هل تعلم بان الأرض تتعرض سنويا لنحو مليون زلزال؟؟
تعريف الزلازل:
الزلازل هي ارتعاش وتحرك وتموج عنيف لسطح الأرض
يعقب تحرر الطاقة من القشرة الأرضية، وهذه الطاقة تتولد نتيجة لإزاحة تحدث بين
صخور القشرة الأرضية عبر الصد وع التي
تحدث نتيجة لتعرضها المستمر للتقلصات والضغوط الكبيرة والتي قد تحصل عند ثورة البراكين أو عند اختراق المواد
الصهيرية للقشرة الأرضية أثناء صعودها إلى الأعلى أو نتيجة لانهيارات هائلة في
شقوق الكهوف التي تتواجد في الطبقات العليا من القشرة الأرضية أو نتيجة سقوط نيزك
هائل الكتلة أو ارتطامه بسطح الأرض كذلك فان التفجيرات الكيمياويه أو النووية تحدث
موجات تشابه الزلازل الطبيعية ولكن الإزاحة الناجمة عن الصدوع هي السبب الرئيسي
لحدوث الزلازل.
أن الآثار الرئيسية التي تسببها الزلازل هي حركة
أرضية عنيفة مصحوبة بتكسر في القشرة الأرضية وقد تؤدي تلك الآثار إلى خسائر هائلة في الأرواح البشرية الناجمة عن
تخريب الأبنية والمنشات كما وتحدث الشقوق والانفصالات في قشرة الأرض وفي حدوث
الانزلاقات الأرضية والانهيارات الجليدية وظهور الينابيع واختفائها والتغير في
مستوى سطح البحر .
أما الآثار الثانوية وتشتمل على إحداث قصيرة
المدى كالحرائق و الانزلاقات والموجات البحرية الزلزالية والفيضانات وهنالك أيضا
أثار بعيدة المدى كالانخسافات الإقليمية والارتفاعات للكتل أرضية الإقليمية
والتغير الإقليمي في مستويات المياه الجوفية وحدوث الموجات التسونامية المدمرة
للمدن الساحلية.
تعرف
نقطة انطلاق الحركة الزلزالية في الباطن ببؤرة الزلزال أما النقطة السطحية الواقعة
فوق البؤرة مباشرة فتعرف بالمركز السطحي للزلزال ولكن عندما يحدث الزلزال في أعماق
نطاق الانثناء لا يقع المركز السطحي للزلزال فوق البؤرة مباشرة.
النظام الديناميكي
للزلازل:-
للأرض نظام داينميكي دائم التطور
كما موضح في الأتي:-
يتكون
الجزء الخارجي من طبقتها الصلبة من مجموعة من الصفائح الصغيرة التي تتحرك بالنسبة
إلى بعضها البعض وتنشا نتيجة الحركة طبقة صلبة جديدة في انطقه المرتفعات السنامية
المحيطة بينما تتلاشى الطبقة الصلبة القديمة في انطقه الانثناء أو تنزلق إحدى تلك
الصفائح فوق الأخرى فيتولد جهد هائل في الصخور ولكن عندما يزيد الجهد على قوة
الصخور تنهار الصخور وتنطلق الطاقة المخزونة بشكل هزات أرضية. يمكن مقارنة الفعل
الناجم عن ذلك الذي يتولد عند دفع لوحتين خشبيتين بعضهما للبعض الأخر أو انزلاق
احدهما فوق الأخر.
أن قوة الاحتكاك المتولدة على طول الخط الفاصل
بين صفيحتين غالبا ما تعرقل حركتهما فتتكسر الحافات الخشنة وتتولد حركة في أجزاء
مختلفة من الحد. أن هذا ما يحدث بالفعل بين حدود الصفائح عندما تنزلق احدهما فوق
الأخر أو تندفع احدهما فوق الأخر. تتعرض الصخور إلى أجهاد شديد وإذا استمر الجهد
المسلط عليها تتكسر في النهاية على امتداد الصد وع قد تولد موجات اهتزازية تسجل
كزلازل.
