مستخدم:Esraa almimi/ملعب

علم الزلازل (seismology ) : هو الدراسة العلمية لكل من الزلازل وانتشار الموجات المرنة في جميع أنحاء الكرة الأرضية أو عبر الأجسام الأخرى التي تشبه الكوكب. ويتضمن هذا المجال دراسات حول تأثير الزلازل مثلالتسونامي والمصادر الزلزالية المتنوعة مثل العمليات البركانية والتكتونية والمحيطية وعمليات الغلاف الجوي والعمليات الصناعية (مثل الانفجارات). وهناك مجال ذو صلة يستخدم الجيولوجيا لاستنتاج المعلومات المتعلقة بالزلازل السابقة ويسمى دراسة السجلات الزلزالية القديمة. ويعرف سجل الحركة الأرضية المرتبة ترتيبًا زمنيًا باسم السجل الزلزالي. وعالم الزلازل هو عالم متخصص يجري بحوثه في علم الزلازل.

محتويات

null أخف

تعريف الزلزال :[عدل]

هو عبارة عن اهتزازات ناتجة عن طاقة محررة من باطن الارض على شكل موجات تحدث في اوقات معينه نتيجة تقلصات في القشرة الأرضية تحدث في البر والبحر وتكون إما عامودية أو أفقية .

إن الزلازل أول الإهتزازات الأرضيه تعتبر من الظواهر الطبيعية التي تحدث في بعض البقاع ، يكون أحياناً في بعض المناطق بشكل دوري منتظم وفي مناطق اخرى يأتي بشكل مفاجئ ، وفي الحالتين يحدث دماراً وإنهيارات وكوارث في حال كانت شدتها كبيرة ، ولا تستغرق الزلازل والإهتزازات بضع ثواني في حدوثها وتصل مدتها في بعض الأحيان في الحالات العنيفة إلى دقائق .

كيف يحدث الزلزال :[عدل]

النقطة التي يحدث فيها الزلزال تسمى (البؤرة) أما التي تقابل مركز الزلزال تسمى بالمركز السطحي للزلزال، وعادة شدة الزلزال تكون عند هذه النقطة أقصاها من أي نقطة أخرى على سطح الأرض ، ويوجد هناك أجهزة لقياس الذبذبات العالية للموجات الزلزالية .

ويوضع في محطة التسجيل ثلاثة أجهزة يخصص إحداها لقياس الحركة الرأسية Z والجهازان الأخران لقياس (E-W,N-S) ، ومع تقدم في علم الإلكترونات إستطاع العلماء تصميم أجهزة قياس دقيقة وخفيفة الوزن يمكن نقلها إلى الحقول للدراسات الزلزالية. إن الطاقة المتحررة من البؤرة تنتقل على شكل موجات في باطن الأرض في جميع الاتجاهات؛ فالموجات المتجهه إلى السطح تسب الإهتزازات المدمرة التي تدمر المباني والمنشآت، أما الموجات التي تتجه إلى الأعماق تتبع مساراً مختلفاً إعتماداً على خواص المكونات الباطنية للأرض .

التوزيع الجغرافي للزلزال :[عدل]

تنتج الزلازل نتيجة إهتزازات سريعة في الصخور القريبة من سطح الأرض ما بين ثواني ودقائق، والطاقة المتحررة عند حدوث الزلزال تفوق (100,000) قنبلة ذرية .

والزلازل تحدث في بقاع الأرض كافة، وتقوم المراصد العالمية بتسجيل الزلازل التي تحدث وسجلت ما يقارب مليون هزة سنوياً؛ ولكن الهزات العنيفة أقل بكثير ، ويترتب عند حدوث زلزال عنيف دمار إقتصادي وبشري؛ ولذلك تطورت التقنيات الزلزالية والهندسة الزلزالية إلى نص معايير خاصة لتصميم أبنية مقاومة للزلزال .

يمكن حدوث الزلازل في جميع المناطق في الكرة الأرضية؛ لكن توزيعها لا يكون عشوائي؛ بل يتركز بأحزمة تسمى الأحزمة الزلزالية ، من أهم هذه الحزم :

1- حزام المحيط الهادي (70%)

2- حزام الألبي (20%) .

