كيف يحدث الزلزال ؟

[Mary Naeem]

كيف يحدث الزلزال ؟

الزلزال هو حركة أرضية طبيعية تتسبب في إطلاق الأرض للطاقة، ودراسة الزلزال تسمى علم السيسمولوجيا، وتأتي طاقة الزلزال بسبب ضغط الصفائح التكتونية، وعندما تتحرك هذه الصفائح التكتونية تتشوه الصخور التي على حوافها ويرتفع الضغط حتى يصل إلى أضعف نقطة، ويحدث تصدع ، وانكسار، وانطلاق الضغط.


- أنواع الزلزال والحركات :

تأتي أحداث الزلزال في ثلاثة أنواع أساسية مطابقة للأنواع الأساسية الثلاثة للتصدع، وتسمى حركة التصدع أثناء الزلزال بالإنزلاق :

* تتضمن أحداث الانزلاق حركة جانبية، أي أن الإنزلاق في اتجاه ضربة التصدع والخط الذي يصنعه على سطح الأرض، وقد يكون الإنزلاق من الجانب الأيمن أو الأيسر للتصدع.


* تتضمن الأحداث العادية حركة هبوطية مع التصدع المائل بينما يتحرك الجانبان للتصدع بعيدا عن بعضهما، وهذا يدل على تمدد القشرة الأرضية.

* تتضمن الأحداث العكسية أو الاتجاهية حركة صعودية بدلا من ذلك، حيث يتحرك الجانبان معا، وتكون الحركة العكسية أكثر انحدارا من 45 درجة، وتكون حركة الدفع أقل من 45 درجة، وهذا يدل على ضغط القشرة الأرضية.


الزلزال لا يكسر سطح الأرض دائما، وعندما يفعل، ينشأ من إنزلاقه التواء، ويسمى الإلتواء الأفقي بالسحب، ويسمى الإلتواء الرأسي بالقذف، يسمى المسار الفعلي لحركة التصدع مع مرور الوقت بما في ذلك سرعته وإزاحته بالدفع، والإنزلاق الذي يحدث بعد الزلزال يسمى إنزلاق تابع الزلزال، وأخيرا، يسمى الانزلاق البطيء الذي يحدث دون وقوع زلزال بالزحف.



- التمزق الزلزالي :
هي النقطة الواقعة تحت الأرض حيث يبدأ تمزق الزلزال وهي البؤرة أو مركز الاتصال، ومركز الزلزال هو النقطة الواقعة على الأرض مباشرة فوق البؤرة، والتمزق الزلزالي منطقة كبيرة من التصدع حول البؤرة، وقد تكون منطقة التمزق هذه غير متوازنة أو متماثلة، وقد ينتشر التمزق بشكل متساوٍ من نقطة مركزية (شعاعيا) ، أو من أحد أطراف منطقة التمزق إلى الآخر (أفقيا) ، أو في قفزات غير منتظمة، وهذه الاختلافات تتحكم جزئيا في التأثيرات التي يحدثها الزلزال على السطح.

حجم تمزق المنطقة بسبب الزلزال هو المنطقة من سطح التصدع الذي تتمزق وهو ما يحدد حجم الزلزال، ويقوم علماء الزلزال بتعقب مناطق التمزق من خلال رسم خريطة للتوابع التي وقعت.





- الموجات الزلزالية وبيانات الزلزال :

تنتشر طاقة الزلزال من البؤرة في ثلاث أشكال مختلفة :
* موجات الزلزال الضغطية وهي تماما مثل الموجات الصوتية، وتسمى أيضا موجات الزلزال الأولية.

* موجات القص وتسمى أيضا موجات الزلزال الثانوية، وهي موجات أقل سرعة من موجات الزلزال التضاغطية.

* الموجات السطحية وهي تشبه أمواج الماء، وتتحرك أبطأ من الموجات السابقة.

موجات الزلزال التضاغطية وموجات القص هي موجات جسم تتحرك في أعماق الأرض قبل أن ترتفع إلى السطح، وتصل موجات الزلزال التضاغطية دائما أولا وتحدث ضررا بسيطا أو بدون ضرر، وتنتقل موجات القص بنصف السرعة وقد تسبب ضررا، والموجات السطحية لا تزال أبطأ وتسبب معظم الضرر.

