المجلس اليمني ... يمن واحد وآراء متعددة
::  قوانين المنتدى  |   طلب رقم التنشيط   |   تنشيط العضوية  |  استعادة كلمة المرور
العودة   المجلس اليمني :: العلمية والتقنية :: قسم العلوم والطـب
 
أدوات الموضوع
27-04-2005, 05:23 AM   مشاركة رقم :: 1
مشرف سابق

الصورة الرمزية مشتاق ياصنعاء


تاريخ التسجيل: 02-03-2005
المشاركات: 22,004

افتراضي الزلازل ,, أسبابها ,, تعريفها ,, وكيفية قياسها !!

مقدمة :


" إن هذا الزلزال جاء فجأة مثل قاطع الطريق، لقد أوقعنا على ركبنا ولم يكن لدينا أي تحذير على الإطلاق " هذا ما ذكره أحد الناجين لوصف زلزال الذي ضرب ليما – البيرو – في 31 مايو 1970 م وذكر ناجي آخر " لقد انتابنا شعور بنهاية العالم " نعم إنها الزلازل التي تعد من أشد أعداء الحضارة الإنسانية فهي تحدث فجأة وتضرب ضربتها بلا رحمة أو شفقة بدون سابق إنذار أو سابق ميعاد وهذا هو السبب الكامن في الخطر الزلزالي انه لا يمكن التنبؤ بزمن حدوث الزلزال ، وقد حاول علماء الزلازل بشتى الطرق إقامة الدراسات والأبحاث في سبيل التنبؤ بزمن حدوث الزلزال وعليه فإن التوقع او التنبؤ بوقوع زلزال في الزمان والمكان لا يزال خارجاً عن إمكانيات العلم الحديث وعلى الرغم من الدراسات العديدة للخواص الطبيعية للأرض في أماكن حدوث الزلازل ، فكل حادثة زعم فيها النجاح في توقع حدوث الزلزال قابلها حوادث أخرى لم يمكن توقع حدوث الزلزال ، وهذا يذكرنا بما حصل في الصين عام 1975 هـ حيث قامت السلطات الصينية في اليوم السابق للزلزال وبناءً على مراقبة حركة الحيوانات بتحذير السكان وإجلائهم وكانت الخسائر في الأرواح قليلة ولكن في العام الذي يليه وفي 27 يوليو 1976 هـ وأثناء عقد مؤتمر لعلماء الزلازل في الصين لمناقشة النجاح في توقع زلزال العام الماضي حدث زلزال عظيم مفاجيء تأثرت على أثرة صالة المؤتمر وهلك من جرائه حوالي 250000 شخص وأصيب فيه 50000 شخص دون أن يتم توقعه .




ما هي الزلازل ؟



عبارة عن اهتزازات في القشرة الأرضية تحدث بمشيئة الله ثم بسبب انطلاق وتحرر الطاقة الناتجة عن احتكاك الصخور وتحرك الطبقات الأرضية حول الصدوع الكبيرة كما تحدث نتيجة أسباب أخرى منها الثورات البركانية والاختراق المفاجىء للمواد المنصهرة في باطن الأرض للأجزاء الهشة من القشرة الأرضية والتفجيرات النووية تحت السطحية وسقوط النيازك كبيرة الحجم على سطح الأرض وانهيار الكهوف الكبيرة تحت سطح الأرض وإنشاء السدود والبحيرات الصناعية وضخ المياه والمخلفات داخل الآبار.
علم الزلازل باللغة الإنجليزية – Seismology - هي وكلمة يونانية الأصل – Seismos - تعني الاهتزاز




معلومات عامة عن الزلازل :



الزلازل

الإهتزازات الأرضية تكون بسبب حركة الصخور على إمتداد تصدع ما

تكون الصخور واقعة تحت تأثير ضغوط تزداد معها طاقة الإجهاد مع مرور الوقت

فعندما تصل الضغوط الواقعة على الصخر إلى مقدار أكبر من قوة تحمل الصخر لهذه الضغوط( نقطة الإنكسار ) يحصل الإنكسارأوالتصدع في الصخر

طاقة الإجهاد تنطلق على هيئة موجات زلزالية , الأطول منها تلك الطاقة التي تبقى كامنه دون أن تنطلق وعلى الأرجح زلزالا قويا سيقع .


