ادم الحسيني
28-05-2008, 12:15
دراسة حول الزلازل تعريفها - أسبابها - قياسها
الزلازل عبارة عن هزات أرضية تحدث من وقت لآخر نتيجة تقلصات في القشرة الأرضية ، و عدم إستقرار باطنها ( المائع الناري )، و تحدث في اليابسة أو في الماء أو كليهما و قد تكون أفقية أو رأسية .
و يتساءل 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 .
و هناك 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
الجامعة التكنلوجية
قسم العلوم التطبيقية
الفيزياء التطبيقية
ادم كريم كاظم الحسيني
المرحله الرابعة
الزلازل عبارة عن هزات أرضية تحدث من وقت لآخر نتيجة تقلصات في القشرة الأرضية ، و عدم إستقرار باطنها ( المائع الناري )، و تحدث في اليابسة أو في الماء أو كليهما و قد تكون أفقية أو رأسية .
و يتساءل 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 .
و هناك 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
الجامعة التكنلوجية
قسم العلوم التطبيقية
الفيزياء التطبيقية
ادم كريم كاظم الحسيني
المرحله الرابعة