خطوط الفشل هي الكسور في قشرة الأرض حيث تنزلق كل من الصخور عبر بعضها البعض، تستوعب حركة البطيئة المتهورة من الصفائح التكتونية، هذه المناطق الخاطفة هي مصدر أقوى ظواهر الطبيعة في الكوكب، التهاب الظواهر الطبيعية، التسونامي، وبطء ارتفاع النطاقات الجبلية بأكملها، وتفهم كيف أن خطوط الخطاء هي مفتاح إمساك القوى التي تشكل

ما هي خطوط الخزنة؟

خط الخطأ هو كسر أو منطقة كسور بين كتلتين من الصخور، وخلافاً للشق البسيط، فإن الخطأ هو سطح يوجد على طوله تشرد قابل للقياس ويمكن أن يتراوح بين بضعة مليمترات إلى عدة كيلومترات على الزمان الجيولوجي، ومعظم الأخطاء مرتبطة بحدود لوحات التكتون حيث يكون الغلاف الجوي تحت ضغط مستمر من المحرك الحراري الداخلي للكوكب.

قد تكون خطوط الدفن قصيرة مثل بضعة أمتار أو تمتد لمئات الكيلومترات، فقصر سان أندرياس في كاليفورنيا، على سبيل المثال، يمتد حوالي 300 1 كيلومتر عبر الولاية، وفي حين أن العديد من الأخطاء مرئية على السطح كوشحة أو خنادق، فإن بعضها الآخر يقع تحت طبقات مخبأة من الرواسب أو أرض المحيط، في انتظار إطلاق طاقة أقلامها في زلزال.

ويصنف علماء الجيولوجيا الأخطاء على أساس الحركة النسبية لجماعتي الصخور، وهذه الحركة تحركها أنواع مختلفة من الضغط: التوتر )الفصل( أو الإجهاد )الضرب معا( أو الماشية )الجانبان المتطايران( ويحد ِّد نوع الضغط نمط الخطأ، وينتج بدوره نوع الملامح الجيولوجية.

أنواع العصيان وخصائصها

التخلف الطبيعي

وتحدث أخطاء عادية في حالة امتداد القشرة أو تمديدها، وفي هذا السياق، يتجه الجدار العالق (المبنى فوق الطائرة الخطأ) إلى أسفله مقارنة بخطى القدح (المبنى أدناه)، وتُعد الأخطاء العادية في حدود الصفائح المتباينة، مثل الحواف الوسطى من المحيط ووادي المنحدرات من شرق أفريقيا، وتُحدث هذه الأخطاء الشققية مسدودا (الشقق المتحرك).

التخلف (الصدمة)

إنّها تُظهر عيوب عكسية تحت الضغط المضغوط، حيث يُعصر القشرة، ويتحرك الجدار العالق إلى أعلى من الجدار الخفيف، عندما تكون الطائرة الضحلة (أقل من 30 درجة من أفقيا)، تُدعى خطأ في الدفع، وهذه الأخطاء مسؤولة عن أكبر نطاقات جبلية في العالم، مثل هيمالايا، حيث يُولّد الزلزال الهندي في عام 2015 زلزالاًاًاًاً.

قوارب مضبوطة

وتشتمل أخطاء الضبط على حركة أفقية تقريبا، حيث تنهار القطعان من بعضها البعض فيما بعد، ولا يوجد سوى القليل من التشريد الرأسي، وهذه الأخطاء عادة ما تُعثر على حد للطبقات، مثل قبو سان أندرياس أو قبو الأناضول الشمالي في تركيا، والإجهاد هنا هو الضباب، والحركة يمكن أن تكون إما خطية " الدونات المتناة " (التان المتناثرتان إلى اليمين) أو زل المتصاعدة الأرضية.

الوثبات الفوقية - الشفاهية

وتظهر أخطاء كثيرة مزيجا من الزلقة العمودية والأفقية، المعروفة باسم البنفسجية، وتظهر هذه الأخطاء عندما لا يكون اتجاه الإجهاد متوافقا تماما مع خطيئة الطائرة، وقد نجم الزلزال الذي وقع في تايوان في عام 1999 عن خطأ في الشظايا أدى إلى ارتفاع عمودي وتشريد أفقي، وقد تكون هذه الأخطاء تحديا للنموذج ولكنها شائعة في بيئات معقدة من قبيل مناطق التخفيض.

