*معرفی رشته ژئوفيزيك

ژئوفيزيك به مفهوم عامل شامل فيزيك زمين، جو و اقيانوس‌هاست. علم ژئوفيزيك،‌بررسي پارامترهاي مختلف فيزيكي كره زمين است. پيدايش اين علم به كشف ژيلبرت، در نيمه دوم سده شانزدهم ميلادي، مبني بر اين كه زمين همانند يك مغناطيس بزرگ عمل مي‌كند و نيز به نظريه گرانش نيوتن در نيمه دوم سده هفدهم ميلادي بر مي‌گردد. امروزه اين علم با بهره‌گيري از ديگر علوم پايه، دانشي است با كاربردهاي فراوان كه به شاخه‌هاي متعددي تقسيم مي‌شود. وظيفه اصلي علم ژئوفيزيك، مطالعه فرايندهاي فيزيكي است كه در سياره زمين و منظومه شمسي رخ مي‌دهد. شناخت پديده‌هاي مرتبط با تحول زمين جامد، جو و اقيانوس‌ها براي تأمين نيازهاي اساسي زندگي انسان ضروري است. به طور مثال مي‌توان به نياز روزافزون به كشف منابع جديد انرژي، اكتشاف كاني‌ها و ذخاير آب‌هاي زيرزميني، پيش‌بيني رويدادهاي طبيعي مانند زلزله، آتشفشان، سيل و خشكسالي و همچنين يافتن راه‌هاي چگونگي كاهش اثر ويرانگر اين پديده‌ها اشاره كرد. بر اساس اين نياز و ضرورت توسعه علم ژئوفيزيك، اتحاديه بين المللي شوراي تحقيقات (IUS) و اتحاديه بين المللي علوم (IUS) از ژوئيه 1957 تا دسامبر 1958 را سال ژئوفيزيك ناميد و از تمامي ملل مختلف درخواست كرد براي توسعه و پيشبرد اين علم همكاري نمايند. ژئوفيزيك مانند ساير گرايشات ميان رشته‌اي، در واقع پلي است از فيزيك به زمين‌شناسي. اين رشته بيشتر بر روي لايه‌هاي مختلف زمين، فشارهاي وارد بر هر يك از طرف سطوح ديگر و نتايج اين برهم كنش‌ها بحث مي‌كند. مواردي نظير چگونگي پيدايش كوه‌ها،‌قاره‌ها و ناهمواري‌ها از جمله مباحث مطرح در اين رشته مي‌باشد. اين رشته همچنين به بررسي جامع موضوعات مربوطه به زلزله،‌چگونگي پيدايش،‌عوامل موثر ، زلزله‌نگاري و ... مي‌پردازد. شناسايي گسله‌هاي لرزه خيز و فعال كشور، مطالعه پوسته،‌مطالعه پس‌لرزه‌هاي زمين لرزه‌هاي برزگ، مطالعه خطر‌پذير و ريسك براي شهرهاي بزرگ و سازه‌هاي مهم در سطح كشور، به عهده فارغ التحصيلان اين رشته است. اكتشافات ژئوفيزيكي، لرزه‌نگاري و مطالعات لرزه‌اي سدها، مطالعات ژئوفيزيك كارخانه‌ها و نيروگاه‌ها، دريافت و جمع‌آوري اطلاعات مراكز علمي مربوط در ثبت زمين‌لرزه، پردازش اين اطلاعات، بررسي و تحليل اخبار و شايعات مربوط به وقوع زمين لرزه نيز همگي در اين رشته بررسي مي‌شود.
گرايش‌ها و ابعاد مختلف اين رشته در كارشناسي ارشد
در اكتشافات ژئوفيزيكي برخي از مهمترين خواص فيزيكي زمين توسط ابزارهاي ويژه اندازه‌گيري شده و با تفسير نتايج بدست آمده، شرايط زيرزمين نتيجه مي‌شود. خواصي از سنگ‌ها كه در اكتشافات ژئوفيزيكي، سنجيده مي‌شوند، معمولاً شامل كشساني،‌هدايت الكتريكي، هدايت حرارتي، چگالي، خاصيت مغنايسي و راديواكتيويته است. در اكتشافات ژئوفيزيكي معمولاً‌ به دنبال يك ناهنجاري يا به زباني انحراف از مشخصات يكنواخت زمين شناسي هستيم. تغيير ناگهاني در جنس مواد، برخورد به يك گسل با يك منطقه خرد شده يا لايه‌هاي آبدار مي‌توانند ناهنجاري‌هايي نسبت به شرايط طبيعي به حساب آيند.