أنواع الموجات الزلزالية :

1- موجات أولية تنتقل عبر مادة الأرض في الباطن (p-s )
2- موجات سطحية تنتقل عبر سطح الأرض

* الموجات التي تنتقل عبر باطن الأرض( Body Waves )

الموجات الأولية أو (p )
سرعتها عالية بسبب أن الضغط والتوسع يكون مع إتجاه إنتشار الموجات
الموجات الثانوية أو ( s ) أو الموجات القصية
أقل سرعة من الموجات الأولية ولكنها أسرع من الموجات السطحية
وذلك لأن القص يكون عموديا على إتجاه إنتشار الموجة
خصائها :
لا تنتقل خلال الأجسام السائلة

* الموجات السطحية أو المتأخرة
تسبب إهتزاز عمودي وأفقي
تنتشر بشكل خاص على إمتداد سطح الأرض

* تحديد موقع الزلزال :
أولا , يحدد بعد الزلزال على النحو التالي :

1- مسجل الإهتزازات الزلزالية يقوم بتسجيل الموجات .
2- من خلال تسجيلات مسجل الإهتزازات , قياس زمن (تأخر الوصول)الفرق بين زمن وصول الموجات الأولية والثانوية .
3- إستخدام منحنى زمن الوصول لتحديد بعد الزلزال بإستخدام معامل زمن تأخر الوصول بين (p-s )

الآن عرفنا المسافة التي قطعتها الموجات ولكننا لا نعرف من أي إتجاه أتت ؟

أرسم دائرة يكون جهاز الرصد (seismograph ) مركزها ونصف قطرها عباره عن بعد أو المسافة التى حددناها سابقا وتمثل بعد الزلزال أو النقطة التي أنطلقت منها الموجات .

موقع حدوث الزلزال في مكان ما ضمن حدود هذه الدائرة ولتحديده بدقه نعمل نفس الشيء مع ثلاث محطات رصد على الأقل ( نرسم دوائر ) وبالتأكيد ستتقاطع الدوائر في نقطة تكون هي مركز الزلزال .
تحديد قوة الزلزال :

قوة الزلزال هي مقدار الطاقة الصادرة عن الزلزال
هناك طرق مختلفه لقياس قوة الزلزال وأكثرها شيوعا هو مقياس ريختر وترجع تسميته إلى عالم الزلازل تشارلز ريختر .



* مقدار ريختر
يقيس إتساع أكبر موجه ثانوية تم تسجيلها بواسطة مسجل الإهتزازات
يأخذ في الحسبان المسافة بين مسجل الإهتزازات ( جهاز الرصد ) ومركز الزلزال

* مقياس ريختر :
تذكر أن مقياس ريختر هو مقياس لوغاريتمي .

يتدرج إلى أقصى مقدار وهو عشر درجات


• إرتباط الأخطار بالزلازل :

1- الإهتزازات :
التردد الناجم عن الإهتزاز يختلف بإختلاف الموجات الزلزالية ..

فمثلا الموجات الباطنية ( الأتية عبر باطن الأرض p-s ) قادرة على هز المباني المنخفضة بصورة أكبر
الترددات المنخفضة للموجات السطحية قادرة على هز المباني العالية بصورة أكبر .

تعتمد كثافة الإهتزازات على نوع المواد التحت سطحية

المواد الغير مثبته جيدا عرضة للإهتزاز بدرجة أكبر من إهتزاز الصخور

المواد المكونه من حبيبات دقيقة أو الحساسة يمكن أن تفقد قوتها مع الإهتزاز ( كما تفقد قوتها بالتذويب )

تختلف إستجابة المباني للإهتزاز بإختلاف أساليب البناء .

