Mathematics in Geology

1. 1 حل مسائل زمین شناسی - آیا روش های ریاضی لازم است؟ سوالی که اغلب مطرح می شود این است که آیا زمین شناسان نیاز به دانستن و استفاده از ریاضیات در عمل علم خود دارند؟ هیچ پاسخ ساده ای برای این سوال وجود ندارد و این درست است که بسیاری از زمین شناسان مشاغل موفقی داشته اند بدون اینکه نیازی به درگیر شدن در چیزی غیر از ریاضیات ساده داشته باشند و همه نشانه ها حاکی از آن است که این امر احتمالاً در آینده نیز ادامه خواهد داشت. با این حال، در بسیاری از شاخه های موضوع، گرایش به استفاده از رویکرد عددی برای حل مسائل مناسب بوده است. میزان وقوع این امر به ماهیت منطقه مورد مطالعه بستگی دارد. بنابراین، در زمین‌شناسی ساختاری که در ساده‌ترین جنبه‌های خود به روابط هندسی بین ویژگی‌های مختلف توجه دارد، مشکلات زیادی وجود دارد که به راحتی قابل حل است. اخیراً استفاده از روش های تحلیلی امکان حل مسائل دشوارتر را فراهم کرده است. در حوزه دیگری، ژئوشیمی، دو اتفاق افتاده است. از جنبه نظری ادغام بیشتری با شیمی فیزیک وجود دارد که خود موضوعی بسیار ریاضی است. و از جنبه عملی نیاز به تجزیه و تحلیل و تفسیر مقادیر وسیعی از داده هایی است که ابزار دقیق مودم تولید می کند. در زمین شناسی به کاربرد روش های عددی نام های مختلفی داده شده است، بنابراین زمین شناسی عددی، ریاضیات زمین، زمین آمار و شبیه سازی زمین داریم.

1. 1 Solution of geological problems-are mathematical methods necessary? A question which is often asked is whether it is necessary for geologists to know and to use mathematics in the practise of their science. There is no simple answer to this question, and it is true that many geologists have had successful careers without ever needing to get involved in anything other than simple mathematics, and all the indications are that this is likely to continue into the future. However, in many branches of the subject the trend has been towards using a numerical approach for the solution of suitable problems. The extent to which this occurs depends on the nature of the area being studied; thus, in structural geology, which is con­ cerned in its simplest aspects with the geometrical relationships between various features, there are many problems which are easily solved. More recently the use of analytical methods has allowed the solution of more-difficult problems. In another area, geochemistry, two things have happened. On the theoretical side there has been a greater integration with physical chemistry, which itself is a highly mathematical subject; and on the practical side there is the need to analyse and interpret the vast quantities of data which modem instrumentation produces. Within geology the application of numerical methods has been given various names, so we have numerical geology, geo­ mathematics, geostatistics and geosimulation.