هناك نوعان من تلك الموجات بعضها ينتقل عبر باطن
الأرض (الموجات الأولية والثانوية) والبعض الأخر أكثر تعقيدا ينتقل على امتداد سطح
الأرض(الموجات السطحية) فتسبب دمارا للبنايات والمنشات الأخرى. تتولد اغلب الهزات
الأرضية قرب حدود الصفائح وتقع على امتداد انطقه مستقيمة أو منحنية ومستقيمة يتركز
فيها النشاط الزلزالي.
المخاطر الطبيعية
للزلازل:-
ا- الآثار الأولية:- هي الآثار التي تحدثها الزلازل بصورة مباشرة
ومنها الحركة العنيفة والتشقق السطحي والإزاحة السطحية التي قد تصل أحيانا إلى
أكثر من متر واحد حيث تسبب الحركات العنيفة للزلازل تعجيل سطحي ارضي يؤدي إلى تصدع
أو انهيار البنايات الكبيرة والجسور والسدود والإنفاق وخطوط الأنابيب وغيرها من
المنشات.
ب- الآثار الثانوية:- تشتمل الآثار الثانوية للزلازل على أحداث قصيرة
المدى مثل الانزلاقات و السيول الذاتية للمواد المفتتة والحرائق والموجات البحرية
الزلزالية والفيضانات وأحداث بعيدة المدى مثل الانخسافات الإقليمية وبروز كتل
أرضية وتغيرات إقليمية قد تطرأ على مستويات المياه الجوفية.
الموجات البحرية الزلزالية:-
تتعرض
الأرض سنويا لنحو مليون زلزال، لا يشعر الناس بمعظمها إما لضعفه أو لحدوثها في
مناطق غير مأهولة.. فالإنسان لا يحس بالزلزال عادة
إلا حين تصل شدته إلى 4 درجات بمقياس ريختر. ويعتبر الزلزال
كبيرا حين تزيد قوته على 7 درجات في هذا المقياس.
عند حدوث الزلازل البحرية تطغى مياه البحر بفعل الأمواج العملاقة، حيث تحدث الزلازل العنيفة أمواجا مائية عملاقة تدعى تسونامي "Tsunami" -وهي كلمة يابانية الأصل وتعني أمواج الموانئ ، تتكون في أعماق مياه البحر، أي هي موجات بحرية ضخمة تنشا بفعل النشاط الزلزالي الذي يقع قريبا من الساحل البحري أو نتيجة النشاط البركاني. وهي من الآثار الثانوية للهزات الأرضية ولها دور فاعل في التدمير فقد سبق وتسببت في مقتل اغلب ضحايا الهزة الأرضية التي ضربت الالسكا.
وتهجم هذه الأمواج على السواحل بسرعة 750 كيلومترا في الساعة بارتفاع بين 30 و 40 مترا، وتصب نحو 100ألف طن من الماء على كل متر مربع من الشاطئ وبالتالي تفضي إلى خسائر أفدح
من خسائر الزلزال نفسه والزلازل ليست هي المسبب الوحيد لحدوث أمواج
تسونامي، لكنها الأغلب، يضاف إليها الانهيارات الصخرية،
والثورات البركانية، وأيضاً تأثيرات سقوط الأجسام الفضائية كالنيازك وإذا استعرضنا حوادث تسونامي المسجلة في التاريخ
فسنجد أنها تتخطى الألف.. لكن أقدمها ربما كان ذاك
الذي ضرب الطرف الشمالي من بحر إيجة عام 479 قبل
الميلاد. وشهد القرنان الماضيان نحو 300 تسونامي تركت مظاهر
متعددة من التخريب والدمار. وأهم ظاهرة تسونامي عرفها
التاريخ تلك التي ضربت الساحل الشرقي من جزيرة هونشو
اليابانية نتيجة زلزال بحري ضخم انطلق في 5 يونيو 1896 في منطقة الصدع تحت البحري في أخدود
اليابان، فقد اندفعت أمواج البحر الزلزالية نحو اليابسة
بارتفاع نحو 30 مترا وغمرت قرى بأكملها وجرفت أكثر من عشرة آلاف
منزل
وأغرقت نحو 26 ألف شخص وانتشرت أمواج تسونامي شرقا عبر
المحيط الهادئ لتصل إلى جزيرة هيلو في هاواي، ثم
توجهت إلى الساحل الأمريكي وانعكست مرتدة تجاه نيوزيلندا وأستراليا.
