إن لوحات التكتونية هائلة وجامدة من الغلاف الجوي للأرض تطفو على الغلاف الجوي شبه الفلوري تحتها، وهذه اللوحات في حركة مستمرة بطيئة، تقودها قوى مثل التكتيكات، وضغط التلال، وسحب الرقبة، وتفاعلاتها على الحدود هي السبب الرئيسي للزلازل، وثورات الفولطية البركانية، وتشييد الجبال.

The Fundamentals of Plate Tectonics

إن الغلاف الجوي للأرض مقسم إلى 15 لوحة من الصفائح الرئيسية على الأقل من نوع التكتون، بما في ذلك قفص المحيط الهادئ، وبطانة أمريكا الشمالية، وبطانة أوراسيا، وبطانة أنتاركتيكا، وهذه الصفائح تتسع من حوالي 100 كيلومتر تحت المحيطات إلى 200 كيلومتر تحت القارات، وحركتها غير موحدة، وبعض الصفائح تنجرف في السنة، بينما لا تزال أخرى تُنتج عن ذلك أي زلزال.

وتحدث الزلازل عندما يتجاوز الإجهاد المتراكم على طول حدود الصفائح قوة الصخور، مما تسبب في كسرها، ونقطة الانزلاق الأولي هي نقطة الناقص، والموقع فوق سطح الأرض مباشرة هو مركز الزلازل، وحجم وتواتر الزلازل يتوقفان على نوع خط الحدود، ومعدل حركة الطبق، والخصائص الميكانيكية للزلازل التي تولدها.

أنواع الحدود وتوقيعاتها على الأرض

ومعظم الزلازل - التي تزيد عن 90 في المائة - تدور عند حدود الصفائح أو قربها، وتصنف هذه الحدود إلى ثلاثة أنواع رئيسية على أساس الحركة النسبية لللوحات المتاخمة: المتباينة، والمتقاربة، والتحول، وكل نوع من أنواع الزلازل ينتج أنماطاً زلزالية متميزة من حيث العمق، والحجم، والتواتر.

الحدود الدنيا

وفي حدود مختلفة، تبتعد الصفائح عن بعضها البعض، وتدور هذه العملية أساسا على طول مرتفعات وسط المحيط، مثل خطف منتصف المحيط، حيث يتكون القشرة البحرية الجديدة من ارتفاع الماما من المرجل، وتتكون الزلازل من الحدود المتردية في المنطقة المتباعدة، وتتسبب في توترات سطحية في المناطق التي تقل فيها عمقها عن 10 كيلومترات، وتنجم عنها زلزالات إلى متوسط الحجم (عادة تقل عن 6 درجات).

الحدود المشتركة

وتنشأ الحدود المتزامنة عندما تنتقل الصفائح إلى بعضها البعض وتتجه إلى التكوّنات، وهذا هو أكثر أنواع الحدود نشاطا من حيث الارتداد، مما يولد أكبر وأعمق الزلازل على الأرض، حيث توجد منطقتان فرعيتان: المناطق الفرعية والاصطدامات القارية، حيث تغطّى حجمها في المناطق الفرعية مساحة تبلغ 600 كيلومتر مربع أو طبقة محيطية أخرى، مما يخلق خنادقا عميقا وزلا أرضيا.

حوائز التحويل

وفي حالة التحول إلى الحدود، تنزلق الصفائح الأفقية بعضها البعض، والمثال الأكثر شهرة هو قصر سان أندرياس في كاليفورنيا، حيث تنتقل منطقة المحيط الهادئ شمال غرباً مقارنة بقفص أمريكا الشمالية، وتتحول الزلازل في حدودها إلى ضحلة (أقل من 20 كيلومتراً) وتتراوح بين تواتر وقوع الخناق الصغيرة إلى أحداث كبيرة متكررة، ويتسبب الإجهاد في حدوث زلزال ينجم عنه اضطرابات في الهبوطيد الكثبة.

Global Earthquake Distribution Patterns

إن توزيع الزلازل في جميع أنحاء العالم ليس عشوائيا ولكنه يعكس بدقة تشكيلة حدود الصفائح التكتونية، وتهيمن ثلاثة أحزمة سيزمية رئيسية على النمط: رنين النار في المحيط الهادئ، وحزام الألبين - الهيماليان، ونظام التلال في وسط المحيط.

