الميثان والبروبان و ثاني اكسد الكربون في نهاية التتابع الصخري(الصخور الطينية على السطح).

تقنيات جيوفيزيائية و تنقسم الى:

1- الحيود الاشعاعي: تخريط النشاط الاشعاعي و خاصة اشعة جاما المنبعثة من المكامن البترولية

2- الحيود الحراري:التوصيل و التدرج الحراري من القرائن الدالة على تواجد البترول تحت السطح

3- الحيود المغناطيسي: ارتفاع درجة حرارة المكامن البترولية يؤدي الى تحول بعض معادن الحديد الى معدن المجنتايت ذو الخواص المغناطيسية(المجال المغناطيسيي)، و تقنيات الحيود المغناطيسي تقوم على قياس هذا المجال المغناطيسي، و الذي يدل على تواجد البترول

4- التقنية الجيوكهربية : تخلق المكامن البترولية بيئة مختزلة أي بها الكترونات حرة كثيرة تؤدي الى خلق تيارات كهربائية في مناطق المكامن، و بالتالي فأن قياس التيارات الكهربائية الذاتية يحدد المكامن البترولية

5- الاستكشاف السيزمي: توليد موجات هزية على سطح الارض و تنتشر عبر الطبقات الصخرية المختلفة ثم ترتد الى سطح الارض مرة اخرى اما منعكسة او منكسرة، و تسجل الازمنة التي استغرقتها الموجات للوصول الى جهاز الاستقبال (السيزموجراف). ثم يتم تحليل البيانات(السزمية) و تفسيرها لتحديد الطبقات التحت سطحية و التراكيب الجيولوجية.



التقنيات الجيولوجية اثناء الحفر و اهمها سجلات الطفلة:

فحص البقع الزيتية الموجودة على كسور الصخور (الناتجة عن اعمال الحفر) لدراسة نمط الهيدروكربونات المكونة لها

مشكور