1- الزلزال

ببساطة، هو اهتزاز او تموج في سطح الأرض. وعادة ما يحدث بسبب الانهيار المفاجئ وحركة أجزاء كبيرة (الصفائح تكتونية) من القشرة الخارجية الصخرية للأرض، نتيجة الشد الناجم عن تراكم الطاقة.

تحدث الزلازل في انماط مختلفة، منها ما تشعر بأنه صدمة تحت قدميك، أو قد تكون قوية جدا ومدمرة بما فيه الكفاية لتغيير معالم مدينة بأكملها. يمكن أن تحدث الزلازل في أي مكان، في البر أو البحر.
اقدم زلزال تم تسجيله في العالم حدث في 23 كانون الثاني 1556 في شنشي، وسط الصين. وكانت قوته 8.0، وقتل نحو 830 شخصا.

توضيح انزلاق الصفائح

2- طبقات الأرض

لفهم الزلازل بشكل أفضل، لابد ان نفهم تركيب الأرض اولا

طبقات الارض

في الصورة اعلاه، نلاحظ أن الارض تتكون من اربع طبقات رئيسية هي النواة (الداخلية والخارجية) التي هي ذات طبيعة سائلة، وتحتوي على الحديد والنيكل في درجة حرارة (5،500 درجة مئوية).

والوشاح الصخري شبه المنصهر،. والطبقة الخارجية وهي القشرة، وهي الجزء الثابت من الأرض التي تشكل السطح. وتشمل هذه القشرة الخارجية، اليابسة التي نعيش عليها، والمحيطات وأي شيء الى عمق 40km (تقريبا) تحت سطح الأرض.
في الحقيقة تنشأ الزلازل في هذه القشرة الخارجية للأرض. تتكون قشرة الارض من الصفائح التكتونية مع فواصل بينها (فوالق او صدوع) وتحدث معظم الزلازل على طول خطوط الصدوع عندما تنزلق الصفائح التكتونية بعضها فوق البعض أو تصطدم مع بعضها البعض.

 3- مصطلحات مهمة في موضوع الزلازل

دعونا نتوقف لحظة للتعرف على هذه المصطلحات لمساعدتنا في فهم الية حدوث الزلازل بشكل أفضل.
الصفائح التكتونية: طبقات ضخمة تشكل طبقات الأرض العليا. سمك كل صفيحة حوالي 50 إلى 250 ميل (80-400 كم). هذه الصفائح تتحرك، وتنزلق، وتصطدم مع بعضها البعض باستمرار. وعلى الرغم من أنها تتحرك باستمرار، فنحن لا نشعر بذلك.
الفواصل (أو سطح الفالق أو خطوط الصدع): كسور ضعيفة يمكن أن  في تنشأ بين الصفائح، وعادة على سطح الأرض. هناك أنواع مختلفة منها حسب طبيعة التكسر.
المركز الافتراضي(hypocenter): الموقع تحت سطح الأرض حيث يبدأ الزلزال. مركز الزلزال (البؤرة)هي موقع على سطح الأرض فوق المركز الافتراضي مباشرة.
السيزموغراف ومقياس ريختر: جهاز رصد الزلازل(السيزموغراف) هو جهاز يستخدمه العلماء لقياس حجم الزلزال.
مقياس ريختر من ناحية أخرى هو مقياس يستخدم لقياس قوة الزلازل وللمقارنة بينها. ويحسب في عشرة مستويات. فعلى سبيل المثال، زلزال قياس 4 على مقياس رختر هو أكثر بعشر مرات من قياس 3، والزلزال الذي مقداره 8  هو 10 أضعاف من واحد الذي يقاس 7 .
ان اكبر زلزال مسجل فى العالم بلغت قوته 9.5 وحدث جنوب شيلي يوم 22 مايو عام 1960. وقتل مايقرب من 1655 شخص، و3000 جريح، وترك 2،000،000 شخص بلا مأوى.
حلقة النار: هي الحزام الساحلي للمحيط الهادئ (انظر الصورة) وهي موطن العديد من الانفجارات البركانية، وحركة الصفائح وخطوط الفوالق الرئيسية. حوالي 90٪ من الزلازل في العالم و 81٪ من أكبر الزلازل في العالم تقع على طول حلقة النار. حلقة النار هي نتيجة مباشرة من الصفائح تكتونية وتصادم صفائح الغلاف الصخري.

حلقة النار

4- كيف تنشأ الزلازل؟

دعونا نتصور ما يجري في القشرة الخارجية مع مساعدة هذه الصور

تنشأ الزلازل في قشرة الأرض. وتشمل القشرة سطح الأرض، ومستويات تحت سطح البحر، وصولا إلى أرضية المحيطات. الجزء الداخلي من الأرض يحتوي على طاقة هائلة. بعض هذه الطاقة تهرب من خلال الشقوق وغيرها من النشاط البركاني، ولكن الجزء الأكبر منه يتم تخزينها داخل الجزء الداخلي للأرض، الذي تحتويه القشرة.
يكون شكل القشرة الخارجية للأرض اشبه بلعبة تركيب القطع وهي مكتملة تماما ، مع حواف خشنة وفواصل(فوالق) بين القطع. الطاقة المخزنة داخل الارض تدفع القطع إلى الانزلاق، والاصتدام والحركة. هذه القطع هي ما نسميه “الصفائح التكتونية” (انظر الشكل أدناه)، بعد فترة من الزمن، فأن الطاقة المتراكمة والحركة المستمرة تسبب الى شد كبير في الصفائح، مع وجود ضغط هائل على خطوط الفاصل او الفالق. هذا الضغط المكثف الناجم عن تراكم الطاقة يسبب انهيار الفواصل وبدورها، تسمح بحركة الصفائح ، اما باتجاه بعضها او فوق بعضها او تبتعد عن بعضها البعض.