المواد :

الخشب أكثر مرونه ويصمد بشكا أفضل

المواد الطينية : قابله للإهتزاز بشكل كبير

2- إزاحة السطح ( الأرضية )
السطح قد ينزاح ويتحرك أثناء الزلازل خصوصا إذا كانت البؤرة ضحلة .. الإزاحة أو الحركة العمودية للسطح ينتج عنها منحدر صدعي .

3- الأمواج العارمة :
الأمواج العارمة عبارة عن أمواج هائله تولدت عن حدوث هزات أرضية تحت سطح البحر أو تحت المناطق الساحلية .. ففي حالة حدوت إزاحة أو حركة في قاع البحر فإنه تتولد أمواج ثم تكبرو تتعاظم أثناء حركتها على سطح البحر .

4- النيران :
عادة تحدث عندما تتضرر المرافق الواقعة تحت السطح مثل أنابيب الغاز .


التنبؤ بوقت حدوث الزلزال ؟

كيف يستطيع العلماء التنبؤ بوقت حدوث الزلزال ؟
حاليا هذا غير ممكن .

التقنية المستقبلية ستراقب الموجات الزلزالية التحت سطحية وتنقل لنا بصورة دورية مؤشرات الإنزلاقات المستقبلية .


كيف يمكن التنبؤ بالزلازل :




من الصعب التكهن بوقوع زلازل بصورة دقيقة وذلك لأن العوامل المسببة لذلك كثيرة جدا مما يقلل من نسبة توقع حدوثها بشكل دقيق والمثال الذي طرح عن زلزال 1999 في تركيا عبارة عن تكهن طويل الامد

حتى يومنا هذا لم ينجح سوى الصينيون في التكهن بحدوث زلزال وذلك عام 1975 حيث تمكنوا من تحذير السكان قبل ساعات معدودة من حدوثه مما مكن تجنب وقوع كارثة كبيرة جدا حيث تم اخلاء جميع السكان

من الظواهر التي قد تدل على امكانية وقوع زلزال:

/ ارتفاع عدد الزلازل في فترة زمنية محددة
/ تغيرات في الحقل الكهرومغناطيسي للكرة الارضية
/ تغيرات حادة في ارتفاع منسوب مياه الابار
/ تغير نسبة غاز الرادون
/ تصرفات غريبة لبعض الكائنات الحية


ما هي أسباب الزلازل ؟



دراسة أسباب الزلازل يقودنا إلى نظرية الصفائح التكتونية – Plate Tectonic Theory – والتي ظهرت عام 1962 م والتي تفترض أن الغلاف الصخري للأرض – Lithosphere – يتألف من عدة صفائح – Plates – وتتحرك هذه الصفائح بالنسبة إلى بعضها البعض فوق المنطقة المنصهرة جزئياً من الوشاح العلوي – Asthenosphere – وتحدث الحركات التكتونية على طول الحدود الفاصلة بين الصفائح البنائية عند تحركها متقاربة أو متباعدة عن بعضها أو تنزلق إحداها بموازاة الأخرى مسببة اضطرا بات في داخل الأرض تنعكس على القشرة الأرضية في صورة زلازل
والجدير بالذكر أن الصفائح التكتونية تتكون من القشرة الأرضية –Crust - وجزء صغير من الطبقة السائلة من الوشاح – Mantle – حيث يتراوح سمك الصفيحة القارية 150 كلم وكثافة 2.6 جم / سم۳ ، وسمك الصفيحة المحيطية حوالي 100 كلم وكثافة 3.7 جم / سم۳ .

