סקר גאולוגי

מפה גאולוגית של מסיב ארמוריקה בצפון-מערב צרפת

סקר גאולוגי הוא מחקר שיטתי של פני השטח ותת-הקרקע באזור מסוים, שמטרתו העיקרית איסוף מידע גאולוגי והכנת מפה גאולוגית או מודל לאזור הנחקר.

מטרות

המטרה העיקרית בעריכת סקרים גאולוגיים היא איסוף נתונים גאולוגיים ופירושם. תוצאות הסקרים משמשות לכמה צרכים:

• מיפוי גאולוגי של היבשה ושל המדף היבשתי הנמשך ממנה אל תוך האוקיינוס, ובאמצעותם – היכרות עם פני השטח ועם תת-הקרקע. מיפוי זה מאפשר ללמוד את ההיסטוריה הגאולוגית של האזור הנסקר באמצעות הרכבם של הסלעים, זמן ואופן היווצרם ומיקומם היחסי.
• הערכת המקורות למינרלים ומתכות יקרות, לאנרגיה – פחם, נפט וגז, למים – מי תהום, וכן למשאבי קרקע – אבן וחול לבנייה וקרקעות לחקלאות.
• הערכת סיכונים גאולוגיים – התפרצויות געשיות, רעידות אדמה ומפולות – והשפעתם על הסביבה, על מבנים ועל חיי אדם.
• הקמה ועדכון של מאגרי מידע גאולוגיים.
• פרסומים הנובעים מהסקר – דוחות, ספרים, מפות וחבילות מידע.

מטרה נוספת של הסקרים היא התמקדות בתחומים ספציפיים: חקר השדה המגנטי של כדור הארץ ופלאומגנטיזם, הידרולוגיה וגאולוגיה ימית. התמקדות נוספת היא באוצרות הטבע של אותו אזור: במכון הגאולוגי של זמביה קיימת יחידה גמולוגית מאחר שמצויים בשטחה מכרות רבים של אבני חן, בעיקר ברקת באיכות ייחודית.

סוגי סקרים

רישום המידע המתקבל משיקוף סייסמי

הסקרים הנערכים נחלקים לשלושה סוגים, בהתאם למטרתם ולשיטות המחקר, הכוללות לא רק מחקרי שדה ובדיקות מעבדתיות אלא גם צילום אווירי והדמיה לוויינית.

סקר גאולוגי

כבר בתקופת האבן נערכו סקרים גאולוגיים פרימיטיביים למציאת סלעים דוגמת אובסידיאן וצור – שבשל קשיותם היוו כלי אבן לחיתוך ולציד. בתקופה הכלקוליתית נערך חיפוש אחר מינרלי נחושת, אותם התיכו להפקת המתכת.

הסקרים הגאולוגיים המודרניים מהווים מחקר מרחבי להימצאות סלעים ומינרלים, שמנוכחותם ניתן להסיק היסטוריה גאולוגית וקיומם של אוצרות טבע. בדגימות הסלע נערך זיהוי של ההרכב המינרלוגי והכימי באמצעים מעבדתיים.

אחת השיטות המשמשות להיכרות עם מבנה המסלע היא קידוח להוצאת ליבה, דוגמת הקידוח שהחל בשלהי 2010 בים המלח.

סקר גאוכימי

סקרים גאוכימיים משתמשים במאפייניהם הכימיים של סלעים ומינרלים ובזמינותם של יסודות כימיים על-מנת לאתר מרבצים תת-קרקעיים של עפרות מתכת בסמוך למחשופים גלויים. מאחר שריכוז המתכת הולך וקטן ככל שמתרחקים מהמחשוף, נערך ניתוח כימי של דגימות במרחקים שונים במטרה למצוא את מוקדו העיקרי של המרבץ. תוצאתו של סקר כזה הוא מפה גאוכימית, המציינת ריכוזים שונים של המתכת.

סקר גאופיזי

סקרים גאופיזיים מנצלים תכונות פיזיקליות של חומרים ויחידות סלע גדולות. תכונות כאלה הן מגנטיות – המשמשת למדידת השדה המגנטי של כדור הארץ ותכונות מגנטיות של סלעים כבזלת ומינרלים כמגנטיט, כבידה – המשמשת למדידת צפיפותם של סלעים, מוליכות חשמלית – המשמשת להבדיל בין סוגי סלעים שונים, וכן רדיואקטיביות – המשמשת לזיהוי איזוטופים רדיואקטיביים בסלעים. אמצעי נוסף הוא גלי אור – המאפשרים גילוי מרחוק של יסודות שאורך הגל שלהם ידוע.

סקרים גאופיזיים משמשים לא רק לגילוי מרבצי עפרה אלא גם למיפוי תת-קרקעי באמצעים סייסמיים, המשמשים לנטר בין השאר תאי מאגמה מתחת להרי געש, מרבצי גז ונפט ואת יציבותם של מדרונות הרים שיש בהם סכנת גלישה בעת רעידת אדמה.