The Pacific Ring of Fire

إن رنين النار في المحيط الهادئ هو منطقة على شكل 000 40 كيلومتر من الخيول المحيطة بالمحيط الهادئ، وهو يمثل حوالي 80 في المائة من أكبر زلازل في العالم، وهذه المنطقة هي نقطة حرارة من الملتقى وتحول الحدود، بما في ذلك المناطق الفرعية مثل نهر اليابان، وخطبة ألوتيان، وجزيرة بيرو - شيلي.

حزام ألبين - هيماليان

ويمتد هذا الحزام من منطقة البحر الأبيض المتوسط، عبر الشرق الأوسط، وداخل جنوب آسيا، حيث يربط بين خطي النار في المحيط الهادئ بالقرب من إندونيسيا، وهو ثاني أكثر المناطق الزلزالية نشاطا، وهو مسؤول عن نحو 15 في المائة من الزلازل العالمية، وهو ما يُعزى أساسا إلى اصطدام القاطرة الأفريقية والعربية والهندية بالبطولة الأوروبية الآسيوية، وحدثت زلزالات كبرى في تركيا وإيران وباكستان وهيمالايا.

نظام ريج منتصف المحيط

وتشكل جفاف وسط المحيط سلسلة من الجبال تحت الماء مستمرة تتدفق عبر جميع أحواض المحيطات، وفي حين أن الزلازل على طول هذه الحطب عديدة، فإنها عادة سطحية وضئية الحجم (دون الخامسة) بسبب الغلاف الجوي الخفيف والمثير، وتستأثر هذه المنطقة بعدد كبير من الأحداث الصغيرة، ولكن القليل جدا من الزلازل المدمرة، ونادرا ما تنتج الرصيف المتوسط الأطلسي آلافا من العواصف الصغيرة.

Earthquake Magnitude, Depth, and Frequency Variations

وتختلف أنماط زلزال الأرض في مختلف القارات أيضا على أساس عمق وتواتر الأحداث السيزمية، حيث أن الزلازل القحلية (0-70 كيلومترا) هي أكثر الزوابق شيوعا وهدما، بما في ذلك تلك التي تتحول وتختلف الحدود، حيث كانت الأعماق الوسيطة (70-300 كيلومترا) تحدث أساسا في مناطق التخصيب، بينما اقتصرت الزلازل العميقة (300-700 كيلومترا) على مناطق الخصم حيث تهبط بسرعة 60 كيلومتراً من الغلاف الجوي البارد.

ويتبع التردد نمطا إحصائيا جيدا: فالزلازل الأصغر شيوعا أكثر بكثير من الزلازل الأكبر حجما، إذ توجد في كل زلزال يبلغ حجمه نحو 10 أضعاف حجمه 5.0 زلازل، وهكذا، يصف هذا الاختلاف بين القانون في غوتنبرغ - ريختر، كما أن المناطق التي تتراكم فيها زلزال صغير، مثل اليابان وإندونيسيا، هي التي تنتج أكبر الأحداث.

المخاطر الإقليمية المتعلقة بالمدن

ويختلف أثر لوحات التكتونية على أنماط الزلازل اختلافا كبيرا عبر القارات، وذلك حسب القرب من الحدود النشطة والهيكل الجيولوجي لللوحات نفسها.

المريخ القاري النشط

وتجتمع مناطق مثل السواحل الغربية في أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية وجزر المحيط الهادئ مباشرة في مناطق فرعية أو تحول، مما يجعلها عرضة بشدة للزلازل الكبيرة، على سبيل المثال، تنتج منطقة شيلي الفرعية زلزالاً من صدمات الميغاثية كل بضعة عقود، وتواجه اليابان أكثر من 000 1 زلزال في السنة بسبب موقعها الذي يتجاوز أربعة لوحات متطابقة، وقد وضعت هذه المناطق مدونات قوية للبناء ونظم للإنذار المبكر للتخفيف من المخاطر.