تنقسم الحدود بين الصفائح التكتونية إلى ثلاث أقسام:
أولاً: حدود تباعد الصفائح – Divergent Plate Boundaries -
وتسمى بالحدود البناءة - Construction – وتحدث بسبب تحرك صفيحتين في اتجاه معاكس عن بعضهما البعض على طور محاور الانتشار التي تقع عند حيد منتصف المحيط – Mid oceanic Ridge – حيث تسبب تيارات الحمل الكبيرة داخل الوشاح صعود الصهارة البازلتية مكونه أجزاء من القشرة المحيطية مما يؤدي إلى تباعد الصفائح وفوى الشد هي القوى السائدة على طول هذه الحدود، وتتميز هذه المناطق بالصدوع العادية – Normal Fault -، كما أن الزلازل التي تحدث بها ضحلة ولا يزيد عمقها عن 30 كلم شكل (2) ومن أمثلتها ابتعاد الصفيحة العربية عن الصفيحة الأفريقية مما نتج عنه نشأة أخدود البحر الأحمر .
ثانياً : حدود تقارب الصفائح ( Convergent Plate Tectonic )
تسمى بالحدود الهدامة – destructive - وتحدث بسبب تحرك صفيحتين باتجاه بعضهما البعض ليتقيا معاً ويتصادما، وتتميز بوجود الصدوع العكسية – Reverse Fault – وهناك ثلاثة أنواع من الحدود المتقاربة:
1 – تقارب قاري - قاري:
يحدث تقارب صفيحة قارية وصفيحة قارية أخرى مثل تقاري الصفيحة الهندية والصفيحة الأوراسية مما ينشأ عنه تكون سلاسل جبال الهمالايا، وتحدث الزلازل على أعماق متوسطة تتراوح 60 – 30 كلم ،
2 – تقارب قاري – محيطي:
يحدث تقارب صفيحة قارية وصفيحة محيطية مما ينتج عنه اندساس الصفيحة المحيطية الأكبر كثافة تحت الصفيحة القارية الأقل كثافة، مما ينتج عنه أن تقطع الصفيحة القارية أطراف الصفيحة المحيطية ونزولها إلى منطقة الاندساس – Subduction Zone - وبالتالي تتكون سلاسل جبال مرتفعة مثل جبال الإنديز ، وتتميز زلازل هذا الحد بأنها من النوع العميق حيث يتراوح عمقها بين 300 – 650 كلم ،
3 – تقارب محيطي – محيطي:
يحدث تقارب صفيحة محيطية وأخرى محيطية أيضاً، مثل تقارب الصفيحة الفلبينية وصفيحة المحيط الهادي
ثالثاً: حدود انزلاق الصفائح:
وتسمى حدود معتدلة -Conservation Plate Boundaries -وتتميز بعدم وجود تغير على جوانب الصفائح سواء هدماً أو بناءاً، وتنشأ هذه الحدود على شكل صدوع مستعرضة Transform Fault – تؤدي إلى انزلاق أو زحف صفيحتين احداهما بموازاة الأخرى وتتحرك الصفيحتين متماستين على جانبي الصدع محدثة تشوهاً وتكسيراً في الصخور، وتحدث الزلازل في هذه الحدود على أعماق ضحلة قد تصل إلى 20 كلم ومن أمثلة هذه الحدود منطقة خليج العقبة وصدع سان اندرياس بولاية كاليفورنيا بأمريكا