ويشمل هذان الحزامان على 90% من الزلازل التي تحدث في الأرض، وتتفرع من هذان الحزامان أحزمة صغيرة أقل فاعلية من الأحزمة الرئيسة ، وتعتبر الزلازل التي تحدث في المناطق العربية والتي تمتد من (مضيق جبل طارق- جبال الألب - جبال طوروس في تركيا - جبال زاكروس في العراق وإيران - وجبال الهمالايا وجنوب شرق آسيا من ضمن الحزام الألبي) .

ويعتمد التوزيع الجغرافي لهذه الأحزمة على نظرية تكتونية الصفائح ، وبها نفترض بأن الجزء الخارجي من الكرة الأرضية مقسم إلى عدة صفائح مختلفة، وتوجد بين هذه الصفائح حركة نسبية تكون حركة تقاربية أو تباعدية أو إنتقالية ، لذلك الزلازل تتركز في المناطق الحدودية للصفائح وفي وسطها .

خلال دراسة الزلازل يمكن تسجيل حقائق :[عدل]

1- الزلازل التي تتشكل في الحواجز المحيطية تكون نتيجة الصدوع العامودية , أي نتيجة لتباعد الصفائح .

2- الزلازل التي تحدث على امتداد الصدوع تحويلية يكون السبب في حدوثها هو الإنزلاقات .

3- الزلازل التي تحدث في السلاسل الديثة يكون سببها صدوع مقلوبة نتيجة لعملية إنضغاط ويوجد أيضاً إنزلاقات وانواع الصدوع السابقه المختلفة , وهذا يبين لنا أن ميكانيكية التشوهات فيها ليست بسيطة .

المصادر الزلزالية وأنواع الزلازل :[عدل]

1- مصادر طبيعية :[عدل]

أ- زلازل تكتونية

ب- زلازل بركانية

ج- زلازل ارتطامية وانهيارية

د- زلازل بحرية دقيقة

2- المصادر البشرية :[عدل]

أ- الهزات المسيطر عليها :[عدل]

1- التفجيرات : وهناك فرق بين التفجير والزلزال ; التفجير يكون عبارة عن ضغط في جميع الإتجاهات أما الزلزال فيكون سحب من منطقة الوسط وضغط من منطقة الاطراف على شكل خلخلة.

2- الضجيج الحضري .

ب- الهزات المحتثة:

1- زلازل الخزانات المائية.

2- الإرتجاحات المنجمية.

3- الزلازل المحتثة نتيجة حقن السوائل .

تصنيفات الزلازل و أنواعها :[عدل]

وتصنف الزلازل حسب عمقها البؤري إلى :

1- العمق البؤري :[عدل]

أ- الزلازل الضحلة وهنا لا يزيد العمق البؤري لها عن 50 كم.

ب- الزلازل المتوسطة وهذا النوع من الزلازل العمق البؤري لها يكون بين الاعماق ( 50- 250 ) كم.

ج- الزلازل العميقة أما هذه الزلازل عمقها البؤري يمتد بين الاعماق (250 -700 ) كم.

2- الطاقة الزلزالية المتحررة :[عدل]

أ- الزلازل الكبيرة وهذه الزلازل تقع مقاديرها الزلزالية ما بين ( 4- 8,5 ) درجة.

ب- الزلازل الدقيقة أما هذا النوع من الزلازل فيقع مقدارها الزلزالي بين ( 0-3) درجة طبقاً لمقياس ريختر.

3- القوة التدميرية :[عدل]

1- الزلازل الضعيفة وهي الزلازل التي تبلغ شدتها (1-5) درجة حسب مقياس مركالي المعدل وهي ضعيفة لا تحدث اي دمار او خسائر في الأرواح .

2- الزلازل القوية وهي الزلازل التي تبلغ شدتها (6-9) درجة حسب مقياس مركالي المعدل وهذا النوع من الزلازل يسبب دماراً وخسائر في الأرواح .

3- الزلازل المدمرة هذا النوع يبلغ شدته ما بين (9-12) وفق مقياس مركالي المعدل ويسبب دماراً شاملاً وخسائر في الأرواح .

الزلازل التكتونية :[عدل]

تقسم الى صنفين :[عدل]

1- الزلازل التي تحدث على حدود الصفائح التكتونية تشكل 90% من الهزات الأرضية .

2- الزلازل القارية وهذه الزلازل تحدث بعيداً عن حدود الصفائح ولهذه الزلازل دراسة قليلة ليست كافية .

تتمز الهزات القارية بإنه يمكن الإحساس والشعور بها على مساحات كبيرة

الزلازل الدقيقة :[عدل]

وهي تلك الهزات التي لها مقدار زلزالي وتصنف إلى :

1- زلازل دقيقة مقدارها الزلزالي أقل او تساوي (3) و أكبر او تساوي (1).

2- الزلازل الدقيقة جداً مقدارها الزلزالي أقل او يساوي (1).

تحدث الزلازل الدقيقة بنسبة عالية في المناطق ذات النشاط الزلزالي العالي، وهذا يعد من أهم مميزاتها .

الزلازل القمرية :[عدل]

الإستكشافات القمرية بدأت عام 1972، كان القمر جسماً كوكبياً هادئاً من الناحية الحركية الصفائحية والبراكين، تتراوح تسجيل محطة الأجهزة القمرية ما بين (600-3000) هزة قمرية كمعدل كل سنة، هذه الهزات تعتبر صغيرة يبلغ مقدارها حوالي 2 على مقياس ريختر . تم تسجيل نموذج زلزالي على سطح القمر من محطة المركبة أبولو 16، وضع فيها ثلاثة أنواع من الحوادث المختلفة :

1- الزلازل القمرية العميقة ويقع بؤرها على عمق من (600-900) كيلو متر داخل القمر .

2- تحدث في الجزء الضحل من القمر وهذا النوع ليس شائعاً يعتقد بأنه قد ينشأ من تحرر الشد التكتوني الكائن في صخور قشرة القمر؛ لذلك فإما ان تكون هناك مياه جوفية او وجود نوع من التكسير الجاف الخاص، وهذا يحصل نتيجة لظروف حرارية غير طبيعية .

3- زلازل ناتجة من اصطدام بعض الأجسام بسطح القمر، ومنها التي يصنعها الإنسان .

أنواع المراصد الزلزالية :[عدل]

وتقسم إلى :[عدل]

1- المحطات التقليدية

2- المحطات الإقليمية

3- المحطات المؤقتة

المواصفات النموذجية لمواقع الرصد الزلزالي :[عدل]

1- بعد الموقع عن مواقع الضجيج وطرق المواصلات الرئيسية.

2- سهولة الوصول الى الموقع .

3- وجود قاعدة صخرية ثابتة نسبيا ويفضل ان تكون صخوراً نارية أو متحولة .

4- ان يكون الموقع في مستوى منخفض ولا يفضل وضعها في مواقع طوبوغرافية ناتئة .

5- إختبار الموقع من ناحية نسبة الإشارة الى التشويش .

تاريخ علم الزلازل[عدل]

من أهم الإنجازات في تاريخ تطور علم الزلازل:

التوقعات المبكرة للأسباب الطبيعية للزلازل في كتابات طاليس من ميلتوس (عام 585 قبل الميلاد), وأناكسيمنس من ميليتوس (عام 550 قبل الميلاد), وأرسطو (عام 340 قبل الميلاد) وتشانغ هنغ (عام 132 م).

في عام 132 م، صمم تشانغ هنغ من أسرة هان بالصين أول مقياس معروف للزلازل.

في عام 1664، زعم أثناسيوس كيرشر أن الزلازل تنتج عن حركة النيران الموجودة في قنوات في باطن الأرض.

في عام 1703، افترض مارتن ليستر (1638 إلى 1712) ونيكولاس ريميري (1645 إلى 1715) أن الزلازل ناتجة عن انفجارات كيميائية تحدث في باطن الأرض.