الزحف التكتوني:-
عبارة عن حركة بطيئة شبة مستمرة تقع على امتداد
نطاق الصدع ولا يشعر عادة بهزاتها الزلزالية. تستطيع هذه العملية أن تلحق يبطئ
أضرارا في طرق ومماشي السابلة وأسس المباني وعيرها من المنشات. الضرر الناجم عن
الزحف التكتوني بشكل عام ضمن انطقه ضيقة تمتد باتجاه الصدع نكون فيها الحركة بطيئة
ومستمرة.
مقدار وشدة تكرار الزلازل:-
مقدار الزلزال هو مقياس كمية الطاقة المنطلقة في
أثناء وقوع الزلزال ويستعمل الزلزال للمقارنة الكمية بين الزلزال. تحدد كمية
الطاقة المنطلقة في أثناء وقوع الزلزال من خلال قياس سعة اكبر موجة تسجل على جهاز
السايزموكراف وهو الجهاز المستعمل لتسجيل الموجات الزلزالية. وتقاس سعة الموجة
بمقياس لوغاريتمي فمثلا زلزال مقداره ستة درجات قد يولد إزاحة تزيد بعشر سنتيمترات
ليسجله زلزال أخر مقداره خمسة درجات على جهاز السايزموكراف علما أن الطاقة التي
يولدها الأول تزيد 30 إلى 60 مرة عن الطاقة التي يحررها الثاني وهكذا ولغرض
التوضيح فان كمية الطاقة اللازمة لأحداث زلزال مقداره ثماني درجات يعادل مجموعة
الطاقة اللازمة لوقوع 27000 إلى 215000 رجفة أرضية مقدار كل منها خمس درجات. تقع
سنويا حوالي مليون هزة أرضية يمكن تحسسها ولكن قليل منها من له قوة كافية تمكننا
من تسجيله من مسافة بعيدة عن مصدره. لقد تم التوصل حسابيا إلى انه خلال كل مائة
سنة يقع حوالي مائتا زلزال كبير مقدار كل منها يزيد على 7,75 درجة. يعتمد في تقدير
شدة الزلزال على المشاهدات الشخصية حول ضراوة الزلزال.
الزلازل الناجمة عن استعمال
الإنسان للأرض:-
لقد سبب تنوع النشاط الإنساني إلى ازدياد
واستحداث نشاط زلزالي رغم الأضرار المؤسفة التي وقعت من جراء ذلك ولكن الدروس
المستخلصة منها ربما يمكن أن تستخدم مستقبلا في السيطرة على أو إيقاف الهزات
الأرضية الواسعة والمدمرة.
هنالك ثلاث طرق أدت إلى وقوع الهزات الأرضية هي:-
1- تحميل القشرة
الأرضية من الثقل ما هو فوق طاقتها كإنشاء الخزانات المائية الصناعية الضخمة.
2- طمر النفايات
السائلة في الآبار العميقة للنفايات وقد يؤدي ذلك إلى رفع ضغط السوائل في الصخور
الواقعة على امتداد الشقوق والانكسارات فادى إلى وقوع حركة على امتدادها.
3- أجراء
التفجيرات النووية تحت سطح الأرض.
أن سبب التفجيرات النووية التي أجريت في صحراء
نيفادا قد سببت العديد من الهزات الأرضية وقد لوحظ بعد أجراء التفجير النووي تحت سطح
الأرض الذي بلغت قوته 1,1 ميكا طن وقوع الآلاف من الاهتزازات وقد تراوح عمق البعض 7 كم بينما لم يزد مقدارها عن
خمسة درجات وهي الأقل من مقدار الانفجار الأصلي الذي بلغ 6,3.
