الجيولوجيا التركيبية .. تعريفها وفروعها

 الجيولوجيا التركيبية أو البنائية (Structural Geology)، هي أحد فروع علم الأرض، تهتم بدراسة التراكيب الأرضية الثانوية الناتجة من تعرض صخور القشرة الأرضية إلى عملية التشويه (Deformation) بسبب القوى التكتونية وغير التكتونية، وتقسم الجيولوجيا التركيبية إلى فرعين رئيسين هما (الشكل 1):

أولاً: التحليل التركيبي (Structural Analysis): وهو أحد فروع الجيولوجيا التركيبية والذي يهتم بدراسة التراكيب الأرضية هندسياً ومنشأياً، لذلك فهو يقسم إلى التحليل الهندسي والتحليل المنشأي.

(1) التحليل الهندسي (Geometric Analysis): يشمل القياسات المباشرة للصفات الفيزيائية للجسم الصخري، وبالتالي تحديد نوع التركيب وأبعاده الهندسية. ويمكن القول إن التحليل الهندسي يهتم بالإجابة عن الأسئلة التي تبدأ بـ (ماذا وأين).

(2) التحليل المنشأي (Genetic Analysis): يشمل نوعين من التحليل وهما التحليل النيماتي والتحليل الديناميكي. ويمكن القول إن التحليل المنشأي يهتم بالإجابة عن الأسئلة التي تبدأ بـ (لماذا وكيف ومتى). وهو على نوعين:

·  التحليل النيماتي (Kinematics Analysis): وهو تفسير كيفية حصول عملية التشويه في الجسم الصخري، أي انه يهتم بدراسة المطاوعة (Strain).

·  التحليل الديناميكي (Dynamic Analysis): هدف هذا التحليل هو إعادة بناء القوة التي تسببت في تشويه الجسم الصخري، أي انه يهتم بدراسة الإجهاد (Stress).

ثانياً: الجيوتكتونك (Geotectonics): وهو أحد فروع الجيولوجيا التركيبية والذي يهتم بدراسة كيفية نشوء القوى المكونة للتراكيب الأرضية.

شكل (1): مخطط انسيابي يبين فروع الجيولوجيا التركيبية.

التراكيب الجيولوجية (Geological Structures):

وهي أنماط هندسية من الصخور يمكن تحديد أبعادها وأشكالها وتوزيعها. واعتماداً على أسباب تكونها تقسم إلى نوعين أساسيين هما (الشكل 2):

(1) التراكيب الجيولوجية الأولية (Primary Geological Structures): وهي التراكيب الجيولوجية التي تتكون أثناء عملية الترسيب، أي أنها تتكون نتيجة أسباب غير تكتونية (Non-tectonic Causes) ومن أمثلتها: تراكيب التطبق (Stratification or Bedding) والتطبق المتقاطع (Cross Bedding) والشقوق الطينية (Mud Cracks) وعلامات النيم (Ripple Marks). وهذه التراكيب الأولية لا تعنى بدراستها الجيولوجيا التركيبية.

(2) التراكيب الجيولوجية الثانوية (Secondary Geological Structures): وهي التراكيب الجيولوجية التي تتكون بعد إتمام عملية الترسيب، أي أنها تتكون نتيجة لأسباب تكتونية (Tectonic Causes) ومن أمثلتها: الطيات (Folds)، والكسور (Fractures) والتي تشمل [الفواصل (Joints) والشقوق (Fissures) والعروق (Veins) والفوالق (Faults)]، والتراكيب الملحية (Salt Structures) والتراكيب النارية (Igneous Structures). وهذه التراكيب الثانوية هي التي يهتم بدراستها علم الجيولوجيا التركيبية بفرعه المتمثل بالتحليل التركيبي.

الشكل (2): مخطط انسيابي يبين تقسيمات التراكيب الجيولوجية الأولية والثانوية.

أهمية الجيولوجيا التركيبية:

تعد الجيولوجيا التركيبية مهمة في العديد من العلوم الجيولوجية والتي من أبرزها:

(1) الجيولوجيا الهندسية: لدى إقامة المنشآت الهندسية تأخذ دراسة بنية صخر الأساس أهمية بالغة وبخاصة عند تشييد السدود والأنفاق، حيث يجب أخذ الكسور واتجاهاتها بالحسبان.