مناطق الاصطدام

مناطق الاصطدام القارية، مثل هيمالايا وجبال زاغروس في إيران، تولد زلزال قوي وإن كان أقل تواتراً، استمرار اصطدام النسر الهندي مع قفص إيراسي يقُصِّص قشرة الأرض بحوالي 5 سم سنوياً، ويُحدث إجهاداً هائلاً، مما يؤدي إلى زلزال مثل زلزال كويتا عام 1935 (خط البحر 7.7) في باكستان وزلزال كشمير 2005

المناطق المشمولة بالجمعيات

إن الزلازل القديمة في المناطق الداخلية من الصفائح التكتونية، المعروفة بزلازل الانتصاب، نادرة ولكنها يمكن أن تكون كبيرة بشكل مفاجئ، وهي تحدث بسبب أخطاء موجودة من قبل، وهي عوامل تنشط بسبب ضغوط بعيدة المدى من حدود الصفائح، ومن الأمثلة على ذلك زلازل مدريد الجديدة التي تتراوح بين 1811 و12 (الحجم التقديري 7.5-8.0) وزلزال بوتسوانا الرابع (الزلزال 6-5)، حيث إن الظواهر الرطية غير مصممة منخفضة.

التقدم التكنولوجي في رصد وتنبؤات الزلزال

ولتحسين فهم أنماط الزلازل والاستجابة لها، يعتمد العلماء على شبكة عالمية من السيزمومترات، ومحطات النظام العالمي لتحديد المواقع، والاستشعار عن بعد بواسطة السواتل، وتوفر الشبكة العالمية لعلم الزلازل بيانات آنية عن مواقع الزلازل وحجمها وعمقها، كما أن تطبيقات قياسات النظام العالمي لتحديد المواقع مع وجود ختان مليئ، مما يكشف عن تراكم السلالات على طول الخطايا الأرضية.

ولئن كان التنبؤ بالزلازل دقيقا لا يزال بعيد المنال، فإن نظم الإنذار المبكر القصيرة الأجل تزداد انتشارا، وتستخدم هذه النظم الموجات المتحركة الأولى والمسرعة من أجل اكتشاف زلزال وترسل إنذارات قبل وصول الموجات السريعة البطيئة والمدمرة، ولا يزال نظام الإنذار المبكر في ميدان الزلزال الياباني، الذي بدأ في عام 2007، ونظام تنبيهات أشعة ساكنا في الساحل الغربي، أمثلة بارزة على ذلك.

الإعداد لمخاطر الزلزال عبر القارة

ويتطلب تخفيف الأضرار الناجمة عن الزلازل مزيجا من رموز البناء، وتخطيط استخدام الأراضي، والتعليم، والاستجابة في حالات الطوارئ، إذ أن المناطق التي تنطوي على مخاطر سيزمية عالية، مثل كاليفورنيا واليابان وشيلي، لديها مدونات صارمة للبناء تتطلب وجود هياكل ترتجف بشدة، كما أن إعادة تجهيز المباني القديمة أمر بالغ الأهمية، فالتأهب المجتمعي، بما في ذلك التدريبات ونظم الإنذار المبكر، يمكن أن ينقذ الأرواح، وعلى النقيض من ذلك، فإن البلدان النامية في المناطق النشطة في كثير من الأحيان تفتقر إلى موارد أعلى لهذه التدابير.

إن التعاون الدولي، مثل مبادرة النموذج العالمي للزلازل، يساعد على توحيد تقييم المخاطر عبر الحدود، فهم السياق التاريخي والجيولوجي للزلازل أمر حاسم للتخطيط الطويل الأجل، فعلى سبيل المثال، سجلت منطقة المحيط الهادئ لتجمع مناطق الإطفاء أحداثاً ميغاثورة على مدى 300 إلى 500 سنة، مع تحذير من أن مناطق مثل منطقة شمال غرب المحيط الهادئ في الولايات المتحدة قد تكون مستحقة لزلزال كبير.

خاتمة

إنّها لوحات تيكتونية هي المصممين الأساسيين لأنماط الزلازل عبر القارات، من الأحداث الكبيرة في مناطق التخضّص إلى التخدير الضحل، والزهور المتكرر على طول الجلّة في وسط المحيط، فإنّ نوع خط الحدود يحدد عمق وتواتر وحجم النشاط السيزمي، والتوزيع العالمي للزلازل هو انعكاس مباشر لظواهر التكتونية، مع حدوث زلزال في المحيط الهادئ.