היסטוריה

המפה ששינתה את העולם

סקרים גאולוגיים פשוטים נערכו עוד בטרם הפכה הגאולוגיה למדע מקובל. כבר בתקופות קדומות נערכו חיפושים אחר סלעים – דוגמת צור ואובסידיאן – ששימשו להכנת כלי עבודה וכלי נשק פשוטים, ומתכות – דוגמת נחושת – ששימשו להכנת כלים מתקדמים יותר.

אף שהגאולוגיה לא התבססה כענף מדעי עד לאמצע המאה ה-18, התיעוד הראשון להעסקתו של גאולוג בידי ממשלה הוא ברוסיה של שלהי המאה ה-16: בשנת 1584, לאחר כיבוש סיביר, הקימה ממשלת רוסיה את "מחלקת האבן" (Камень приказа) – מחלקה שתפקידה היה להסדיר ולעודד יוזמות פרטיות לסקירת מרבצי מחצבים בשטח הנרחב.

בסוף המאה ה-18 ובתחילת המאה ה-19 כבר הועסקו גאולוגים על ידי ממשלות בצרפת ובכמה ממדינות ארצות הברית לצורך עריכת מיפוי גאולוגי. המניע לכך היה כלכלי: הסקרים הניבו מידע על מיקום מרבצי מינרלים חשובים, שהיו בעל חשיבות לתעשיית המכרות, ולהכרת הקרקעות החקלאיות באותן מדינות. תוצאות הסקרים הללו התבטאו בהרכבת טור סטרטיגרפי ראשון שתיאר את סדר שכבות הסלעים בקרום כדור הארץ. להרכבת הטור תרמו הביולוג ז'ורז' קיווייה והמינרלוג אלכסנדר ברוניאר, שניהם מצרפת, שפרסמו בשנת 1811 את "תיאור הגאולוגיה של סביבות פאריז" (Description Geologiques des Environs de Paris).

למהפכה חשובה נוספת אחראי הגאולוג האנגלי ויליאם סמית, שפרסם ב-1815 את "המפה ששינתה את העולם" – המפה הגאולוגית הכלל-ארצית הראשונה מסוגה בעולם.

מכונים גאולוגיים

בעשורים הבאים התרחבה ההכרה בחשיבותם של הסקרים הגאולוגיים במדינות רבות והוקמו מכונים גאולוגיים. הראשון בהם – GSGB‏ (Geological Survey of Great Britain) – נוסד בבריטניה בשנת 1835. הקמתו של מכון זה השפיעה על מתכונת פעולתם של מכונים אחרים בעולם:

• "מחלקת האבן" הרוסית הוטמעה בשנת 1700 על ידי פטר הגדול בתוך "מחלקת המכרות", שהפכה בשנת 1719 למשרד ממשלתי. משרד זה המשיך במיפוי גאולוגי, ובשנת 1883 הוקמה ועדה גאולוגית שפעלה על פי המודל הבריטי.
• בשנת 1868 הרחיב נפוליאון השלישי את לשכת המיפוי (La carte géologique en France) שהפכה ב-1959 ל-BRGM‏ (Bureau de recherches géologiques et minières) – המשרד למחקר גאולוגי ולכרייה.
• מימון ממשלתי לצורך מחקר גאולוגי בארצות הברית ניתן כבר בשנת 1804, והוא הוענק למשלחות צבאיות שיצאו לחקור את הטריטוריות הלא-מוכרות. בשנת 1810 אישרה האקדמיה למדעים בקונטיקט מינוי גאולוג למיפוי המדינה – עבודה שהחלה בשנת 1820. סקרים דומים נערכו בקרוליינות – הצפונית והדרומית – ב-1823 ו-1825, ובשנים 1830–1839 הצטרפו אליהן 14 מדינות נוספות. המניע העיקרי לסקרים אלה היה תמיכה בחקלאות, שהיוותה באותה עת עמוד תווך בכלכלה האמריקאית. בשנת 1834 נעשה ניסיון ראשון של הקונגרס להקים מכון גאולוגי פדרלי על מנת ליצור מפה גאולוגית של ארצות הברית, אולם ננטש לאחר שנתיים. רק בשנת 1879 – לאחר תום תקופת השיקום בעקבות מלחמת האזרחים האמריקאית – נוסד המכון הגאולוגי האמריקאי.

בעולם קיימים כיום מכונים גאולוגיים רבים – גופים ממשלתיים האחראים לעריכת הסקרים. במדינות רבות, בעיקר דוברות אנגלית, קיימת זהות שמית בין הסקר (geological survey) לבין עורכיו – דוגמת המכון הגאולוגי האמריקאי הנקרא USGS‏ – United States Geological Survey.

בישראל נערכים סקרים גאולוגיים וגאוכימיים על ידי המכון הגיאולוגי לישראל וסקרים גאופיזיים על ידי המכון הגיאופיסי לישראל.

ראו גם

• גאולוגיה - מונחים
• מפה גאולוגית
• המכון הגיאולוגי לישראל
• המכון הגיאופיסי לישראל

לקריאה נוספת

• Encyclopedia of Geology, Elsevier Academic Press, First edition 2005, ISBN 0-12-636380-3, כרך 3, עמ' 65–72.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא סקר גאולוגי בוויקישיתוף

• כיצד נערך סקר?, דבר, מתוך ראיון עם חיים לייב פקריס, 23 במאי 1952