(2) جيولوجيا النفط: العديد من المصائد النفطية تمثل مظاهر تركيبية (طيات أو فوالق).

(3) جيولوجيا المناجم: إن تقويم الأهمية المنجمية لخام أو لجسم صخري كالفحم أو الحجر الكلسي يتم من خلال تحديد أبعاده ووضعه البنيوي.

(4) الجيولوجيا المائية: ترتبط الخزانات المائية بوجود التراكيب الجيولوجية كالتكسرات والطيات.

أهم العلوم الجيولوجية التي تستند إليها الجيولوجيا التركيبية:

يمكن القول أن جميع العلوم الجيولوجية مترابطة ومتداخلة مع بعضها، ويحتاج كل منها إلى الآخر، وفيما يتعلق بالجيولوجيا التركيبية، خصوصاً في فرع التحليل التركيبي، فأنها تعتمد على عدد من العلوم التي يعد بعضها مساعداً وبعضها الآخر أساسياً، من ابرز هذه العلوم ما يلي:

(1) الجيوفيزياء (Geophysics): وهو من العلوم المهمة جداً في دراسة التراكيب الثانوية التحت سطحية، إذ أن هذا النوع من التراكيب لا يمكن دراسته بالمشاهدة العينية، لذلك يدرس باستخدام الطرق الجيوفيزيائية فضلاً عن البيانات المستحصلة من حفر الآبار.

(2) الجيومورفولوجي (Geomorphology): ترتبط الكثير من مظاهر شكل الأرض بالتراكيب الجيولوجية، لذلك فان معرفة طبيعة العلاقة بين نوع التركيب والشكل الجيومورفولوجي الناتج عنه تعد وسيلة من وسائل دراسة التراكيب الأرضية الثانوية.

(3) علم الصخور (petrology): إن تحديد نوع الصخور المتعرضة للتشويه يساعد كثيراً في معرفة نوع التركيب وأسباب تكونه، فالصخور النارية لابد أن تشكل التراكيب النارية، والصخور الملحية تشكل تراكيباً ملحية، ولكل منهما أسباب وميكانيكيات خاصة به. فضلاً عن ذلك فان استجابة الصخور للتشويه تعتمد على نوع الصخور، فالصخور الفتاتية ذات استجابة مختلفة عن استجابة الصخور الكيميائية.

(4) ميكانيك الصخور (Rock Mechanics): تعد تجارب ميكانيك الصخور المصدر الرئيس لمعرفة كيفية استجابة الصخور للتشويهات، وطبيعة العلاقة بين نوع التركيب الناتج ونوعية الصخور، وكذلك علاقة اتجاهات القوى أو الإجهاد المسلط ونوعية أو شكل التركيب الناتج واتجاهه.

 

المصادر:

أولاً: المصادر العربية:

1.      دركل، عبد الناصر،2004: (الجيولوجيا البنيوية). منشورات جامعة دمشق، كلية العلوم، الطبعة الثانية، 303 صفحة.

2.   الصائغ، عبد الهادي يحيى، وفاروق صنع الله العمري، 1999: (الجيولوجيا العامة). وزارة التعليم العالي والبحث العلمي، جامعة الموصول، الطبعة الثالثة، 391 صفحة.

ثانياً: المصادر الأجنبية:

1.         Billings, M.P., 1972. “Structural Geology”. 3rd. ed., New Delhi Prentice-Hall, Inc., P. 606.

2.         Montgomery, G.W., 1997. “Fundamentals of Geology”. Time Mirror Higher Education Group, WCB, USA, 3^rd Edition, P.412.

3.         Park, R.G., 1997. “Foundations of Structural Geology”. Chapman and Hall,
3rd. ed., p.202.

4.         Van der Pluijm, B.A. and S.Marshak, 1997. “Earth Structure An Introduction to Structural Geology and Tectonics”. McGraw-Hill, P.495.

  

(بقلم:  واثق غازي المطوري)
جامعة البصرة/ كلية العلوم/ علم الأرض