دور خطوط الدفن في الزلازل

فالخسائر هي المصدر الرئيسي لمعظم الزلازل، فمع تحركات لوحات التكتون، يتراكم الإجهاد على أجزاء من الغلط المغلق، وعندما يتجاوز الإجهاد القوة الاحتكاكية للصخور، تحدث زلة مفاجئة، وتطلق الطاقة في شكل موجات زلزالية، وتسمى النقطة التي يبدأ فيها التمزق بالمركز (أو التركيز)، والنقطة التي تزيد مباشرة على السطح هي الركيزة.

ويتوقف حجم الزلزال على منطقة الارتداد وكمية الانزلاق، ويمكن أن تؤدي الأخطاء الكبيرة التي تُرتكب في أجزاء مقفلة أطول إلى حدوث زلزال أو زلزال من الحجم 8 أو 9، وعلى سبيل المثال، فإن منطقة كاسكاديا الفرعية قبالة ساحل شمال غرب المحيط الهادئ قد تسببت في حدوث زلزال شديد السعة، على غرار زلزال توهوكو الذي وقع في اليابان في عام 2011، وهبت زلزال مدمره عشرات من أمواج أمواج أمواج أمواج.

ويرصد العلماء خطوط الخطأ باستخدام شبكة من السيزمومترات، ومحطات النظام العالمي لتحديد المواقع، والتداخل بين أجهزة الرادار الساتلية (إنسار)، وهذه الأدوات تقيس التشوهات الأرضية وتساعد على تحديد القطاعات التي تتراكم فيها الضغوط، وفي حين أن التنبؤ بالزلازل لا يزال بعيد المنال، فإن فهم السلوك الخاطئ يتيح إجراء تقييم طويل الأجل للأخطار وتحسينات الرمزية في المناطق الزلزالية. [FLT: زلزال]

خطوط الدفن وجماعة تسونامي

وعادة ما تولد التسوناميات من جراء زلزال كبير على أخطاء في الدافع في مناطق الاختزال، حيث تنخفض لوحة المحيط تحت لوحة قارية، وعندما ينزلق الخطأ، فإنها يمكن أن ترتفع فجأة أو تسقط منطقة شاسعة من قاع البحر، وتفصل عمود المياه بأكمله فوقه، ويخلق هذا التشريد سلسلة من الأمواج التي تسافر بسرعة تصل إلى 800 كيلومتر في الساعة (500 متر).

ونشأت أمواج تسونامي التي حدثت في عام 2004 والتي وردت في المادة الأصلية من زلزال يبلغ حجمه 9.1 زلزال على خط الدافع قبالة ساحل سومطرة، ومزق خط الخطأ، وجزء من خط شاطئ السندا، أكثر من 200 1 كيلومتر، وزادت قاع البحر بعدة أمتار، ووصلت موجات الريح الناتجة إلى ارتفاعات تبلغ 30 مترا في بعض المناطق، وتسببت في مقتل أكثر من 000 230 شخص، مما أدى إلى إنشاء نظام المحيط الهندي.

إن الأخطاء التي يمكن أن تحدثها أمواج تسونامي ليست كلها مناطق فرعية، كما أن أخطاء الصدمات، وإن كانت أفقية في المقام الأول، يمكن أن تسبب أيضا تسونامي إذا ما تسببت في حدوث انهيار أرضي غواصة أو خلقت تشردا رأسيا من خلال الهياكل الثانوية، ولكن أخطر الأخطاء التي تولد تسونامي هي تلك التي لها عنصر عمودي كبير، مثل منطقة كاسكاديا الفرعية والخي الياباني.

كيف تبنى خطوط الدفن راند ماونج

نفس القوى المضغوطة التي تخلق أخطاء عكسية ودفعية تبنّي الجبال أيضاً عندما تتجمع صفيحتان قاريتانيتان، تُصبح القشرة مُجبرة على الصعود على خطى الدافع، (هيمالايا)، أصغر وأكبر مدى جبلي في العالم، لا تزال ترتفع لأنّ الرطل الهنديّ يُواصل القفز إلى قفص إيراسي بمعدل يُقارب 2 سنتاً سنوياً.

