في الفترة بين 1912 و1915 كان العالم الألماني فيجنر قد قدمنظرية تحكي تاريخ قارات البسيطة وحركتها، وأطلق عليها اسم الانجراف القاري"Continental Drift"وأعاد فيها ترتيب القارات ومواقعها منذ 200 مليون سنة وحتى عصرنا هذا.
وحسب تلك النظرية كانت القارات الخمس تشكل مجموعة واحدة متكاملةتعرف باسم اليابسة الجامعة أو "Pangea"،وبسبب عدة عوامل بدأت القارات بالانفصال في شكل كتل من القشرة الأرضية.
ولما جاء عام 1968 تبلورت نظرية جامعة لكل الجهود العلمية فيهذا المجال، امتدت قرابة نصف القرن من الزمان، وانتظمت معظم النظريات السابقة لهاوخاصة نظرية الانجراف القاري وقدمت تفسيرا لها، وأقامت الدليل على صحتها، وقدمتتفسيرا رائعا لكثير من الأنشطة الأرضية ومنها الزلازل، وشبه مقبول بالإجماع منمعظم علماء الجيولوجيا، وأطلق على تلك النظرية: الصفائح أو الألواح التكتونية"Plate Tectonics".
(ملخص تلك النظرية أن القشرة الأرضية ليست متصلة، بل مقسمةبشبكة من الصدوع إلى عدد من الألواح أو الصفائح التي تتحرك بصورة دائمة، كل صفيحةعلى حدة كوحدة مستقلة متماسكة تسبح فوق غلالة من الصخور شبه المنصهرة من الوشاح أوالطبقة الثانية بعد القشرة الأرضية من الطبقات العظمى المكونة لكوكبنا الأرضي.)
أما حدود تلك الألواح، حيثتحدث الحركة، فهي معرضة دوما للإجهاد والشد، مما ينتج طيات وتصدعات؛ إذ تنشأالطيات عادة من الإجهاد المستمر، فيما يحدث التصدع بفعل الإجهاد العنيف المفاجئ،وهذا الذي يعنينا ما دمنا بصدد الحديث عن الزلازل، ولا يهمنا الكثير من تفاصيل تلكالنظرية الرائعة التي باتت أقرب للحقيقة منها للنظرية.
التركيب الداخلي للكرة الأرضية
الدراسة المتأنية للزلازل، والمشاهدة الدقيقة لها أثبتت الارتباطبين الزلازل وانطلاق الطاقة الناتجة من احتكاك الصخور وتحرك طبقات الأرض حولالصدوع التي تشكل حواف تلك الصفائح، وهذا يجرنا للتطرق لتركيب الأرض، إذ إن فهمموضوع الزلازل والأسباب التي تؤدي إلى هذا النوع من الكوارث الطبيعية يعيِّن عليناأولا التعرف على التركيب الداخلي للكرة الأرضية بما يفي بحاجة الموضوع دون توسع.
1- القشرة الأرضية crust: وهيالغطاء الخارجي للوشاح ومكونة من صخور أقل كثافة يتراوح سمكها بين بضعة كيلومتراتتحت المحيطات و70 كيلومترا تحت الجبال العالية.
وتنقسم القشرة الارضية الى:
- القشرة القارية: تتكون من صخور الجرانيت
- القشرة المحيطية: تتكون من صخور اليازلت (اكثر كثافة من القارية)
2 - الوشاح mantle: يحيط باللب ويصل سمكه إلى 2880كيلومترا، ويتكون من صخور صلبة عالية الكثافة يدخل في تركيبها عنصرا الحديدوالمغنيسيوم، داخله صلب وخارجه منصهر، والطبقة العليا للوشاح شبه منصهرة وهي تلعبدورا هاما في أصل نشوء الزلازل.
3 - اللب core: يقع علىعمق 2900 كيلومتر من سطح الأرض. الجزء الداخلي منه صلب والجزء الخارجي منهمنصهر إلى حد السيولة، ويتكون هذان الجزآن من عنصر الحديد وبعض العناصر الأخرى.
وتطفو صخور القشرة الارضية المكونة من عدة الواح على الجزءالعلوي من صخور الوشاح المنصهرة و الحد الفاصل بينهما يعرف بحد موهو.
المهم أن عوامل عدة منها فروق الكثافاتالنوعية للصخور المكونة للقشرة الأرضية، واختلاف مجموع أوزان الأعمدة الصخريةللقارات والمحيطات والجبال، فوق الطبقة العليا من الوشاح ,وهي شبه منصهرة، أو سائلةسيولة شديدة اللزوجة، مع ارتفاع درجة حرارة الأرض كلما ابتعدنا عن سطحها، وفورانالصهير "Magma" المكونللوشاح يجعل القشرة الأرضية غير ثابتة وفي حالة حركة دائمة.
1- حركة تباعدية divergent movement: مثال على ذلك تباعد قارتي إفريقيا وأمريكا وتشكل المحيط الأطلسيبينهما، والتباعد بين الصفيحة العربية والصفيحة الإفريقية، مما ولد البحر الأحمرالذي يمكن أن يصبح محيطا بعد ملايين السنين.
مميزاتحركة تباعد الصفائح:
1- يوجد بها صدوع رأسية أو عادية 2 - الزلازل تكون ضحلة لاتزيد عن 30كلم
مثال: تباعدصفيحة الجزيرة العربية عن صفيحة افريقيا.
2- حركة تقاربيةبين الصفائح في مناطق التصادم convergent movement: وهي مناطق التحام الصفائح بعضها ببعض، فينتج عن ذلك تكوين الجبالالشاهقة مثل جبال همالايا، حيث التحم شبه القارة الهندية بقارة آسيا، وكذلك جبالالأنديز في الطرف الغربي من أمريكا الجنوبية.
مميزات حركة التقاء الصفائح :
1 - تكون صدوع عكسية
2 - تكون الجبال أو الأخاديد عندالتقاء الصفائح
ويمكن تقسيم حركة تقارب الصفائح إلى ما يلي :
أ- قاري- قاري : يحدث تصادمبينهما، وهنا تتكون سلاسل جبال مثل :جبالالهيمالايا فيالهند وجبال زاجروس في ايران
مميزاتها : أن الزلازل تكون فيها متوسطةالعمق( 60كم ، 300 كم )
ب- قاري - محيطي: وهنا تقطعالقشرة القارية مسافات كبيرة من الصفيحة المحيطيةمثل تكون جبالالأنديزفي أمريكا الجنوبية
مميزاتها: تكون أخاديد وزلازل عميقة بين ( 300 كم، 650 كم )
ج – محيطي– محيطي :ينزلق احدهما ( الأثقل ) تحت الآخر ( الأخف ) وينتج عن ذلك انبثاق البراكين ، مثالذلك
مميزاتها : 1 – تكون اقواس الجزر .
2 – الزلازل ( اقل من 60 كم )
3- حركة انزلاقية على حدودالصفائح:وتتم من خلال صدوع انزلاقية ناقلة للحركة. ومثال ذلك ما يحدث في فالق سان أندرياسالشهير في ولاية كاليفورنيا الأمريكية، وفالق البحر الميت الذي يبدأ في البحرالأحمر ويعبر البحر الميت ولبنان وسوريا وصولا إلى تركيا. وتنشأ هذه الحركة عن قوى قص أو احتكاك عبر صدوع انزلاقية ناقلة للحركة نتيجة انزلاق الصفائح أفقيا بمحاذاة بعضها العض, وتسمىحدودهذه الحركة بالحدود المحافظة Conservative Margins لأنه لا ينتج
عنها زيادة ولا نقص في حجم القشرة الأرضية, إنما هي تحركاتجانبية أفقية.
مميزاتها : تحدث فيها الزلازل الضحلة مثلتكوين خليج العقبة
الزلزال :
هو عبارةعن اهتزاز سطح الأرض نتيجة لاضطراب وقتى فى توازنالصخور أو توازن جاذبيتها على السطح أوأسفله .
الحقيقة أنه أيا كانت لأسباب التي تنشأ عنها الزلازل فهي فيالنهاية عبارة عن موجات زلزالية، تنتشر في الأرض عندما ينزلق جزء من القشرةالأرضية عن الأجزاء المجاورة، ولا تكون هذه الحركة الانزلاقية سلسة وناعمة غالبا،بل عنيفة ومتقطعة بسبب الاحتكاك بين الجزء المتحرك والأجزاء الملامسة له.
والواقع أيضا أن عنف الحركة المسببة للاهتزازات يحدد قوةالموجات الزلزالية بين الضعيفة التي لا تكاد تحس والقوية المؤدية إلى كوارث. وتنشأالزلازل في نقطة ما داخل الأرض تدعى البؤرة "focus"تتحرك منها الموجات الزلزالية إلى الخارج، فيما تعرف النقطة التي تقابلها على سطحالأرض بالمركز السطحي "epicenter".
وإذا راقبنا مواقع الزلزال على خريطة الأرض فسنجد أنها لا تنتشربصورة عشوائية، وإنما يتركز معظمها في أحزمة رئيسية تمتد مسافات طويلة عبر القاراتوالبحار، وأشهر تلك الأحزمة وأقواها ذلك الممتد بطول الساحل الشرقي للمحيط الهادي،ويشكل شريطا طويلا يحاذي غرب الأمريكتين واليابان والفلبين ويصل إلى أسترالياونيوزيلندا مشكلا نحو 68% من زلازل العالم، ومنها مثلا تلك التي حدثت في ألاسكاعام 1964 وبيرو عام 1970 وشيلي عام 1985 واليابان في 1923- 1995.
ويعرف هذا الحزام بـ"حلقة النار" لأن الزلازل فيهتترافق غالبا مع انبثاق بركاني، مثلما حدث في كولومبيا في 14 نوفمبر 1992 حيثانبثقت في اليوم التالي لحدوث الزلزال حمم بركانية على جبال الأنديز.
هناك أيضا الحزام الثاني على طول الساحل الغربي للمحيط الهادي،بدءًا بجزر اليابان شمالا حتى إندونيسيا جنوبا، مرورا بقوس جزر تايوان.
أما الحزام الثالث فيمتد عبر إفريقيا وأوربا وآسيا، من جبالأطلس شمال إفريقيا، عبر البحر الأبيض المتوسط وإيطاليا واليونان وتركيا، حتىالصين، ويعرف هذا الحزام بحزام جبال الألب وفيه نحو 21 في المائة من زلازل العالم.
وتتصف هذه الأحزمة فضلا عن كثرة زلازلها بنشاطها البركاني.ويعزى ذلك إلى وقوعها عند التقاء الصفائح التي تكون قشرة الأرض الخارجية. والصفائحترق تحت المحيطات وتكثف تحت القارات، وهي كما ذكرنا تطفوا فوق طبقة أخرى من طبقاتالأرض مكونة من صخور ثقيلة لزجة وساخنة، مما يساعد على انزلاق صفائح قشرة الأرض.وقد كشفت الأقمار الاصطناعية أن الصفائح تتحرك بين سنتيمتر واحد وعشرة سنتيمتراتفي السنة. لكن الزلازل تحدث أحيانا في مناطق لا علاقة لها بالأحزمة الزلزالية،فتنبع من داخل الصفيحة مثلما حدث في زلزال القاهرة في أكتوبر 1992.
تقاس الموجات الزلزالية بجهاز يسمىالسيزموجراف.
مركز الزلزال:
وهو الموضع الذى تنشأ فيه الهزة الزلزالية ، وهو عبارة عن مركزإشعاع لانطلاق الموجات ، ويقع أدنى سطحالقشرة لذلك يطلق عليه المركز السفلى أو الباطنىHypocentre، تمييزا له عن المركز السطحى الذى يقععلى سطح القشرة Epicentre وهذاالمركز هوالنقطة التى يصل إليها أقصر خط من المركز الباطنى إلى السطحعلل: لا تحدثالزلازل والبراكين في دولة الإمارات العربية المتحدة؟
لأنها لا تقع عند حدود الصفائح التكتونية.
هي تفجيرات أو زلازل صناعية تسبب حدوث اهتزازات للصخور تنتقل هذه الاهتزازاتخلال الصخور إلى أعماق مختلفة .
ويمكن تقسيم الموجات الزلزالية إلى:
أولا ً- الموجاتالداخلية: Body Waves: تعرف الموجاتالزلزالية الداخلية أو الجسمية بأنها الموجات التي تنفذ من خلال جسم الأرض لتظهرفي مناطق أخرى على سطحها، وتنقسم الموجات الداخلية إلى نوعين هما:
1 – الموجات الأولية : Primary Waves هي موجات تضاغطية ( دفع – جذب ) سريعةالانتشار وتنتقل خلال المواد الصلبة والسائلة وتزداد سرعتها بزيادة كثافة الوسطالذي تمر فيه . ويرمز لها بالرمز (P) وهيأسرع الموجات وأولها وصولا إلى جهاز السيزموجراف سريعة الانتشار تؤدي إلى ذبذبةالوسط الذي تخترقه في اتجاه سيرها نفسه وتتراوح سرعتها بين 5.5 و 13.8 كيلومترا فيالثانية وتزداد سرعتها كلما زاد العمق في باطن الأرض .
2 – الموجات الثانوية : ( Secondary Waves).هي موجات اهتزازية تنتقل فقط خلال المواد الصلبة ويكون اهتزازهاعمودياً على اتجاه انتشار الموجة .ويرمز لها بالرمز ( S )وهي موجات اهتزازية سريعة , ولكنها أقل سرعة من الموجات الأولية لذلك فهي تصل إلىجهاز السيزموجراف بعدها مباشرة , والموجات الثانوية موجات مستعرضة , ولكنها تنكسرعند اختراقها لنواة أو لب الأرض بسبب اختلاف تركيبها . وتنتشربسرعة (4-5) كم / ثانية
ثانياً– الموجات السطحية ( الموجات الطولية ) Surface Waves: هي موجات تنتج من انعكاساتالموجات الزلزالية، بعد اصطدامها بصخور القشرة الأرضية .
موجات بطيئة تبلغ سرعتها حوالي أربعة كيلومترات في الثانية , وهي تخترقالطبقات السطحية من الأرض وتأخذ في انتشارها خطا متموجا بين أسفل الطبقات وأعلاهاوهذه الموجات هي المسئولة عن معظم ما تسببه الزلازل من تدمير.
ِمن أشهر الزلازل
1- زلزال إيران 2-زلزال باكستان 3-زلزال تركيا 4- زلزال أرمينيا في روسيا
مازالت إمكانية استشعار الزلزال محدودة جدا الا أن مستوى توقع الزلزال الذيتوصل إليه الخبراء يسمح في الأقل باتخاذ احتياطاتمناسبة لتقليل المخاطر ومنها .
• تقوية المباني الحالية .
• استخدام أساليب هندسية جديدة لتصميموتنفيذ المباني .
• التدريب على عملية مواجهةالكوارث وعمليات الإجلاء السريعة لتقليل الخسائرالبشرية .
* وضع مواقيت البلدات والمدنبعيدا ً عن الأقاليم النشطة
* تطوير أنظمة تحذير ومراقبةتقنية
واجب بيتي: اجراء بحث بشأن طرق الحد من اثار الكوارث الطبيعيةعلى البشر ويشمل ذلك ثوران الزلازل البراكين
(التركيز على الاحداث الجارية)
خريطة توضح أماكن وجود الزلازلوالبراكين على الكرة الأرضية.
سؤال : هل يمكن توقع حدوث الزلازل والبراكين ، ولماذا ؟
لايمكن التوقع بحدوث الزلازل والبراكين ، لانها تحدث بشكل مفاجئ . ولكن هناكبعض المشاهدات قد تدل على حدوث الزلازل والبراكين منها ما يلي :
واجب بيتي( بحث في شبكة الانترنت)
هو شق فى القشرة الأرضية تخرج منه موادمنصهرة يطلق عليها اسم الحمم البركانية ( اللافاLava ) عنطريق أجزاءالبركان وهى خزان الصهير Magma Chamber وقصبة البركان Volcanic Pipe وفوهة البركانVent . وعندماتخرج الحمم البركانية خارج الأرض يطلق عليها اسماللافا (اللابة ) . ودرجة حرارة المادة المنصهرة فى باطن البركان تكون عالية جداً . فعندما تخرج تقابل درجة حرارة الجو العادي، فيحدث لها تصلب مفاجئ، مكونه الصخور البركانية .
من اشهر البراكين
1- جبل إتنــــا 2 - بركان الفلبين
