دراسة حول الزلازل
تعريفها - أسبابها - قياسها
الزلازل عبارة عن هزات أرضية تحدث من وقت لآخر نتيجة تقلصات في القشرة الأرضية ، وعدم إستقرار باطنها ( المائع الناري )،
وتحدث في اليابسة أو في الماء أو كليهما و قد تكون أفقية أو رأسية
.
ويتساءل الإنسان عن مصدر هذه الحرارة الهائلة المنبعثة من باطن الأرض ، و يعلل ذلك
الدكتور ( هرشل Herschel ) فيقول : " عندما بدأ كوكب الأرض في التشكل كان في حالة
غازية تشبه حالة ( السدم Nebulae ) و أن القوة الطاردة المركزية و سرعة الدوران
أعطياها هذا الشكل الكروي .
نظرية الحرارة الباطنية:
صاحب هذه النظرية هو الأستاذ ( هوبكنر Hopekiner ) ، و هو يفترض أن الحرارة الشديدة
في باطن الأرض ناجمة عن مواد شبه سائلة و أن الأدلة تشير إلى تغيرات كيميائية تحدث
فيها فتسبب تلك الحرارة .
كلنا نعرف أن القشرة الأرضية مكونة من مركبات من الصخور و المعادن ، و يدخل فيها
مركبات عضوية وغير عضوية و أن أي تغيير يحدث لتلك المواد في باطن الأرض يعمل على
زيادة الحرارة زيادة قوية ، ويرى الأستاذ ( ليمري Lemery )أن عنصري الحديد و
الكبريت إذا إتحدا ثم تعرضا إلى بخار الماء ، يعملا على زيادة الحرارة لا سيما في
باطن الأرض حيث الحرارة و الضغط الشديدين ، كما أن عنصر إيودين النتروجين له تأثير
في زيادة حرارة نواة الأرض.
هل الغازات المحبوسة في باطن الأرض هي السبب في حدوث الزلازل ؟
يعتقد العلماء أن الغازات المحبوسة في باطن الأرض ، سواء كانت سائلة أم غازية لها
تأثير كبير في إحداث إهتزازات عنيفة في قشرة الأرض أو إنفجارات بركانية ، و هذه
الغازات تنكمش أحيانا و تتمدد أحيانا أخرى ، و في هذه الحالة تحدث موجة من المد
تخترق طبقات الصخور في قشرة الأرض ، في إتجاه أفقي أو رأسي ، ينتتج عنها الهزة
الأرضية .
الأسباب الرئيسية لحدوث الزلازل:
يمكن تلخيص الأسباب الرئيسية فيما يلي :
أولا – عامل الحرارة الباطنية الكامنة في باطن الأرض.
ثانيا - تقلصات القشرة الأرضية نبعا لانكماش المائع الناري و تمدده .
ثالثا – الحرارة تزداد باستمرار كلما تعمقنا في باطن الأرض و اقتربنا من المواد
الباطنية المسماة (Magma) وهي المسؤولة عن حدوث الزلازل و البراكين عندما تتمدد .
رابعا – تتمدد المواد الباطنية تحت تأثير الحرارة الناتجة عن التفاعلات الكيماوية
المستمرة في نواة الأرض.
خامسا – الموجات الكهربية التي تحيط بالأرض .
سادسا – علاقة الموجات الكهربية بالتفاعلات الكيماوية .
سابعا - المواد الإشعاعية ( Radeoactive ) الموجودة في باطن الأرض ، و الطاقة
النووية الهائلة المنبعثة من تحطم الذرات في اليورانيوم و الثيوريوم .
ثامنا – وجود الغازات المحبوسة داخل الأرض و تسخينها يساعد أيضا في حدوث الزلازل.
طبيعة الزلازل و أعراضها و قياسها:
أمثلة على الأعراض :
1 – حدوث إضطرابات جوية أو عواصف تعقبها فترة هدوء .
2 – سقوط أمطار غزيرة .
3 – إحمرار قرص الشمس .
4 – سماع أصوات من داخل الأرض .
5 – زيادة الأبخرة في الجو لدرجة لدرجة كبيرة .
6 – الشعور بدوار في الرأس .
الزلازل و نمو النباتات:
تساعد الزلازل في إنفلاق بذور النباتات و سرعة نموها و إزدياد خضرة المراعي و يرجع
ذلك إلى الأسباب التالية :
1 – كثرة تولد غاز ثاني أكسيد الكربون .