وتزامن زلزال لشبونة لعام 1755 مع الازدهار العام للعلوم في أوروبا حيث أُطلقت محاولات علمية مكثفة لفهم سلوك وأسباب الزلازل. وتتضمن الاستجابات الأولى عمل جون بيفيس (1757) وجون ميشل (1761). ويقول ميشل إن الزلازل تنشأ في باطن الأرض وهي عبارة عن موجات حركية يتسبب بها صخور على بعد أميال تحت سطح الأرض.

وبداية من عام 1857، وضع روبرت ميلت حجر الأساس لعلم الزلازل المفيد كما نفذ تجارب تتعلق بعلم الزلازل باستخدام متفجرات.

في عام 1897، قادت الحسابات النظرية التي أجراها العالم إيميل فيشات إلى أن باطن الأرض يتكون من غلاف من السيليكات تحيط نواة من الحديد.

في عام 1906، حدد ريتشارد ديكسون أولدهام وصول موجات منفصلة ما بين الموجات P والموجات S والموجات السطحية وهو أول من وجد الدليل على أن للكرة الأرضية لبًا مركزيًا.

في عام 1910، بعد دراسة زلزال سانفرانسيسكو وضع هاري فيلدينج ريد نظرية جديدة، وهي "نظرية الارتداد المرن" والتي ظلت الأساس للدراسات التكتونية الحديثة. ويعتمد تطور هذه النظرية على التقدم الكبير السابق للتيارات المستقلة التي تعمل على دراسة سلوك المواد المرنة والرياضيات.

في عام 1926، كان هارولد جيفريز، أول من زعم، استنادًا إلى دراسته للزلازل، أنه توجد تحت القشرة الأرضية لب الأرض وهو سائل.

في عام 1937، قالت إنجي ليمان عالمة الزلازل الدنماركية بأنه يوجد في باطن الأرض سائل وخارج منطقة اللب يوجد لب داخلي صلب.

بحلول ستينيات القرن العشرين، تطور العلم حتى ظهرت نظرية شاملة حول أسباب حدوث الزلازل وتضم كل ذلك النظرية المستقرة حول تكتونيات الصفائح.

أنواع الموجات الزلزالية[عدل]

تبين السجلات الزلزالية ثلاثة مكونات رئيسية للحركة الأرضية، الخط الأحمر يمثل وصول أول الموجات P والخط الأخضر وصول الموجات S التالية. والموجات الزلزالية هي موجات مرنة تنتشر في المواد الصلبة والسائلة، ويمكن تقسيمها إلى موجات الجسم وهي التي تسري في داخل المواد؛ والموجات السطحية والتي تسري في الأسطح أو بين الأسطح والمواد والطرق الطبيعية، وهي نوع من الموجات الدائمة.

موجات الجسم[عدل]

يوجد نوعان من موجات الجسم الموجات P والموجات S (كلاهما من موجات الجسم). :

1- إن موجات الضغط، أو الموجات الأولية (موجات P)، هي موجات طولية تتضمن تضاغطات وتخلخلات (توسع) في اتجاه تحرك الموجة. وتعتبر الموجات P من أسرع الموجات التي تسري في المواد الصلبة وبالتالي هي أول موجات تظهر على سجل الزلازل.

2- الموجات S، المعروفة أيضًا باسم موجات القص أو الموجات الثانوية، هي موجات عرضية تتضمن حركة عمودية على اتجاه الانتشار. وتظهر موجات S بعد موجات P في سجل الزلازل. ولا تستطيع السوائل دعم هذه الحركة العمودية أو حركة القص، لذا فإن موجات S تسري في المواد الصلبة، بينما الموجات P تسري في كل من المواد الصلبة والسائلة.

الموجات السطحية :

1- موجات رايلي حركتها تكون على شكل قطع ناقص في المستوى العامودي.

2- موجات لوف.

موجات لوف تنتقل بصورة أسرع من من انتقال موجات رايلي.