كما يمكن أن تخلق الفشلات جبالاً من خلال التوسع، ففي محافظة الحوض والرانج، تسببت الأخطاء العادية في سلسلة من الجبال الموازية التي تفصلها الوديان، وهنا يتم توسيع القشرة، مما يتسبب في تضخيم وترفع على خطوط الخطأ، وهذه الجبال المسببة للخطأ، مثل سييرا نيفادا في الولايات المتحدة، ليست طويلة كما هي النطاقات المضغوطة بل تشمل مناطق شاسعة.

على مدى ملايين السنين، تُحدث حركات الغلط المتكررة في صخور كانت عميقة في الأرض، وكانت جبال آبالاشيون، الآن تتدهور وتعاني من انخفاض نسبي، عالية مثل الهيمالايا، التي شكلت بأخطاء في الدفع القديم أثناء تجمع البانغا المتاخمة، واليوم، فإن خطوط الخطأ في أبالاتشيين غير نشطة، ولكنها تستخدم كسجل للاصطدامات السابقة.

وفي أحواض المحيطات، تكون الحواف في وسط المحيط هي في الواقع سلاسل من الأخطاء الطبيعية والنشاط البركاني حيث تنخفض اللوحات، وتشكل هذه الحواف أطول مدى جبلي على الأرض، حيث تمتد أكثر من 000 65 كيلومتر، وتخلق الأخطاء هنا باستمرار قشرة محيطية جديدة، وهي عملية تولد أيضا زلازل متكررة وإن كانت صغيرة.

خط الدفن الشهير حول العالم

سان أندرياس فول (كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية)

ولعل الخط الأشهر هو خط الفشل في سان أندرياس هو خطأ غير متوقع في تحديد الحدود بين منطقة المحيط الهادئ وصحيفة أمريكا الشمالية، حيث يمر عبر مناطق مأهولة بالسكان، بما فيها سان فرانسيسكو ولوس أنجلوس، وقد دمر الزلزال الذي وقع في عام 1906 (الحجم التقديري 7.8) معظم سان فرانسيسكو وأدى إلى تطوير علم الزلازل الحديث، وينقسم هذا الذنب إلى عدة قطاعات، لا يمتد تركيزها إلى الجنوب.

خزنة ألبين (نيوزيلندا)

إن قبو الألب يمتد على طول الساحل الغربي لجزيرة جنوب نيوزيلندا، وهو خطأ في الإضراب الجانبي الصحيح مع عنصر عكسي هام، وهو يميز الحدود بين المحيط الهادئ والبلاط الأسترالية، وينتج عن هذا الخطأ زلزالاً كبيراً كل 300 سنة، مع آخر حدث رئيسي في عام 1717، وتشير علم النزعة إلى أن قبو الألبين قادر على توليد زلزال تبلغ قيمتها 8 أو أكثر، مما قد يتسبب في أضرار واسعة النطاق.

قبو الأناضول الشمالي (تركيا)

ويمتد هذا الخطأ في الإضراب إلى أكثر من 000 1 كيلومتر عبر شمال تركيا، وهو مماثل بطرق عديدة لقصر سان أندرياس، وقد أسفر عن سلسلة من الزلازل المدمرة في القرن العشرين، تتجه غربا من إرزينكان (1939) إلى إيزمتي (1999) ودوزسي (1999)، وزلزال إيزميت (ماغ 7.6) الذي قتل أكثر من 000 17 شخص، وما زال الخطأ يتراكم على أجزاء من اسطنبول.

سوماتران فو (إندونيسيا)

Running along the island of Sumatra, this strike-slip fault accommodates oblique convergence between the Indo-Australian and Eurasian plates. It is closely linked to the subduction zone that produced the 2004 tsunami. The Great Sumatran Fault has generated large earthquakes, such as the 2009 magnitude 7.6 event near Padang, and continues to pose a risk to millions of people living along the fault trace.

خطوط الدفن المصممة للرصد

وتسمح التكنولوجيا الحديثة للجيولوجيين برسم خرائط خطوط الخطأ بتفصيل ملحوظ، ويمكن لكشف الأشعة الضوئية وفرزها أن يخترق الغطاء النباتي ليكشف عن ندبات العطلات ويقابلها.