2 – إنتشار السوائل المعدنية في التربة .
3 – إزدياد تولد الكهربية في التربة ، و هذا ملاحظ بصفة خاصة في كاليفورنيا .
قياس الزلازل ( سيسموغراف Seismography )
تقاس الزلازل بجهاز خاص رصد خاص يسمى ( السيسموغراف Seismograph ) و هو آلة
أوتومانيكية حساسة لتسجيل الهزات و عددها و وقت حدوثها .
التوزيع الجغرافي العالمي للزلازل:
1 – منطقة ( الحلقة النارية Ring of fire ) ، و هي تمر بسواحل المحيط الهادي
الشرقية و الغربية ، و هذه المنطقة من أشد جهات العالم عرضة للهزات الأرضية و
كوارثها ، و من أهم مناطق ضعف القشرة الأرضية .
2 – المنطقة الثانية العالمية ، هي التي تمتد من جزر الهند الغربية و هي مناطق
خطيرة للغاية ، و توجد فيها وتوجد فيها سلاسل جبال الأنديز و تشمل جزر المارتينيك و
سان دييغو و جمايكا و بورتوريكو و هاييتي و الأنتل في البحر الكاريبي .
علاقة الهزات الزلزالية بالجزر البحرية:
منذ ملايين السنين ، تقوم البراكين ببناء جبال ترتكز على قاع المحيطات فترتفع
بالتدريج حتى تتجاوز سطح الماء فتبرز قممها كجزر من (اللافا) ، كجزيرة بورمودا .
و يختلف البركان الغارق في الماء ، عن البركان الموجود على السطح فبينما نجد الأول
يتعرض إلى ثقل الماء الذي يبطئ نموه إلا أنه يسبب موجات مد كلما ثار ، نجد الآخر
يلقي بحممه و صخوره المنصهرة من حوله و تنطلق غازاته في الجو إلى ارتفاعات شاهقة .
و من أحدث الجزر البركانية الكبيرة في العالم ، جزيرة ( أسنشينغ Ascensiang ) في
جنوب الأطلسي ، و هذه الجزيرة هي الأرض الوحيدة الواقعة بين البرازيل و أفريقيه .
الأمواج الزلزالية البحرية:
هناك فارق بين الأمواج البحرية الزلزالية المسماة ( تسونامس Tsunams ) و الأمواج
البحرية العادية ، فالأولى تنتجها الزلازل العنيفة التي تحدث في أعماق البحر و هي
في غاية الخطورة ، بينما الثانية تحدثها الرياح .
أغلب أمواج ( تسونامس Tsunams ) و هذا هو إسمها باليابانية ، تتولد في أعماق أخادبد
في قاع المحيط و قد تتسبب بالقضاء على آلاف البشر ؛ و قد تؤدي إلى تخريب السواحل و
ما عليها من منشآت ، و هي أمواج ترتفع فجأة مسببة الكوارث ، فقد ارتفعت الأمواج عام
385 ميلادية على طول سواحل البحر البيض المتوسط الشرقية فهلك من جرائها آلاف البشر
،و في الإسكندرية تركت سفنا و أسماكا فوق أسطح المنازل .
الزلازل خلال العصور الجليدية:
يقول الأستاذ النمساوي الكبير الدكتور سويس( Dr.Suess )أن الكرة الأرضية خلال
تاريخها الجيولوجي الطويل تعرضت إلى هزات و تقلصات كثيفة كانت تستمر لمدد طويلة
أحيانا نتيجة لتمدد السيما ( Sima ) أو الماغما ، نتيجة نشاط المواد المشعة في
باطنها ، و كانت على أشدها في الحقبة الثالثة لمولد الأرض عندما كانت قشرة الأرض لم
تكتمل .
و يستدل العلماء على ذلك من خلال دراسة الصخور و المعادن و الحفريات الطبقية ، و
يقولون أن عصورا من الهدوء و أخرى من الإضطراب كانت تتعاقب على الأرض .