أسلوب التقليل من خطر الزلزال:-
للتقليل من خطر الزلزال تم وضع أساليب
متعددة الجوانب وتشمل على الأتي:-
1- تشخيص دقيق
للصدوع النشطة والمواد الأرضية السريعة التأثر بالاهتزازات
2- طرق التنبؤ
والسيطرة على الزلزال من خلال القيام بالدراسات لمكثفة على الأتي:-
·
الأنماط الزلزالية القديمة.
·
وتكرار الهزات الأرضية.
·
الفجوات الزلزالية.
·
الارتفاع والانخساف الشاذ للقشرة الأرضية.
·
المراقبة الدائمة لميلان الأرض.
·
حالة الاجهادات الحاصلة في الصخور و النشاط
الزلزالي الدقيق النشاط ألجذبي.
·
تركيز غاز الرادون وتغيير المقاومة الكهربائية
لبعض المواد الأرضية.
·
مراقبة السلوك الشاذ للحيوانات قبل وفي أثناء
وقوع الزلزال.
البراكين:
النشاط البركاني:-
هو من العمليات النادرة الحدوث في العالم
وغالبا ما تقع في مناطق قليلة السكان والانفجارات البركانية بالغة التدمير وإذا
صادف وقوع حادثة كهذه قرب منطقة مكتظة بالسكان فتسجل حادثة ما بعدها حادثة. يرجع
سبب النشاط البركاني بصورة عامة إلى حركة الصفائح التكتونية ولقد وجد أن أكثر
البراكين نشاطا تقع قرب أو فوق مواقع الاتصال بين الصفائح حيث يتكون الصهير كلما
توسعت أو غاصت تلك الصفائح كلما توسعت أو غاصت تلك الصفائح تحت بعضها البعض
وتفاعلت مع المواد الأرضية الأخرى. 80 % من البراكين النشطة تقع ضمن حلقة النار
الواقعة في المحيط الهادي وتمثل حدود صفيحة المحيط الهادي.
يمكن تلخيص الأنشطة الحديثة للبراكين الأساسية في
سلسة جبال كاسيكيد كالأتي:-
1- البراكين
الدرعية.
2- البراكين
المركبة.
3- القبب
البركانية.
تتميز الأنواع المذكورة أعلاه بنمط
خاص للانفجارات في أثناء نشاطه البركاني ويرجع سبب ذلك إلى الاختلاف في لزوجة
الصهير والتباين في كمية السليكا الداخلة في تركيب الصهير.
البراكين الدرعية:-
أن هذا النوع من البراكين هو من اكبر البراكين
حجما ويمتاز بكثرة تدفق اللافا وبعدم وقوع الانفجارات ويعود سبب ذلك إلى قلة
احتواء الصهير على السليكا (50 % تقريبا) تنشئ البراكين الدرعية كليا من تراكم
جريان اللافا ومن الأمثلة المعروفة حول هذا النوع من البراكين هي بركان جزر
الهاواي.
البراكين المركبة:-
تمتاز هذه الأنواع من البراكين بشكلها المخروطي
الجميل وتمتاز اللافا المتدفقة أثناء انفجار هذه البراكين باحتوائها على نسبة
عالية من السليكا (60 % تقريبا) لذلك فهي أعلى لزوجة من صهير البراكين الدرعية.
يمتاز النشاط البركاني لهذا النوع من البراكين بوقوع سلسلة من الانفجارات المصحوبة
بتدفق اللافا ومن الأمثلة حول هذه الأنواع بركان سانت هيلينز وبركان جبل راينر.
القبب البركانية:-
الصهير عالي اللزوجة لأنه يحتوي على نسبة عالية
جدا من السليكا (70 % تقريبا) النشاط البركاني يمتاز بكثرة الانفجارات التي ينجم
عنها قببا بركانية خطرة جدا مثل جبل لاسن وهنالك نوع مجموعة أخرى من القبب
البركانية تعرف باسم كيوسن كراس والتي يغلب عليها سقوط الأحجار وانهيار الحطام
البركاني. أن ظاهرة النشاط البركاني قليلة الحدوث عبر التاريخ ولكنها مدمرة وقد
أودت بحياة الآلاف الناس ودمرت الكثير من الممتلكات. لقد أودت الأحداث البركانية بحياة الكثير من
الناس ولكن ضحاياها قليل أذا ما قورنت بعدد الضحايا التي ألحقتها الزلازل و
الفيضانات و الزلازل خلال الألفي سنة الماضية.
