الزلازل
شهدت الأرض منذ بدء تكوينها ظواهر طبيعية من بينها الزلازل والبراكين، ونظراً لتكرار هذه الظواهر التي قد يكون منها تعرف ما هو مدمّر وكارثي فقد عني علماء الجيولوجيا بدراسة الزلازل بشكل مكثف، ومن أكثر الزلازل تأثيراً في العصر الحديث كان زلزال تسونامي وغيرها العديد من الزلازل.
تعرف الزلازل بالهزة الأرضية، وهي إحدى الظواهر الطبيعية التي تلحق بمنطقة جغرافية معينة من الكرة الأرضية ضرراً جسيماً أو بسيطاً، وتعرف أيضاً بأنها ارتجاج واهتزاز الأرض نتيجة حركة الصفائح الصخرية تحت الأرض، ومن الممكن أن تؤثر الزلازل على تكوين الكرة الأرضية وأشكال تضاريسها كنضوب الينابيع أو تفجر ينابيع جديدة، أو تشقق الأرض، بالإضافة إلى تدمير المباني والمنشآت، وعادة تحدث موجات ارتدادية للهزة الأرضية الأولى التي تضرب المنطقة وقد تكون أكثر شدة أو أقّل.
نشأة الزلازل
تبدأ المراحل الأولية قبل حدوث الزلازل بتحرك الصفائح الصخرية في طبقات عميقة تحت سطح الأرض ويحدث ذلك نتيجة تأثير ونتائج الضغط الشديد على الصخور، ما أدى إلى تكسرها وإزاحتها فأدى ذلك إلى تخلخل الصفائح الأرضية وتحركها، ويلي الهزة الأرضية الأولى التي تحدث ارتدادات متتالية ويطلق عليها أمواج زلزالية، وقد يكون السبب بنشأة الزلزال أحياناً وجود أنشطة بركانية كامنة تحت سطح الأرض، بالإضافة إلى الانزلاقات.
عندما تتعرض القشرة الأرضية لهزة، فإنه ينجم عنها ولادة موجات الصدمات المكونة من ستة أنواع، ويبقى منها نوعان اثنان فقط عالقان بجسم الأرض الداخلي فيحدثان تأثيراً على الجزء الداخلي للأرض.
أما الموجات الأربعة المتبقية فتكون عبارة عن مجرد موجات سطحية، ويكون الفرق بين الموجات الداخلية والسطحية مدى تأثير ونتائج هذه الموجات على جزيئات الصخور وأنواعها، وتقوم هذه الموجات بإرسال ذبذبات ذهاباً وإياباً في نفس الاتجاه للأمواج الداخلية، بينما يتم نقل اهتزازات عمودية بواسطة الأمواج المستعرضة وفقاً لاتجاه سيرها.
تكون سرعة الموجات الأولية أكبر من الثانوية، فيحدث الزلزال، ويتم رصد وتسجيل الموجات التي يظهر تأثيرها على سطح الأرض بواسطة محطات رصد الزلازل ومحطات البحث الجيوفيزيقية للموجات الأولية والثانوية معاً في كافة أنحاء العالم.
ما هى اسباب الزلازل
أسند علماء الجيولوجيا ما هى اسباب حدوث ظاهرة الزلازل إلى:
- الزلازل المصاحبة للانفجارات البركانية.
- انزلاق الصخور وتصدّعها.
- عوامل داخلية لها علاقة بتكوين الأرض (القشرة، الوشاح، لب الأرض).
- جيولوجيا المنطقة التي تحدث بها الزلازل، حيث يؤخذ بعين الاعتبار سُمك القشرة الأرضية، وفوالقها.
- قرب الشمس من الكواكب، حيث إنها كلما اقتربت الكواكب من الشمس زادت الجاذبية التي تؤثر في وقوع الزلازل والبراكين.
- ارتفاع الطاقة الحرارية التي تتلقاها الأرض سواء من الشمس أو الحرارة الكامنة في أعماق الأرض والتي تكتسبها الأرض من النشاطات الإشعاعية التي لها علاقة باليورانيوم.
- عوامل بشرية، من الممكن للعنصر البشري أن يلعب دوراً بحدوث الزلازل من خلال قيامه بعدة نشاطات، ومنها:
- حجز المياه في السدود خلف البحيرات بكميات ضخمة.
- حقن الآبار بالسوائل والحفر.
- الحث التزلزلي، ويشمل التنقيب عن النفط واستخراج النفط.
أنواع الزلازل
تقسم أنواع الزلال إلى عدة أنواع حسب مايلي:
- حسب سبب النشأة، وهي:
- زلازل تكتونية : يعتبر هذا النوع مدمراً ومن الصعب التنبؤ به، ويعتبر العامل الأساسي لحدوث هذا النوع من الزلازل الضغط الشديد على اثنتي عشرة طبقة ما بين الكبرى والصغرى، ويكون تأثير ونتائج هذه الزلازل على حدود هذه الطبقات، حيث تنزلق بعض منها تحت الأخرى، وهي الأكثر انتشاراً.
- زلازل بركانية: ويكون أصل هذا النوع من الزلازل براكين، ويشار إلى أن إيجابياته أكثر من سلبياته نظراً لكونه غير مدمّر، ويتيح المجال بالتنبؤ بانفجار بركان مؤكد، نظراً لأن حدوثه يكون نتيجة صعود المواد المنصهرة من باطن الأرض إلى الأعلى، حيث تعبر طبقات الأرض.
- زلازل انهدامية: وهي الزلازل التي تحدث إثر وقوع انزلاقات أرضية كبيرة جداً.
- زلازل بفعل الإنسان: وهي الزلازل التي يحدثها البشر دون قصد نتيجة قيامه بأنشطة تحفّز حدوث الزلزال كالتفجيرات النووية وانهيارات السدود.
- حسب العمق، وهي:
- زلازل ضحلة، وهي الزلازل التي تحدث عند عمق سبعين كيلومتراً تحت الأرض.
- زلازل متوسطة: وهي الزلازل التي تحدث في المسافة المحصورة ما بين سبعين كيلومتراً وثلاثمئة كيلومتر تحت الأرض.
- زلازل عميقة: وهي الزلازل التي تحدث في عمق يصل إلى سبعمائة كيلومتر من باطن الأرض.
- حسب مكان الحدوث، وهي:
- خارج الصفائح التكتونية : ويكون مركزها في أكثر الأماكن نشاطاً وهي نهايات الصفائح وحدودها.
- داخل الصفائح التكتونية : وهذا النوع من الزلازل نادر الحدوث بالنسبة للزلازل خارج الصفائح التكتونية، ويكون عمق تأثيرها أكثر من أي نوع أخر.
شدة الزلزال
يعتمد الجيولوجيون على قياس شدة الزلازل بالاعتماد على مقياسين أساسييّن، وهما:
- شدة الزلزال، وهو عبارة عن مقياس وصفي للزلزال وآثاره التي خلّفها وراءه لدى حدوثه سواء على الإنسان، أو ممتلكاته، أو على سطح الأرض وتضاريسها.
- قوة الزلزال: ويعتمد هذا النوع من مقاييس شدة الزلزال على كمية طاقة الإجهاد التي يبذلها الزلزال أثناء حدوثه، ويعتبر هذا النوع من المقاييس علمياً بحتاً نظراً لقيامه بحساب القيمة لكل موجة من الموجات الزلزالية التي ترافق حدوث الزلزال ويتم تسجيلها في محطات رصد الزلازل.
يكمن الفرق بين المصطلحين بأن قوة الزلزال تعمل على قياس مدى وحجم الطاقة التي يستهلكها أثناء حدوثه ويتم قياسها بمقياس ريختر، وهو مكون من تسع درجات، أشدها تأثيراً الدرجة التاسعة وأقلها الدرجة الأولى وتكون طفيفة.
أما فيما يتعلق بشدة الزلازل فإنها تعتبر كوسيلة لتحديد مدى الدمار أو الأثر الذي تركه الزلزال، ويتم قياسه بمقياس مير كالي المعدل والذي يتكون من اثنتي عشرة درجة وتكون الدرجة الثانية عشر مدمرة بشكل تام ومفجعة، أما الدرجة الأولى فمن الممكن ألا يشعر بها الإنسان.
أشهر الزلازل
- زلزال البرتغال المدمر، عانت البرتغال في عام 1755 من زلزال أدى إلى حدوث آثار مدمرة، وكان ذلك نتيجة انخفاض قاع البحر قرب لشبونة، وتدمرت المنشآت الواقعة قبالة سواحله بفعل الأمواج العاتية الناشئة.
- زلزال البيرو، شهدت البيرو مع حلول عام 1968م زلزالاً مدمراً أدى إلى مقتل ثلاثين ألف شخص، وعاود الزلزال أدراجه في عام 1970 وأدى إلى مصرع خمسة وثلاثين شخصاً.
- زلزال في اليابان: وقع زلزال مدمر في عام 1960م في منطقة خليج ساجامي نجم عنه مصرع مئتي ألف شخص.
- زلزال في تركيا: بلغ مجموع ضحايا الزلزال المدمر الذي لحق بتركيا في عام 1970م حوالي خمسين ألف شخص، وأربعين ألف شخص.
الموجات الزلزالية
Seismic Waves، يمكن تعريف ومعنى الموجات الزلزالية - استناداً إلى الدراسات الجيوفيزيائية التي مكنّت العلماء من حصر معناها - بأنها عبارة عن اهتزازات يتم إحداثها نتيجة زلازل صناعية تهدف للكشف عن التركيب الداخلي للكرة الأرضية، وتختلف هذه الموجات فيما بينها من حيث السرعة والطول والشكل، ووفقاً للوسط التي يمكنها اختراقه، ويتم رصدها وتسجيلها على جهاز السيزموغراف ليتم ترتيبها، وتظهر على شاشة هذا الجهاز على شكل خطوط متعرجة، ويمكن تقسيمها إلى نوعين:
الموجات الأولية Primary Waves
يرمز لها بالرمز P والتي ترمز إلى المصطلح الإنجليزي Pressure ومعناها ضغط، وهي عبارة عن موجات تضاغطية تحدث نتيجة الدفع والجذب، وتعتبر من أول الموجات الزلزالية وصولاً وأسرعها، وبإمكانها الانتشار في مدى واسع والانتقال في الأوساط الصلبة والسائلة، وتكون سرعتها أكبر كلما كان عمق الأرض أكبر في المنطقة التي نشأت بها.
الموجات الثانوية Secondary Waves
يرمز لها بالحرف S اختصاراً للمصطلح الإنجليزي Shear والذي يعني القص، بالرغم من سرعة هذه الموجات إلا أنها سرعتها أقل من سرعة الموجات الأولية لذلك يتم تسجيلها على جهاز السيزموغراف بعد الأولية مباشرة، ويمكن تسميتها أيضاً بالموجات القصية أو المستعرضة وذلك نظراً لانتقالها فقط في الأوساط الصلبة.
يكون تأثير ونتائج اهتزاز جزيئاتها عمودياً في الوسط الذي تنشط به، وتتعرض هذه الموجة للانكسار فور اختراقها لأحد مكونات الأرض الداخلية كالنواة أو اللب نتيجة اختلاف تركيبها.