الأحزمة الزلزالية – Earthquake Belt -


بمقارنة خارطة توزيع الزلازل في العالم وحدود الصفائح التكتونية نجد ارتباطاً وثيقاً بين حدود الصفائح ومناطق النشاط الزلزالي شكل (7) وعلى هذا الأساس أمكن تحديد ما يسمى بالأحزمة الزلزالية، ومن أهم هذه الأحزمة حزام حلقة النار حول المحيط الهادي – The Circum Pacific Belt - وتحدث 68 % من زلازل العالم في هذا الحزام أي أن 80 % من طاقة الزلازل في العالم تتواجد في هذا الحزام، ويشمل هذا الحزام الشواطىء الغربية من أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية واليابان والفلبين حتى يصل إلى استراليا ونيوزيلندا، ومن أمثلة زلازل هذا الحزام زلزال بيرو 1970 م وزلزال تشيلي 1985 م وزلزال اليابان 1923 م والأسكا 1964 م .
وهناك حزام آخر يعرف بحزام جبال الألب – Alpide Belt - وتحدث 21 % من زلازل العالم في هذا الحزام أي ما يعادل 10 % من طاقة الزلازل في العالم، ويمتد هذا الحزام من الصين شرقاً ماراً بجبال الهمالايا ثم ينحرف إلى الشمال الغربي ماراً بجبال زاجروس ثم القوقاز إلى تركيا وشمال ايطاليا .
وهناك أحزمة أقل خطورة تمتد في خطوط شبه مستقيمة في وسط المحيط الأطلسي والهندي وتمتد شمالاً حتى تصل إلى خليج عدن وأواسط البحر الأحمر.
ومن الجدير بالملاحظة وجود زلازل تحدث داخل الصفائح – Interplate Earthquake – ومن أمثلة هذه الزلازل زلزال القاهرة في أكتوبر 1992 م.



الأمواج الزلزالية –Seismic Waves -



أشار العالم الأمريكي ريد – Reid – إلى نظرية الارتداد المرن – Elastic Rebound – والتي تعطي تفسيراً مقبولاً لحدوث الزلازل، وهي أن القوى الداخلية في الأرض تحاول أن تحرك الكتل الأرضية على جانبي سطح الصدع – Fault – في الاتجاه الطبيعي للحركة في تلك المنطقة ولكن قوة الاحتكاك بين الصخور تقاوم وتمنع هذه الحركة وتنمو بذلك طاقة مرنة في المنطقة المحيطة بالصدع مسببة انطلاق الطاقة على شكل زلزال أي أن هذه الطاقة المرنة تتحول إلى أمواج زلزالية
وقد تمكن العلماء خلال القرن التاسع عشر الميلادي وبداية القرن العشرين من دراسة الأنواع الرئيسية للأمواج الزلزالية والتي أمكن تقسيمها إلى قسمين:
1- الأمواج الوسطية – Body Wave -
2 – الأمواج السطحية – Surface Wave –
أولاً الأمواج الوسطية – Body Wave –
وهي عبارة عن أمواج في أي وسط مرن بما في ذلك الأرض ولا يتطلب وجود أسطح معينة داخل الوسط، أي أنها تنفذ خلال جسم الأرض لتظهر في مناطق أخرى على سطحها، وقد أمكن من خلال دراسة هذه الأمواج معرفة تركيب باطن الأرض
وتنقسم الأمواج الوسطية إلى قسمين:
1 ) – الأمواج الأولية، التضاغطية، الضغط
- Primary wave, Pressure wave, Compressional wave ( P-wave ) -
وهي عبارة عن أمواج صوتية ذات تردد منخفض لا تستطيع الأذن البشرية عادة الاستماع إليها – عند وصولها إلى الأرض تتحول إلى أمواج صوتية في الهواء يمكن للإنسان سماعها عند ذبذبات معينة ( تزيد عن 15 ذبذبة في الثانية ) _ وتتحرك فيها جزيئات المادة التي تمر فيها الموجات حركة ترددية على خط سير الموجة، وأسماء هذه الأمواج تعكس الخصائص الطبيعية للأمواج فسميت أولية لأنها أول الأمواج الزلزالية وصولاً لمحطة الرصد الزلزالي، وهي تنتشر في جميع الأوساط السائلة والصلبة والغازية في صورة تضاغطات – Compressions – وتخلخلات – Dilatations
) – الأمواج الثانوية، القص – Secondary wave, Shear wave ( S-Wave ) -
تتحرك جزيئات المادة عند مرور الموجة في حركة ترددية عمودية على اتجاه سير الموجة، ولا تنتشر هذه الأمواج في الموائع ( سائل، غاز ) ولكن تنتشر في الأوساط الصلبة فقط





منقول للفائده

مع أطيب تحياتي

مشتاق ياصنعاء

 
+ إضـافة رد

أدوات الموضوع

الانتقال السريع :::

Powered by vBulletin®
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.