تنتشر الامواج الزلزالية من بؤرة الزلزال في جميع

 تنتشر الامواج الزلزالية من بؤرة الزلزال في جميع

الاتجاهات

الزلزال هو اهتزاز مفاجئ للأرض يحدث نتيجة انطلاق طاقة مخزنة في القشرة الأرضية نتيجة احتكاك الألواح الأرضية معًا في أماكن التصدع بشكل خاص.

وتعتمد قوة الزلزال  الحادثة على:

• مقدار الطاقة المخزنة والمُنطلقة من باطن الأرض.
• موقع المنطقة المتأثرة بالزلزال بالنسبة لمكان التصدع بالأرض.

ويستلزم لفهم ميكانيكية الزلازل التعرف على عدد من النقاط  الموضحة تاليًا وهي:

• جيولوجية الأرض وطبيعة الألواح الأرضية وحركتها المستمرة.
• كيف تؤثر الحركة المستمرة للألواح الأرضية على تكون الزلازل.
• طريقة تكون الزلازل.

تنتج الزلازل على هيئة موجات تنتشر من بؤرة الزلزال إلى الخارج حتى تصل إلى سطح الأرض وتنتج عن طريق:

• حركة الألواح الأرضية، حيث تتحرك الألواح الأرضية بشكل مستمر.
• احتكاك الحواف الفاصلة بين الألواح، حيث تكون الألواح الفاصلة بين الألواح الأرضية خشنة للغاية.
• انطلاق طاقة هائلة عند انفصال الحدود الخشنة عن بعضها البعض.
• تحرك الموجات الزلزالية من الداخل إلى الخارج

وتنتشر الموجات الزلزالية حتى تصل إلى سطح الأرض فيهتز كل ما على الأرض من كائنات حية أو غير حية، وقد يؤدي عادة إلى كوارث بشرية. [1][2]

التكوين الجيولوجي للأرض

تتكون الأرض من أربع طبقات رئيسية، مُرتبة من الداخل إلى الخارج إلى:

• النواة الداخلية. (the inner core)، وهى لب الأرض الداخلي.
• النواة الخارجية. (outer core)، وهي لُب الأرض الخارجي، ويلي النواة الداخلي.
• الوشاح (mantle)، وتقع بين اللب الخارجي والقشرة.
• القشرة (crust)، وهي الطبقة الخارجية من سطح الأرض.

وتمثل القشرة والجزء العلوي من الوشاح الطبقة الأرضية المرئية الرقيقة، وهي طبقة مكونة من عدد من الألواح المترابطة معًا كما تترابط قطع البازل المختلفة لتكوين شكل واحد يُعرف بـ (Lithosphere).

وتُعرف الألواح المكونة لطبقات الأرض الخارجية بالألواح التكتونية (tectonic plates) والتي تتحرك بشكل مستمر وببطئ شديد مما يجعلنا لانشعر بهذه الحركة، بينما تُعرف الحدود الفاصلة بين الألواح التكتونية بـالحدود الفاصلة (plate boundaries).

وتتكون الحدود الفاصلة من عدد من التصدعات والتشققات مما يجعلها حواف غير منتظمة وخشنة، وينتج عن احتكاكها معًا قوة كبيرة تنتشر عبر طبقات في جميع الاتجاهات إلى الخارج.

تحدث الزلالزل عندما تتحرك الألواح التكتونية وتعلق الحواف الفاصلة معًا حيث تنزلق وتحتك بشدة وقوة مما يؤدى إلى تكون الموجات الزلزالية (seismic waves).

وتحدث الزلالزل عادة في المناطق الواقع على التصدعات المكونة للحدود الفاصلة للألوح التكتونية مما يجعل بعض المناطق الواقعة بالكرة الأرضة أكثر عرضة للزلازل من غيرها مثل تركيا واليابان.

وفيما يلـي شكل توضيحي لطبقات الأرض الأربعة موضحة من الخارج إلى الداخل.

كيف يحدث الزلزال

• تكون التصدعات الأرضية.
• احتكاك التصدعات الأرضية.
• انطلاق القوة المخزنة على هيئة موجات زلزالية تصل إلى سطح الأرض.

تحدث الزلازل  عندما تمر الطبقات واللوحات الأرضية بعدد من المراحل:

أولاً، تكون التصدعات الأرضية: تنتج التصدعات الأرضية نتيجة احتكاك الألواح الأرضية معًا، فعندما تحتك الألواح الأرضية مع بعضها البعض، قد تنزلق إحداها عن الأخرى مكونة إحدى التصدعات أو التشققات.

وتُعرف التصدعات والتشققات الأرضية علميًا باسم (fault) أو ( fault plane)، كما تقع عادة بين الحدود الفاصلة بين الألواح الأرضية.

ثانيًا، احتكاك التصدعات الأرضية: مع الحركة المستمرة للطبقات والألواح الأرضية تحتك الحواف المُتصدعة الخشنة معًا  مما يؤدي إلى تعلق إحدى الحواف بالأخرى مكونة طاقة كبيرة.

وتكون الطاقة المُخزنة عادة مساوية للفرق بين قوى الإحتكاك بين الحواف الخشنة للألواح و قوى الكتل الأرضية المُتحركة، وتنطلق القوة المُخزنة من مركز التصدع عندما تتغلب قوى الكتل الأرضية على قوى الإحتكاك بين الألواح.