أن النشاط البركاني طبيعي لايمكن إيقافه أو منعه
من الحدوث ولكن وضعت برامج كثيرة هدفها الأول هو التخفيف من خطر البراكين وقد
اشتملت تلك البرامج على استنباط طرق للتنبؤ بوقوع البراكين والتحذير المبكر قبل
وقوع الانفجارات البركانية وكذلك الاستعدادات اللازمة للحماية من خطر البراكين
وكذلك الاستفادة من الخبرة المستمدة من الفعاليات البركانية السابقة.
آثار النشاط البركاني:-
1- الآثار الأولية وتشمل دفق اللافا وغيوم الحطام
البركاني وجريان الركام.
2- الآثار الثانوية وتشمل الجريان الطيني
والفيضانات والحرائق.
دفق اللافا:-
أن دفق اللافا من أكثر المواد الناتجة عن النشاط
البركاني ومن أكثرها شيوعا ويتكون من الصهير المتدفق من الفوهة الرئيسية للبركان
أو من أحدى الفتحات البركانية الواقعة على احد جوانب البركان.
يتميز دفق اللافا الحاوي على كمية قليلة من
السليكا بقلة اللزوجة، غير متفجر، وسريع الجريان نسبيا بعد خروجه من فوهة البركان.
أما دفق اللافا الحاوي على نسبة عالية من السليكا فيكون عالي اللزوجة، متفجر بطيء
الحركة. أن اغلب البراكين القارية والبراكين الواقعة في الجزر تحتوي على نسبة
متوسطة إلى عالية من السليكا لذلك تعتبر براكين شديدة الانفجار أثناء نشاطها
البركاني أما البراكين البحرية فاغلبها ذات صهير قليل السليكا وغير متفجر أثناء
النشاط البركاني. لقد برهنت جميع الطرق السابقة الذكر على فعاليتها في الحد من خطر
اللافا ولكن ليس بإمكان أي من تلك الطرق حجز كميات كبيرة من اللافا. تعتبر حركة
اللافا بطيئة بشكل عام بحيث يستطيع الناس الابتعاد بسهولة عن الطريق الذي يسلكه
دفق اللافا.
استخدمت عدة طرق لتغيير أو حرف اتجاه اللافا
وأبعادها عن المناطق المزدحمة بالسكان أو المناطق ذات
الأهمية الاقتصادية ومن تلك الطرق
هي:-
·
إقامة الجد\ران الحاجزة والمغيرة لاتجاه حركة
اللافا.
·
التفجير.
·
التبريد عن طريق رش الماء.
يؤثر في حركة اللافا نوعان من
الضغط هما:-
1- الضغط
الهايدروستاتيكي وهو الضغط الناجم عن الفرق العمودي بين اللافا ومصدرها.
2- ضغط عزم
الجريان لقد وجد أن من الضروري الأخذ بنظر الاعتبار مقدار كلا من الضغطيين عند
أقامة الجدران المانعة أو المغيرة لاتجاه حركة اللافا.
ولقد ثبت كل من ماسون وفوستر عددا من المواصفات
التي يشترط تطبيقها عند أقامة تلك الجدران وهي:-
1- من المفضل أن
لا يقل ارتفاع الجدار عن ثلاث أمتار.
2- بناء الجدار
بشكل يجعل الجزء العلوي منه اشد انحدارا من جزئه السفلي وذلك لمنع تسرب اللافا من
فوق الجدار.
3- أقامة
الجدران في مواقع معترضة لاتجاه حركة اللافا بحيث تصبح قادرة على حرف اتجاه اللافا
بعيدا عن المناطق السكانية والمهمة.