وهذا يؤدي حدوث زلزال عند هذه النقطة. فتضهر الطاقة الهاربة للخارج من الفاصل في جميع الاتجاهات وفي شكل موجات زلزالية (مثل تموجات الماء). الموجات الزلزالية تهز الأرض لأنها تتحرك من خلالها. وعند وصول هذه الموجات إلى سطح الأرض، فإنها تهز سطح الارض وأي شئ فوقه مؤدية الى هدم المنازل والبنايات المختلفة.

من المهم أن نلاحظ أن هناك عادة غطاء طبيعي سميك جدا (الأرض والنباتات) الذي يجعل الفواصل غير واضحة.

5- ما هي أنواع الزلازل؟

يمكن أن تحدث الزلازل في ثلاثة أشكال رئيسية، اعتمادا على حركة الصفائح التكتونية التي تحت سطح الأرض.

انواع الزلازل

الحدود المتقاربة: هنا، تندفع احدى الصفائح باتجاه او فوق صفيحة أخرى أثناء الحركة لينتج فاصل مائل.

الحدود المتباعدة: هنا، يتم تندفع الصفائح مبتعدة عن بعضها البعض، وعادة تتشكل منطقة المتصدع بينهما. هذا النوع شائع في قاع المحيطات حيث يتم إنشاء قاع جديد.

فاصل الانتقال: خلافا للتباعد والتقارب، تنزلق الصفائح هنا الى جنب بعضها البعض. ويسمى هذا النوع أيضا ضربة – الازلاق.

6- الموجات الزلزالية

. الموجة، بالتعريف العام هي نقل الطاقة من مكان إلى آخر دون نقل المادة الصلبة أو السائلة أو الغازية. ومن الأمثلة على ذلك موجات الضوء والصوت.فالموجات الزلزالية هي موجات من الطاقة  تنتقل عبر طبقات الأرض، والطبقات المرنة الأخرى، وغالبا ما تتكون نتيجة الزلازل.

هناك نوعان من الموجات الزلازلية والفرق يكمن في السرعة والطريقة التي تنتقل فيها هما موجات (S,P)

1- موجات P الابتدائية: تصل إلى كاشف الزلازل أولا. فهي موجات طولية وهذا يعني أن الاهتزازات تكون بنفس اتجاه الانتقال. ومن الأمثلة الأخرى على الموجات الطولية الموجات الصوتية.

موجات p

2- موجات S الثانوية: تصل إلى كاشف الزلازل ثانيا. فهي موجات عرضية وهذا يعني أن الاهتزازات تكون عمودية على اتجاه الانتقال.

موجات S

ويمكن الكشف عن كلا النوعين من الموجات الزلزالية بالقرب من مركز الزلزال ولكن يمكن اكتشاف موجات P فقط على الجانب الآخر من الأرض. ويرجع ذلك إلى أن موجات P يمكن أن تنتقل عبر المواد الصلبة والسوائل في حين أن موجات S يمكن أن تنتقل فقط من خلال المواد الصلبة. وهذا يعني أن الجزء السائل من اللب يمنع مرور الموجات S.
كلتا الموجتين يمكن أن تكونا مدمرة، ولكن دراستهما تساعدنا على معرفة موقع ضربة الزلزال.
ومن الجدير بالذكر انه في الهندسة المعمارية الحديثة ، يمكن بناء المباني لتكون واقية من الزلازل. حيث تبنى بطرقة تجعلها تتمايل وتقف بعد مرور الموجات الزلزالية.

 

7- ما هو التسونامي؟

هو ببساطة سلسلة من الامواج المحيطية الضخمة، الناجمة عن الزلزال الذي وقع في البحر او المحيط. نتيجة لذلك يندفع الماء إلى الشاطئ واليابسة المجاورة. يحدث هذا عندما تتحرك الصفائح أسفل سطح الأرض بحيث تنزلق أحداها تحت اخرى. وقد تحدث أمواج التسونامي أيضا بسبب الانهيارات الأرضية تحت الماء أو الانفجارات البركانية.

في التسونامي يمكن ان يرتفع مستوى المياه الى 100قدم وتتحرك المياه بسرعة لا تصدق (500 ميل في الساعة) نحو اليابسة، مع قوة تدميرية هائلة، وتزداد سرعة المياه مع تقدمها.

نشوء التسونامي

وتختلف موجات المد عن التسونامي. فعادة ما تكون المياه في موجات المد ضحلة جدا وذات قوة خفيفة جدا وتتحرك الموجات حركة دائرية. بينما موجات تسونامي تكون مختلفة كثيرا، حيث يتحرك الماء مع سطح مستوٍ ومقدار كبير من السرعة والقوة.
ويعتقد الباحثون أن معظم تسونامي تقريبا (80٪) منه، يحدث داخل ما يسمى ب”حلقة النار” في المحيط الهادئ، وهي منطقة نشطة جيولوجيا ومعروفة بكثرة البراكين والزلازل بسبب الحركات التكتونية. عند حدوث التسونامي، فأن أفضل وسيلة للسلامة هي الانتقال إلى أرض مرتفعة.

المصدر: 1

Facebook Comments

‎إضافة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

You may also like

إختراع مكثف جديد (supercapacitor) لأجهزة تنظيم ضربات القلب، وباحثان مصريان ضمن الفريق البحثي

قام باحثون من جامعة كاليفورنيا وجامعة كونيتيكت بتصميم