ثالثًا، انطلاق القوة المخزنة على هيئة موجات زلزالية: تنطلق القوة المُخزنة من مركز التصدع والإحتكاك إلى الخارج في جميع الإتجاهات على هيئة موجات حتى تصل إلى سطح الأرض.

وتُعرف الموجات المُنطلقة باسم الموجات الزلزالية (seismic waves)، وهي موجات مُشابهة للموجات المتكونة على سطح بركة ما عند القاء قطعة من الصخر به، ويُمكن قياسها بجهاز سِزْمُوغراف (seismograph)، وهو جهاز قياس الزلازل.

وتهتز جميع الأشياء الواقعة على سطح الأرض نتيجة انتشار الموجات الزلزالية على سطح الأرض مما يجعلنا نشعر بهذه القوة المخزنة بباطن الأرض. [2]

ما هو الزلزال

الزلزال هو ظاهرة طبيعية تؤدي إلى كوارث بشرية، تحدث نتيجة انطلاق طاقة مخزنة في القشرة الأرضية عقب احتكاك الألواج الأرضية معًا في أماكن التصدع بشكل خاص، مما ينتج عنه اهتزاز مفاجئ للأرض.

وتعتمد قوة الزلزال على مقدار الطاقة المخزنة والمُنطلقة من باطن الأرض، والتي تنطلق عقب تغلب قوى الحركة الخاصة بألواح الأرض على قوى الاحتكاك.

ويُعرف الموقع الأساسي لحدوث التصدع ببؤرة الزلزال ويتكون من:

• بؤرة الزلزال السفلية.
• بؤرة الزلزال العلوية.

أولًا، بؤرة الزلزال السفلية: تُعرف علميًا باسم (hypocenter) وهي النقطة الواقعة أسفل بؤرة الزلزال مباشرة.

ثانيًا، بؤرة الزلزال العلوية: تُعرف علميًا باسم (epicenter) وهي النقطة الواقعة أعلى بؤرة الزلزالة مباشرة.

تتنوع الهزات الأرضية الحادثة وفقًا لـ:

• قوة الرجفة الأرضية.
• وقت حدوث الرجفة.

وتنقسم الهزات الأرضية إلى:

• الهزة أو الرجفة الأساسية.
• الرجفة السابقة للرجفة الأساسية.
• الهزات الارتدادية.

الرجفة الأساسية:  هي الرجفة الحادثة عند انتشار الموجات الزلزالية وتٌعرف بـ (mainshock)، وتتميز الرجفة الأساسية بكونها:

•  قوية للغاية.
•  يتم قياسها بجهاز سِزْمُوغراف (seismograph).
• لاتستمر لوقت طويل مثل الهزات الأرضية الارتدادية.

الرجفة السابقة: وهي التي تسبق الرجفة الرئيسية عادةً، وتُعرف علميًا باسم (foreshocks)، وتتميز بكونها:

•  هزات أرضية ضعيفة تحدث عادة بموقع البؤرة الزلزالية التي حدث بها التصدع نتيجة المناوشات الحادثة أثناء الاحتكاك.
• احتمالية عدم حدوثها، فيمكن ألا تسبق الرجفات الرئيسية هزات أرضية من الأساس.

الهزات الارتدادية: وهي هزات أرضية تلي الرجفة الرئيسية تُعرف علميًا باسم (aftershocks)، وتتميز بكونها:

• هزات أرضية ضعيفة القوى مقارنةً بالهزة الزلزالية الأساسية.
• قد تستمر لأسابيع أو أشهر بناءً على قوة الزلزال الأساسي الحادث. [2]

كيف يتم قياس قوة الزلزال الحادث

يتم قياس قوة الزلزال الحادث بواسطة جهاز سِزْمُوغراف (seismograph)، وهو جهاز قياس الزلازل، حيث يقوم برسم الزلزال الحادث على هيئة سجل زلزالي أو مخطط زلزالي يُعرف بــ ( seismogram).

ويتكون جهاز السِزْمُوغراف من:

• قاعدة مُثبتة بقوة في الأرض.
• وزن ثقيل مثبت بالقاعدة يتدلى منه زنبرك أو خيط

تقوم ميكانيكية عمل الجهاز على حدوث هزة زلزالية قوية، فعندما تحدث هزة أرضية:

• تمتص قاعدة الجهاز القوة الحادثة أو الطاقة المنطلقة عن الزلزال.
• لايمتص الوزن المعلق القوة مما يُحافظ على ثباته بينما يمتص الخيط المُعلق به القوة.
• يبدأ الجهاز برسم المخطط الزلزالي.

يتم تسجيل الفرق في الحركة بين الجزء المهتز من جهاز قياس الزلزال مقارنة بالجزأ الثابت منه على شكل موجات تُعرف باسم الموجات الزلزالية، بينما يُعرف المُخطط المُتكون باسم المخطط الزلزالي. [2] [3]

هل يمكن التنبؤ بحدوث الزلازل علميًا

لا، لايمكن التنبؤ بموقع أو وقت حدوث الزلزال بشكل علمي حتى الآن

ويحاول العلماء على مر العصور العلمية التوصل إلى طريقة للكشف عن وقت وموقع حدوث الزلزال مما يُساعد على تجنب الكوارث الحادثة معه إلا أن جميع هذه المحاولات بائت بالفشل.

ولا توجد طريقة حتى الآن تُنبأ بأي معلومات تساعد على تجنب الزلزال. [2]

أسماء صلاح