هل للزلازل من فوائد ؟
يعتقد الدكتور سويس ، أن للزلازل بعض الفوائد ، فهي تشكل سطح الأرض فترفع الجبال و
تخرج المعادن الثمينة من باطن الأرض ، و يعتقد الدكتور ( آرثر هلمز ) أن هذه
الدورات الزلزالية و ما صحبها من إلتواءات في قشرة الأرض (Orogenesis ) هي التي
كونت الجبال العالية كالهيمالايا و القوقاز في آسيا ؛ و البريناس و الألب في أوربا
؛ و الروكي في أمريكا الشمالية ؛ و الأنديز في أمريكا الجنوبية .
أيهما أشد ضررا على البشر الزلازل أم الأبنية التي تهدمها
يرى علماء الجيولوجيا و المختصون بمتابعة الزلازل ، أن الأبنية هي التي تقتل الناس
أثناء و بعد الزلازل ؛ و أكبر دليل على هذا الرأي ما حدث مؤخرا في تركيا ؛ و يرجع
ذلك إلى الأسباب التالية :
1 – استخدام مواد غير مناسبة في البناء ، كاستخدام رمال الشواطئ في تكوين الخرسانة
، و هذه الرمال تحتوي على كثير من الشوائب و الأملاح و الماء ، التي تسبب للخرسانة
فيما بعد شقوقا تسمح للمؤثرات الجوية كالرطوبة العالية أن يصيب الصدأ حديد التسليح
مما يقلل من تماسكه و اتصاله بالإسمنت من حوله ، و هذا من شأنه إضعاف قدرة الكتلة
الخرسانية على تحمل الضغوط العالية .
2 – الأبنية ذات الطوابق المتعددة تكثر فيها الفتحات ( كالنوافذ و الأبواب ) مما
يجعل البناء غير مترابط .
3 – عدم مراعاة المواصفات الفنية المفروضة بالنسبة للأبنية الواقعة على خطوط
الزلازل .
4 – إضافة طوابق جديدة ، مما يشكل أعباء إضافية على الأعمدة و الجسور و الأساسات ،
مما يؤدي إلى هبوط كلي حالما تبدأ الهزة الأرضية .
وهناك إجراءات متعددة للتقليل من مخاطر الزلازل :
1 – تخطيط مبني على دراسة جيولوجية قبل السماح بالبناء مع تقوية الأبنية الضعيفة ؛
في مناطق النشاط الزلزالي.
2 – إزالة المنشآت الخطرة من الأماكن التي من المحتمل أن تتعرض للزلازل .
3 – إصدار القوانين و التشريعات الضرورية لدعم التخطيط البيئي و المدني .
بعد حدوث الزلزال
1 – تصميم خطط الطوارئ ، و تحديد الأماكن التي يمكن استخدامها في حالة حدوث الكوارث
الزلزالية ، و التدريب الكافي على عمليات الإنقاذ و الإخلاء السريع و إقامة الملاجئ
و المستشفيات الميدانية ، يشارك فيها مدنيون وعسكريون
2 – الحرص على توعية الناس بالثقافة الزلزالية .
هل يمكن التنبؤ بحدوث زلزال ؟
مكنت الخبرات و التجارب التي اكتسبها علماء الزلازل من التنبؤ بوقوع عدد من الهزات
الأرضية ، بعضها أصاب و أغلبها خاب .
أنجح التنبؤات كانت في الصين عام 1973 ، فقد تجمعت في أحد مراكز الرصد معلومات
نقلها السكان والمختصون في علم الجيوفيزياء ، تشير كلها إلى حدوث ظواهر فير عادية ،
كتبدل مستويات الماء في الآبار و مد وجزر غير عاديين على شواطء شبه جزيرة ( ليا ) و
حدوث ذبذبات غريبة في المجال المغناطيسي ، و في منتصف اليوم الرابع من شهر شبا /
فبراير لوحظ ظهور أعداد كبيرة من الثعابين تخرج من جحورها فوق حقول يغمرها الثلج .
و اعتبر مركز الرصد أن هذه الظواهر كافية فأعلن حالة الطوارئ ،و قد أخليت البيوت و
أطلق سراح الحيوانات ، و مرت بضع ساعات ثقيلة في انتظار المجهول ، و في الساعة
السابعة و النصف مساء ، ضرب الزلزال المنطقة بقوة سبع درجات و ثلاثة أعشار ، فهدم
90% من المنازل و السدود و الجسور و لكن دون خسائر بشرية .