تأثر موجات رايلي في الاجسام المائية كالبحيرات لوجود مركبة شاقولية في حركتها ، أما موجات لوف لا تنتقل في الوسط المائي تأثر فقط في سطح الماء فقط ، كما تتاثر جوانب البحيرات او خلجان المحيطات ذهاباً وإياباً بحيث يزاح الماء جانبياً .

انظر أيضًا[عدل]

ملاحظات[عدل]

^ Ben-Menahem، Ari (August 1995). "A Concise History of Mainstream Seismology: Origins, Legacy, and Perspectives" (PDF). Bulletin of the Seismological Society of America Vol. 85, No. 4. صفحات 1202–1225. اطلع عليه بتاريخ 21 January 2013.
^ "Oldham, Richard Dixon". Complete Dictionary of Scientific Biography. 10. Charles Scribner's Sons. 2008. صفحة 203.
^ Gubbins 1990

المراجع[عدل]

Allaby، Ailsa؛ Allaby، Michael, المحررون (2003). Oxford Dictionary of Earth Sciences (الطبعة Second). مطبعة جامعة أكسفورد.
Gubbins، David (1990). Seismology and Plate Tectonics. Cambridge University Press. ISBN 0-521-37141-4.
Hall، Stephen S. (2011). "Scientists on trial: At fault?". نيتشر. 477 (7364): 264–269. Bibcode:2011Natur.477..264H. doi:10.1038/477264a.
Earthquake prediction: An overview (PDF). International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology. 81B. International Association of Seismology & Physics of the Earth's Interior. 2003. صفحات 1205–1216.
Lay، Thorne, المحرر (2009). Seismological Grand Challenges in Understanding Earth's Dynamic Systems (PDF). Report to the National Science Foundation, IRIS consortium.
Schulte، Peter; Laia Alegret, Ignacio Arenillas, José A. Arz, Penny J. Barton, Paul R. Bown, Timothy J. Bralower, Gail L. Christeson, Philippe Claeys, Charles S. Cockell, Gareth S. Collins, Alexander Deutsch, Tamara J. Goldin, Kazuhisa Goto, José M. Grajales-Nishimura, Richard A. F. Grieve, Sean P. S. Gulick, Kirk R. Johnson, Wolfgang Kiessling, Christian Koeberl, David A. Kring, Kenneth G. MacLeod, Takafumi Matsui, Jay Melosh, Alessandro Montanari, Joanna V. Morgan, Clive R. Neal, Douglas J. Nichols, Richard D. Norris, Elisabetta Pierazzo, Greg Ravizza, Mario Rebolledo-Vieyra, Wolf Uwe Reimold, Eric Robin, Tobias Salge, Robert P. Speijer, Arthur R. Sweet, Jaime Urrutia-Fucugauchi, Vivi Vajda, Michael T. Whalen, Pi S. Willumsen (5 March 2010). "The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary". Science. AAAS. 327 (5970): 1214–1218. Bibcode:2010Sci...327.1214S. ISSN 1095-9203. PMID 20203042. doi:10.1126/science.1177265. اطلع عليه بتاريخ 5 March 2010. Cite uses deprecated parameter |coauthors= (مساعدة)
Shearer، Peter M. (2009). Introduction to Seismology (الطبعة Second). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-70842-5.
Stein، Seth؛ Wysession، Michael (2002). An Introduction to Seismology, Earthquakes and Earth Structure. Wiley-Blackwell. ISBN 978-0-86542-078-6.
Wen، Lianxing؛ Helmberger، Donald V. (1998). "Ultra-Low Velocity Zones Near the Core-Mantle Boundary from Broadband PKP Precursors" (PDF). ساينس. 279(5357): 1701–1703. Bibcode:1998Sci...279.1701W. doi:10.1126/science.279.5357.1701.
الوقاية من الزلازل - سهل السنوي (1987) - مجلة آفاق العلمية- العدد الحادي عشر - مؤسسة الابحاث العربيه
الزلازل والبيئة - سهل السنوي - (1987) - مجلة العلم والمستقبل - العدد الرابع
كتاب أساسيات علم الزلازل - سهل عبدالله السنوي - 1997