4- حفر عدد من
القنوات في الأقسام العلوية من المنحدر لغرض توجيه حركة اللافا الوجهة المطلوبة.
5- أقامة
الجدران بعيدة عن الفوهات البركانية ولكن في المواقع المرتفعة من المنحدرات
المحيطة بالبركان.
تستخدم طريقة التفجير لإيقاف تقدم دفق اللافا
وخاصة عندما يكون دفق اللافا محصورا في مجاري معينة والغاية من التفجير هو الردم
الجزئي للمجرى بحيث يصبح غير قادر على احتواء الكميات الكبيرة المتجمعة من اللافا
فتتسرب اللافا من فوق المجرى إلى مناطق أخرى اقل ضررا. تجري عمليات التفجير عادة
في مواقع عالية من المنحدر وحسبما تتطلبه
طبيعة الخطر وحراجة الموقف لذلك فقد وجد أن عملية التفجير غير قادرة في اغلب الأحيان
ألا على توفير حماية محدودة جدا وغير قادرة على حجز كميات من اللافا ويزيد سوء
الأحوال الجوية وشدة تساقط الغبار البركاني المتصاعد من فوهة البركان إلى التقليل
من مدى فعالية طريقة التفجير.
تجري عملية تبريد الحافات والسطح الخارجي لدفق
اللافا بالماء وذلك من خلال مد خراطيم إطفاء الحرائق فوق سطح اللافا البطيئة
الحركة وعبر أجزاء متعددة منها وذلك بعد ربطها بأنابيب بلغ قطر كل منها 13 سم لضخ الماء خلال تك
الخراطيم ومما يساعد على عدم انصهار تلك الخراطيم هو استمرارية ضخ الماء فيها حتى
تراوحت كمية الماء التي ترش فوق سطح اللافا بين 0.03 م3 إلى 0.3 م3 في الثانية.
نشاط الركام البركاني:-
أن هذه الظاهرة من الظواهر المصاحبة للثورات
البركانية المتعددة الانفجارات وميزة من مميزات الصهير الغني السليكا. يشتمل
الركام البركاني على جميع أنواع الحطام البركاني وذلك ابتداء من الغبار البركاني
وانتهاء بالكتل الصخرية البركانية الكبيرة الحجم والمعروفة باسم النفرا وتطلق هذه
المواد عادة من فوهة البركان إلى الجو أثناء النشاط البركاني تعرف كلها تحت عنوان
انفجارات الغبار البركاني وهي عبارة عن انفجارات متلاحقة تطلق إلى الجو من الفوهة
الرئيسية للبركان وتشتمل على كميات ضخمة من قطع الحجارة والقطع الزجاجية الطبيعية
والغازات وهنالك أيضا انفجارات جانبية للغازات والغبار البركاني سرعان ما تتحول
إلى انهيارات سريعة الحركة تنزلق على المنحدرات المحيطة بالبركان وتشتمل على خليط
مستعر الحرارة من الغبار والصخور والقطع
الزجاجية الطبيعية والغازات التي تقذف عادة من الفوهات البركانية الجانبية إلى
الجو. تغطي انفجارات الغبار البركاني مساحات شاسعة من الأرض تصل أحيانا إلى الآلاف
الكيلومترات المربعة وبطبقة متباينة السمك من الغبار البركاني.
تسبب انفجارات الغبار البركاني أضرار ومخاطر
كثيرة منها:-
1- أتلاف
النباتات وخاصة المحاصيل الحقلية والأشجار.
2- تلويث المياه
السطحية بالترسبات البركانية وارتفاع حامضية المياه.
الجريان الطيني و الحرائق:-
يعتبر الجريان الطيني والحرائق من الآثار
الثانوية المهمة للنشاط البركاني. يحدث الجريان الطيني بسبب تشبع كميات كبيرة من
الغبار البركاني والمواد البركانية الأخرى غير المتماسكة المنطلقة من البركان
بالماء فتتحول الكتل سائلة متحركة سرعان ما تجري بشكل فجائي وسريع من المنحدرات
نحو الوديان فتحدث جريانا طينيا هائلا.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق