بحث عن الزلازل أسبابها وأنواعها
ننشر بمزيد من التفصيل بحث عن الزلازل للسنة الثالثة متوسط وباقي الصفوف ابتدائي وإعدادي وثانوي مختصر بالعناصر والأفكار.
من الظواهر الكونية التي ظلت حتى وقت قريب غير مفهومة تحديدًا حتى بدايات القرن العشرين هي المفهوم العلمي لظاهرة الزلازل ولأسباب حدوثها.
حتى ظهر ما يسمى بعلم الزلازل الذي جمع كل ما يتعلق بالزلازل من طبيعة الحدوث وأسبابها وكل تلك الأمور.
تعرف بأنها حدوث اهتزاز مفاجئ للأرض بسبب مرور موجات زلزالية خلال الصفائح الصخرية المتواجدة تحت سطح الأرض عن تحركها، تنتج عن تلك الحركات كميات كبيرة من الطاقة التي تعتبر السبب الرئيسي في إنتاج الموجات المدمرة.
يرى علماء الجيولوجيا أن أي مكان على سطح الكرة الرضية معرض لحدوث الزلازل بدليل أن الكرة الأرضية على مدار التاريخ شهدت الكثير منها في أماكن متفرقة منها ونالت جميع الأماكن من المخاطر.
تختلف الزلازل فيما بينها في حجم الخطر الناتج عنها، حيث يحدث يوميًا زلزال في مكان ما في الكرة الأرضية ولكن في حين أن بعض منها تكون بسيطة التأثير.
والبعض يكون له تأثير مدمر عظيم ففي بعض الأحيان تؤدي الزلازل إلى قتل الأرواح وتدمير الممتلكات الخاصة والعامة، وتشير بعض الإحصائيات إلى أن أكثر من مليون شخص لقوا مصرعهم في القرن العشرين بسبب الزلازل.
كيف تحدث الزلازل؟
بالرغم من كون الزلازل لها الكثير من الأخطار على البشرية إلا أنها واحدة من الظواهر الجيولوجية الطبيعية الأساسية لأنها تعد طريقة لتخفيف الإجهاد على سطح الأرض.
تحدث الزلازل عندما تتحرك بعض الصفائح التكتونية – الصفائح المكونة للقشرة الأرضية- ونتيجة لتلك الحركة تنتج كميات كبيرة مفاجئة من الطاقة تؤدي إلى حدوث موجات زلزالية تؤدي إلى اهتزاز سطح الأرض.
عند تصادم لوحين من الصفائح التكتونية ببعض ينتج نوع من التصادم والدفع المعاكس بينهما، بينما تظل الصفائح نفسها ثابتة من دون أن تتحركن ينتج عن ذلك الاحتكاك ضغط يؤدي إلى دفع جزء من تلك الصخور المكونة لتلك الصفائح ينهار تدريجيًا لتحدث الزلازل نتيجة لذلك.
وفي أثناء حدوث الزلازل وبعد حدوثه تبدأ الصفائح التكتونية بالحركة، ويسمى الجزء الموجود تحت الأرض والذي بدأ عنده انهيار الصخور بمركز الزلزال، أما المنطقة التي تقابلها فوق سطح الأرض تسمى ببؤرة الزلزال.
لا تعد تلك الانهيارات الصخرية التي تنتج عن اصطدام الصفائح التكتونية السبب الوحيد لحدوث الزلازل، بل إن هناك بعض الأسباب الأخرى والتي تنتج عن أفعال الإنسان أثناء بعض الأعمال في باطن الأرض مثل حفر الأنفاق للسكك الحديدية أو عند تفجير الألغام في بعض الأعمال الأخرى.
وقد تحدث انهيارات بسبب الانهيارات المناجم في باطن الأرض وفي الغالب تكون الزلازل الناتجة عند تلك الأفعال من صنع الإنسان زلزال غير محسوسة ولا ينتج عنها أي خطر أو خسائر في الأرواح والممتلكات.
إلا أن القليل من الزلازل الناتجة عن فعل الإنسان تكون مدمرة مثل الناتجة عن الاختبارات العسكرية للأسلحة النووية كالقنابل في باطن الأرض، ومن هنا جاء التجريم الدولي لمثل تلك التجارب لما ينتج عنها من أخطار الزلازل التي تضر البشر.
أنواع وخصائص الأمواج الزلزالية
مثل كل أنواع الموجات الأخرى فإن الموجات الزلزالية تقوم بنقل الطاقة من مكان لأخر، تختلف أنواع الموجات الزلزالية في الأنواع والخصائص.
فمنها الموجات الأولية التي تمتاز بسرعة الوصول ويشار إليها بالحرف P، ومنها الموجات الثانوية والتي تمتاز بأنها موجات بطيئة ويرمز لها بالرمز S.
ويمكن أن تتواجد بعض الأنواع التي تجمع بين النوعين وتكون اخطر الأنواع لأنه ينتج عنها الموجات السطحية التي تحدث الكثير من الأضرار مثل هدم المباني.
اقرأ أيضا بحث عن البراكين
يمكن تقسيم أنواع الأمواج الزلزالية كما يلي:
- الموجات الأولية أو الموجات الطولية (P)
- تعرف تلك الأمواج بانها الأمواج السريعة وبالفعل فإنها أول نوع يتم رصده عبر الأجهزة الخاصة برصد الزلازل.
- يمكن الانتقال بين جميع حالات المادة بسرعة شديدة فلها القدرة على الانتقال بين الوسط الصلب والسائل والغازيز
- الموجات الأولية لها تكون أصغر من الموجات السطحية ولها تردد أعلى كذلك.
- وصولها إلى سطح الأرض يكون عمودي لأنها تنتقل على شكل تضاغطي.
- الموجات الثانوية أو المستعرضة (S)
- انتقالها يكون أبطأ من الموجات الأولية لذا فإن وصولها يكون بعد الموجات الأولية.
- لا تنتقل عبر الأوساط السائلة وذلك هو السبب لأنها لا توجد في اللب الخارجي للأرض بسبب وجود معدن الحديد في صورته السائلة وتكون الصخور في حالة انصهار.
- تنتقل في حركات عرضية بالتناوب.
- موجات لوف
- تعد أحد أنواع الموجات السطحية.
- تردد الموجة هو الذي يحدد سرعتها والعمق لذا فإنها تعتبر من الموجات المشتتة.
- تنتقل بالتوازي مع سطح الأرض وتتحرك بحركة أفقية مستعرضة.
- يطلق عليها أحيانًا الموجات الطويلة.
- موجات رايلي
- تعد أحد أنواع الموجات السطحية.
- توزيعها يكون بشكل إهليلجي.
- كلما زاد العمق في الأرض كلما قلت سرعتها.
- التردد الخاص بها هو الذي يتحكم في عمقها.
- انتقالها يكون أبطأ من موجات لوف.
مقاييس قوة الزلازل
تقاس الاهتزازات الناتجة عن الزلازل من خلال مرسمة الزلازل أو السيزموجراف، يستطيع ذلك الجهاز أن يسجل رسم بياني ناتج بسبب الاهتزازات الناتجة عن الموجات الزلزالية التي تنتقل عبر الأرض. يوجد العديد من تلك الأجهزة التي تقيس قوة الزلازل منها:
- مقاس ريختر: يقوم جهاز ريختر على نظام رقمي قائم على الأساس اللوغاريتمي ، أي أن كل زيادة بمقدار درجة واحدة فقط على مقياس ريختر معناه زيادة بمقدار عشر أضعاف في السعة للأمواج الناتجة عن الدرجة التي قبلها، أي أن حدوث زلزال بشدة سبع درجات على مقياس ريختر معناه حوث قوة زلزالية أكبر بعشر مرات من الزلزال بقوة ست درجات على مقياس ريختر. يعمل مقياس ريختر على قياس سعة الموجة الزلزالية الناتجة عن حركة الأرض بإضافة المعلومات التي يمنحها جهاز السيزموغراف.
- مقياس درجة العزم: يعتمد مقياس قوة العزم على قياس الطاقة الناتجة عن قوة الزلزال، ويعتم مقياس درجة العزم أيضًا على نظام رقمي لوغاريتمي بحيث أن الفارق بين كل درجة وما يليها 32 ضعف من كمية الطاقة المنبعثة.
- مقياس ميركالي: يستخدم ذلك المقياس لدراسة شدة ما يحدثه الزلزال من تبعات قد تحدث في المستقبل بالاعتماد على الكثير من التدخلات مثل الطبيعة الجيولوجية للمناطق وطريقة البناء والتصاميم بها وعن تاريخ حدوث الزلازل في تلك المنطقة.
اختلاف أضرار الزلازل باختلاف مقياسها
يمكن معرفة أضرار الزلازل كالتالي:
- زلزال أقل من 5 درجة: يعتبر ذلك الزلازل غير محسوس وغير مؤثر بأي شكل على البشر، يمكن الاستدلال عليه فقط من خلال قياسه عبر أجهزة رصد الزلازل، يحدث ذلك النوع كثيرًا في الكرة الأرضية حيث يصل عدد الزلازل التي تحدث كل عام بقوة أقل من 2.5 درجة 900 ألف زلزال.
- 5 إلى 4.5 درجة: يؤدي وقوع ذلك الزلازل فيما بين تلك الدرجات إلى الاحساس به ولا يتسبب في أضرار كبيرة، يصل عدد الزلازل التي تقع قوتها في هذا النطاق من الدرجات إلى 30 ألف زلزال سنويًا.
- 5 إلى 6 درجات: تلحق هذه الزلازل بعض الأضرار بالمنشآت والمباني ولكنها ليست تدميرية، ويحدث كل عام 500 زلزال في ذلك النطاق من الدرجات.
- 1 إلى 6.9 درجة: يحدث حوالي 100 زلزال كل عام بهذا النطاق، وتلحق تلك الزلازل أضرار كبيرة نسبيًا بالمناطق المزدحمة بالسكان.
- 7 إلى 9 درجات: تحدث الزلازل الواقعة في ذلك النطاق خسائر كبيرة، ويقع حوال 20 زلزال كل عام ضمن هذا النطاق.
- أكثر من 8 درجات: يتسبب ذلك النطاق من الزلازل بتدمير شامل لكل المحيط القريب من مركز الزلزال، ويحدث زلزال بتلك القوة كل عقد من الزمان.
ما هي المخاطر الناتجة عن وقوع زلازل؟
يمكن أن يحدث وقوع زلزال الكثير من المخاطر من بينها:
- الهزات الأرضية: تعتبر الهزات الأرضية أكثر ما يترافق مع حدوث الزلازل لأنها تنتج عن الأمواج الزلزالية المتحركة عبر سطح الأرض.
- تعتمد شدة الهزات الأرضية على مدة حدوثها بحيث أنه عندما تكون الهزات الأرضية مستمرة لفترة طويلة نسبيًا فإن المباني والمنشآت تتعرض للخراب كما تتوقف الكثير من مظاهر الحياة كالتنقل.
- وفي بعض الأحيان تكون الهزات الأرضية خفيفة وبقوة بسيطة.
- التمزقات الأرضية: ينتج عن حوث الزلازل كسر وتصدعات في القشرة الأرضية وتسمى بالشقوق الأرضية أو التمزقات الأرضية.
- من النادر ظهور التمزق الأرضي بشكل واضح لكن حدوثه يضر بالبنية التحتية في المناطق التي يحدث بها ويؤدي إلى تدمير الكثير من المنشآت ووسائل النقل مثل مترو الأنفاق وخطوط السكك الحديدية وخطوط الأنابيب المحفورة في الأرض.
- الانهيارات الأرضية: تعتبر الانهيارات الأرضية نتيجة جانبية للآثار الأساسية للزلازل من تمزقات أرضية وهزات أرضية، قد ينتج عن تلك الانهيارات تدمير في الممتلكات والمنشآت وقطع طرق السكك الحديدية، كما تتعرض المباني الموجودة على التلال إلى الانهيار.
- التسونامي: عندما يحدث زلزال من المتوقع أن تتأثر به قيعان البحار والمحيطات مما يؤدي إلى أمواج تسونامي التي تنتج عن سلسلة من الموجات المائية الناتجة عن الزلزال، تعد أمواج تسونامي خطر عالمي يمكنه أن يلحق الضرر بالعالم بأكمله خصوصًا في المناطق المحيطة بحوض المحيط الهادي لأنها تنتقل بسرعة تصل إلى 700 كم في الساعة مما يمكنها من الوصول إلى مسافات بعيدة وعندما تصل للمناطق الساحلية فإنها يمكن أن ترتفع إلى ما يزيد عن 27 متر.
- الحرائق: تعتبر من الأضرار الشديدة لوقوع الزلازل لأن حدوث زلزال يعني تدمير أنابيب الغاز الطبيعي مما يؤدي إلى اشتعال الحرائق كما يمكن لتدمير خطوط الكهرباء وتواجد المواد المسببة للاشتعال أن تؤدي إلى وقوع زلازل.
- الحاق الضرر بالتربة: تؤدي حدوث الزلازل إلى ظاهرة تعرف باسم” تسيل التربة” أي حدوث تشبع كامل للتربة بالماء مما يجعل التربة مرنة مفتقدة للصلابة، كما أن الزلازل تتسبب في طفو المياه الجوفية إلى سطح الأرض مما يسبب إلى حدوث الكثير من البرك وتدمير جزئي في البنية التحتية.
ما هي المناطق الأكثر تعرضًا لحدوث زلازل؟
المناطق الموجودة على ما يعرف بخط الصدع أو الفالق تعتبر أكثر المناطق التي تحدث فيها الزلازل الكبيرة والخطيرة وذلك لأن تلك المناطق تقع على الصفائح التكتونية الموجودة بالأرض.
حيث يؤدي تحريك تلك الصفائح إلى حدوث الزلازل. وتعتبر المناطق الواقعة بعيدًا عن خط الصدع من المناطق الأقل عرضة للتعرض للزلازل.
كيف يمكن الحد من مخاطر الزلازل؟
الزلازل في حد ذاتها ليست خطر ولكن التبعات الناتجة عن الزلزال هي التي تحدث تدميرًا لحياة البشر من تدمير للمباني والمنشآت مما يؤدي إلى هلاك الناس الموجودين بها.
لذا فمن الواجب تصميم المباني والمنشآت يجب أن يكون ملائم لحدوث الزلازل فمثلا عند وقوع الزلازل في أماكن غير مزدحمة بالسكان فإن الخسائر البشرية تكون ضئيلة جدًا.
لذا فإن بعض الدول قامت بوضع قوانين تلزم بتصميم للمباني بطريقة مقاومة للزلازل مثل ولاية كاليفورنيا الأمريكية.
التصرف الصحيح عند حدوث الزلازل
يختلف التصرف تبعًا لمكان وجود الشخص أثناء وقوع الزلزال، في حال تواجد الشخص في داخل المبنى أثناء الزلزال:
- لا ينصح بالخروج من المبنى بل يجب الالتزام بالمبنى حتى ينتهي الزلزال.
- الوقوف بمأمن عن أي شيء يمكن أن يسقط كأعمدة الإنارة.
- الوقوف بعيدًا عن النوافذ والجدران.
- الجلوس والاحتماء بطاولة والتمسك بها لحين انتهاء الزلزال.
- عندما ينعدم توفر أي شيء يمكن الاحتماء به فيجب تغطية الوجه والرأس ووضع الرأس في زاوية داخلية للمبنى.
- عند وقوع الزلزال وأنت نائم لا تترك السرير وقم بتغطية رأسك بالوسادة إلا في حالة كان السرير يمكن أن يتعرض لسقوط أي قطعة من الأثاث عليه.
- التنبه إلى أنظمة إطفاء الحرائق التي توجد للعمل عند حدوث زلزال.
في حالة وجود الشخص في خارج المبنى عند وقوع زلزال:
- عدم التحرك في أي اتجاه والبقاء في نفس مكانك.
- تجنب الشوارع والأماكن التي تحتوي على أسلاك كهربائية.
- تجنب الجدران الخارجية للمباني.
في حالة التواجد في السيارة عند وقوع الزلزال:
- الامتناع عن القيادة فورًا.
- عدم الوقوف تحت أي مكان يوجد به أسلاك كهربائية أو بالقرب من المباني.
- بعد انتهاء الزلزال يجب عليك القيادة بحذر خوفًا من تعرض الكباري أو المنشآت للتساقط نتيجة الزلزال.
في حالة هدم المبنى عليك ووجودك نحت الأنقاض:
- كون قليل الحركة تجنبًا لنثر الغبار.
- قم بتغطية فمك بمنديل أو بملابسك.
- قم بالنقر على أي شيء قريب منك حتى يتمكن رجال الدفاع المدني من معرفة مكانك ومساعدتك.
- اجعل صراخك طلبًا للمساعدة هو الاختيار الأخير.