ژئوالكتريك
در اين گرايش به تعيين مقاومت ظاهري لايه‌هاي مختلف زمين و تعيين جنس آن‌ها مي‌پردازند. اين كار از طريق اختلاف پتانسيل بين لايه‌هاي زمين انجام مي‌گيرد. با استفاده از اين روش مي‌توان خواص الكتريكي سنگ‌ها را تشخيص داد، كه بوسيله چند روش الكتريكي محاسبه مي‌شود كه تعدادي از آن‌ها عبارتند از:
روش پتانسيل خودزا: كه بر اساس فعل و انفعالات شيميايي يا مكانيكي مثل تغييرات سولفور، تغيير در تركيبات سنگها، فعاليت بيوالكتريكي مواد ارگانيك، فرسايش و گراديان مايع زيرزميني بوجود مي‌آيد. اين روش براي بدست آوردن پتانسيل الكتريكي زمين، بدون هيچ گونه القاي مصنوعي در زمين صورت مي‌گيرد و ساده‌ترين و كم هزينه‌ترين روش از روش‌هاي ژئوفيزيك است.
روش مقاومت ويژه: به عبور جريان الكتريكي درون زمين مي‌گوييم كه اندازه‌گيري شدت و اختلاف پتانسيل بين الكترودها را بر عهده دارد كه از نتيجه حاصل از اين عمليات صحرايي مي‌توانيم مقاومت ويژه در زمين را بدست آوريم. اين روش بيشتر براي اكتشافات آب‌هاي زيرزميني مورد استفاده قرار مي‌گيرد و حتي با استفاده از اين شيوه مي‌توان شيريني و شوري آب‌ها را نيز تشخيص داد.
مغناطيس سنجي
اين شاخه به بررسي تغييرات ميدان مغناطيسي زمين مي‌پردازد كه اين كار به دو روش انجام مي‌گيرد روش نقطه‌اي و روش منطقه‌اي. در روش نقطه‌اي دستگاه را روي نقاط مختلف زمين قرار مي‌دهند و تغييرات را بررسي مي‌كنند اما در روش منطقه‌اي اين كار از طريق هوايي صورت مي‌گيرد. استفاده از اين روش بيشتر براي اكتشافات مواد فلزي كه خاصيت مغناطيسي دارند و درون زمين است. براي مثال براي كشف آهن، نيكل و ... كه داراي خاصيت مغناطيسي هستند مورد استفاده قرار مي‌گيرد. امروزه اغلب اكتشافات به روش منطقه‌اي،‌توسط يك مغناطيس سنج كه به دنبال هواپيمايي كشيده مي‌شود، انجام مي‌شود. به اين ترتيب منطقه‌اي وسيع در مدتي كوتاه و با مخارجي نسبتا كم مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
گراني سنجي
هدف اين شاخه بررسي و بدست آوردن شتاب جاذبه زمين و همچنين بحث درباره‌ي شكل ميدان جاذبه زمين در نقاط مختلف است. با توجه به اين كه ميدان جاذبه بستگي به جنس لايه‌ها دارد با اين روش مي‌توان به تحليل و بررسي مسائل زمين ساختي مثل تاقديس‌هاي زيرزميني، گنبدها، گسل‌ها و توده‌هاي نفوذي پرداخت. اين روش در بررسي‌هاي مهندسي جهت تعيين محل حفره‌ها و غارهاي انحلالي داخل سنگ‌هاي آهكي استفاده مي‌شود.اين روش مطمئن‌ترين روش براي اكتشافات نفتي است.
لرزه‌نگاري
هدف اين شاخه بررسي و تعيين مرز لايه‌ها، محل گسل‌ها و غارها يا ضخامت لايه‌ها و تا حدي جنس لايه‌ها است. اين كار توسط بررسي رفتار سنگ‌هاي درون زمين در مقابل عبور امواج الاستيك از آنها صورت مي‌پذيرد كه توليد اين امواج به دو صورت ضربه‌اي و انفجاري صورت مي‌گيرد. در روش ضربه‌اي اين امواج توسط ضربه‌هاي مصنوعي توليد مي‌شوند و در روش انفجاري امواج به وسيله انفجارهايي در عمق زمين ايجاد مي‌شوند. به طور كلي امواج لرزه‌اي از محل تشكيل به صورت كروي منتشر مي‌شوند. اين امواج با سرعتي كه بستگي به خواص كشساني زمين دارد از داخل آن عبور مي‌كنند. امواج لرزه‌اي در محل تغيير جنس مواد منعكس يا منكسر شده و پس از بازگشت به سطح زمين توسط ابزارهايي ثبت مي‌شوند.
زلزله شناسي
كار اين شاخه فقط اندازه‌گيري است. آنها با بررسي زلزله‌ها و اطلاعات آن‌ها به اندازه‌گيري ضخامت لايه‌ها و تعيين مرز لايه‌ها مي‌پردازند . تفاوت كار اين رشته و رتشه لرزه نگاري در روش ايجاد امواج است. به طوري كه در لرزه‌نگاري امواج به صورت مصنوعي و با انفجارها و با ضربه مصنوعي ايجاد مي‌شوند ولي در زلزله شناسي اين امواج از چشمه‌اي طبيعي توليد مي‌شود كه در اثر زلزله ايجاد مي‌شود.
زمينه‌هاي اشتغال
فارغ التحصيلان اين رشته در سازمان زمين‌شناسي يا در شركت نفت در بخش اكتشافات نفتي و در كارهاي مهندسي از قبيل اكتشافات لرزه و همچنين در اكتشافات آب مي‌توانند مشغول به كار شوند.