و من حالات التنبؤ الفاشلة : فقد أخفق علماء الزلازل بالتبؤ بزلزال تموز/ يوليو سنة
1976 بقوة سبع درجات ، حيث تسبب بمقتل أعداد كبيرة من البشر .
و في روسيا تنبأ العلماء بحدوث زلزال في وادي ( فرغانه ) و لكنه حدث على بعد 40
كيلومتر ، و كذلك حدث نفس الشيء في اليمن ، فخرج الناس من بيوتهم في صنعاء و لكن
الزلزال لم يحدث أبدا .
و في آخر سنة 1980 تنبأ العلماء في أمريكا الجنوبية بحدوث أعنف زلزال في التاريخ
المعاصر ، إلا أنه لم يحدث.
المقدار الزلزالي Earthquake Magnitude
قياس مطلق لاتساع الموجات الزلزالية التي تعتمد على كمية الطاقة المنطلقة من
الزلزال ، و يحدد مركزه ، و ذلك باستخدام ( سيسموغراف Seismography ) و هو جهاز
حساس جدا لأي إهنزاز في قشرة الأرض .
و قد بدئ باستخدام مقياس ( المقدار الزلزالي Earthquake Magnitude ) على المستوى
العالمي سنة 1931 على يد العالم الياباني ( واداتي wadati ) ثم تطور على أيدي آخرين
و الجدول التالي يوضح مقارنة بين مقياس ( ميركالي ) و( ريختر )
قوة الزلزال مقياس ميركالي مقياس ريختر شكل التأثير
1- بالغ الضعف أقل من 3.5 لا تشعر به سوى أجهزة القياس و بعض
الطيور و الحيوانات .
2- ضعيف جدا 3.5 يشعر به الناس في طبقات الأبراج السكنية العليا
3- ضعيف 4.2 يشعر به الناس في البيوت
4- متوسط 4.4 تهتز الأبواب و النوافذ و المعلقات
5- قوي نسبيا 4.8 تهتز الأبواب بشدة و يتكسر الزجاج
6- قوي 5 يشعر به كل الناس و تتساقط محتويات المنازل
7- قوي جدا 6 يجري الناس في الشوارع و يصعب الوقوف على الأرض و تظهر أمواج في برك
السباحة
8- مدمر 6.5 تتصدع المباني القديمة و قد تنجم خسائر في الأرواح
9- مدمر جدا 6.9 تتصدع الطرقات و تتلف الخزانات و أنابيب التديدات الصحية و المجاري
10- شديد التدمير 0 7 تنهار كثير من المباني و تتشقق الأرض و تحدث فيها الإنزلاقات
، و ينجم عنه خسائر كبيرة في الأرواح
11- بالغة التدمير 8. تنهار المباني بصورة شاملة و كذلك السدود ، و تتلوى خطوط
السكك الحديدية ، مع خسائر كبيرة بالأرواح
12- كارثي 9 تتطاير كل المباني بلا استثناء ، و تغطس الشواطئ و ما عليها في البحر
من آثار الزلازل
1 - حدوث تموجات و تشوهات فوق سطح الأرض قرب مركز الزلزال ، و ارتفاع منسوب المياه
و ظهور أمواج عاتية رغم هدوء الرياح و خاصة إذا كان مكز الزلزال قريبا من الشاطئ
2 – تغير في مناسيب مياه الآبار على امتدادا خط الصدع .
3 – تغير في درجة التوصيل الكهربائي للصخور و تغير في المجال المغناطيسي .
ظهور تغيرات واضحة في سلوك الحيوانات كالحركات العشوائية للفئران بعد خروجها من
جحورها ، و استمرا طيران الحمام و عدم رجوعه إلى أعشاشه و نباح الكلاب بشكل ملفت .
4 – حدوث هزات أولية تتزايد بشكل تدريجي ، قبل حدوث الزلزال .
الخلاصة
تتفاوت درجات الزلازل و تتفاوت تأثيراتها ، و مع وجود بعض المؤشرات على قرب حدوثها
فإنه لا زال من الصعب توقعها ؛ و الأمر الوحيد الممكن حاليا في مواجهتها هو تقوية
الأبنية على طول خطوط الزلازل و تدريب فرق عالية الكفاءة على أعمال الإنقاذ ، و
التعاون الدولي في حالات الكوارث الكبرى .