أجهزة قياس الزلزال هي أدوات لرصد الزلزال أو تسجيلات الموجات الزلزالية، وتصنع أجهزة رصد الزلازل القوية الحركة باستخدام أجهزة قياس الزلزال في المباني والهياكل الأخرى، ويمكن توصيل بيانات الحركة القوية بنماذج هندسية، لاختبار البنية قبل أن يتم بناؤها، ويتم تحديد مقادير الزلزال من موجات الجسم المسجلة بواسطة أجهزة قياس الزلزال الحساسة، والبيانات الزلزالية هي أفضل أداة لدينا لاستكشاف البنية العميقة للأرض.



- قياس الزلزال :
قياس شدة الزلزال يبين مدى سوء الزلزال، أي مدى الاهتزاز الشديد في مكان معين، ومقياس مركلي ذو 12 نقطة هو مقياس لتعيين شدة الزلزال، وشدة الزلزال أمر مهم للمهندسين والمخططين، وقياس حجم الزلازل يبين كمية الطاقة التي يتم إطلاقها في الموجات الزلزالية، وتعتمد القيمة المحلية أو مقياس ريختر على قياسات مقدار حركة الأرض، وحجم الزخم هو حساب أكثر تعقيدا يعتمد على موجات الجسم، ويستخدم مقياس الزلزال من قبل علماء الزلازل ووسائل الإعلام.


- أنماط الزلزال :
الزلزال لا يمكن التنبؤ به، ولكن لديه بعض الأنماط، ففي بعض الأحيان، هناك هزات أرضية تسبق الزلزال على الرغم من أنها تبدو مثل الزلازل العادية، ولكن كل حدث كبير له مجموعة من التوابع الصغيرة التي تتبع إحصائيات معروفة ويمكن التنبؤ بها.

توضح الصفائح التكتونية بنجاح أين من المحتمل حدوث الزلزال، ونظرا لرسم خرائط جيولوجية جيدة وتاريخ طويل من الرصد يمكن التنبؤ بالزلزال بشكل عام، ويمكن وضع خرائط للأخطار توضح درجة اهتزاز مكان معين يمكن توقعه على متوسط عمر المبنى.


يقوم علماء الزلزال بصنع واختبار نظريات التنبؤ بالزلزال، وبدأت التوقعات التجريبية تظهر نجاحا متواضعا ولكن ملموس عند الإشارة إلى زلزال وشيك على مدى أشهر، وهذه الانتصارات العلمية هي سنوات عديدة من الاستخدام العملي، ويسبب الزلزال الكبير موجات سطحية يمكن أن تسبب زلازل صغيرة لمسافات بعيدة.


- آثار الزلزال :
الزلزال يسبب اثنين من الآثار الرئيسية وهي التصدع والإنزلاق، ويمكن أن يصل الإلتواء السطحي في أكبر الزلازل إلى أكثر من 10 أمتار، والانزلاق الذي يحدث تحت الماء يمكن أن يخلق أمواج تسونامي، ويسبب الزلزال ضررا بعدة طرق :

* يمكن أن يقطع الإلتواء الأرضي شريان الحياة الذي يتخطى الأعطال مثل الأنفاق والطرق السريعة والسكك الحديدية وخطوط الكهرباء وأنابيب المياه.

* الإهتزاز بسبب الزلزال هو أكبر تهديد، فيمكن للمباني الحديثة التعامل معها بشكل جيد من خلال هندسة الزلازل، ولكن الهياكل القديمة عرضة للتلف.

* يحدث التميع عندما يحول الاهتزاز الأرضية الصلبة إلى طين.

* يمكن أن تتخلص توابع الزلزال من الهياكل المتضررة بسبب الهزة الرئيسية.

* يمكن أن يعطل الهبوط خطوط الحياة والمرافئ، والغزو عن طريق البحر يمكن أن يدمر الغابات والأراضي الزراعية.



- الاستعداد والتخفيف من آثار الزلزال :
الزلزال لا يمكن التنبؤ به، ولكن يمكن توقعه، والإستعداد يمنع الشقاء، وإجراء تدريبات الزلزال هي أمثلة على الإستعداد، لإنقاذ الأرواح وتعزيز المباني، وكلاهما يمكن القيام به من قبل الأسر والشركات والأحياء والمدن والمناطق، وتتطلب هذه الأشياء التزاما مستداما بالتمويل وبذل الجهد البشري، ولكن ذلك قد يكون صعباً عندما لا تحدث زلازل كبيرة لعقود أو حتى لقرون في المستقبل.

فيديو عن كيف يحدث الزلزال ؟