(أ) إن قاعدة بيانات " الفشل الرباعي " وقاعدة البيانات القديمة () هي قاعدة بيانات شاملة عن خطوط الخطأ في الولايات المتحدة، بما في ذلك تقديرات العمر ومعدلات الانزلاق، وتوجد قواعد بيانات مماثلة للعديد من البلدان، تساعد في تقييمات المخاطر السيزمية، وتقابل دراسة الزلازل القديمة المحتفظ بها في السجلات الجيولوجية - تدور في فترات الخطأ.

وبالنسبة للأخطاء تحت الماء، يستخدم العلماء التنميط السوناري والتفسير السيزمي لرسم خرائط لقاع البحر والهيكل الفرعي للسفن، حيث تلتقط الكائنات الحية الزلازل الصغيرة التي تساعد على تحديد الجيولوجيا الخاطئة، ويكتسي فهم موقع وتصرف الأخطاء البحرية أهمية حاسمة في وضع نماذج مخاطر التسونامي، كما يتبين من وضع نظم للإنذار بالنسبة لمحيطات المحيط الهادئ والمحيط الهندي.

الخط الافتراضي والمجتمع الإنساني

ولوجود خطوط خطية فعالة آثار عميقة على الهياكل الأساسية والتخطيط الحضري والتأهب للكوارث، ويجب تصميم المباني والجسور وخطوط الأنابيب والسككك الحديدية بحيث تصمد أمام ما يتوقع من تهز الأرض وتشريدها بسبب أخطاء، وتعود بعض الأخطاء إلى المباني، بينما تتطلب أخرى هندسة خاصة، مثل العزلة الأساسية أو المفاصل المرنة.

وتكاد العديد من المدن الكبرى تقع بالقرب من أو على عيوب ناشطة: سان فرانسيسكو، ولوس أنجلوس، وطوكيو، واسطنبول، وويلينغتون، وكاتماندو، وجاكارتا، وفي هذه المناطق، يقيد تقسيم مناطق استخدام الأراضي البناء مباشرة على آثار خاطئة نشطة، غير أن التحضر السريع في البلدان النامية يؤدي في كثير من الأحيان إلى مستوطنات غير رسمية في المناطق الشديدة الخطورة، وزيادة الضعف، كما أن التعليم العام بشأن التأهب للزلا وأمواج تسونامي أمر أساسي، كما هو الحال بالنسبة لإنفاذ مدونات البناء.

وتستخدم شركات التأمين خرائط الخطأ ونماذج المخاطر السيزمية المحتملة لتحديد أقساط التأمين، وتستخدم الحكومات نفس البيانات لتحديد أولويات إعادة استخدام المدارس والمستشفيات والهياكل الأساسية الحيوية، وعلى الرغم من هذه الجهود، لا تزال الزلازل الكبيرة تتسبب في خسائر كارثية، مما يبرز الحاجة إلى مواصلة البحث والاستثمار في القدرة على التكيف.

حقائق مذهلة عن خطوط الدفن

  • Fault lines can be thousands of kilometers long.] The San Andreas Fault is only one example; the East African Rift is actually a series of normal faults extending over 6,000 kilometers from the Middle East to Mozambique.
  • بعض الأخطاء تتحرك ببطء وباطراد ] (الزباب الهزيء)، ولا تنتج أي زلازل، على سبيل المثال، أجزاء من قبو سان أندرياس في وسط كاليفورنيا، بزجاجة من سنتيمتر في السنة، تخفف من الإجهاد دون تمزق مفاجئ.
  • يمكن أن تخلق خطوط الفشل زلازل في أماكن لا تقع على حدود الصفائح.] Intraplate faults, like the New Madrid Seismic Zone in the central US, are due to old rifts and local stresses. The 1811 - 1812 New Madridزلs were among the largest in US history, occurring far from any plate edge.
  • إن أعمق الزلازل في العالم تحدث على طول عيوب منطقة فرعية في عمق يصل إلى 700 كيلومتر، وهذه الزلازل العميقة التركيز هي نتيجة تغيرات في المرحلة المعدنية في المكبس، وليس كسور في الرشوة.
  • يمكن للفشل أن يغير مسار الأنهار. يمكن للحركات التي تصيبها أخطاء في الشظايا أن تعوض مسارات وأنهار، مما يخلق أنماطاً متميزة مرئية في الصور الساتلية.

المسائل المقبلة المتعلقة بالبحث والإجابة

وعلى الرغم من أن خطوط الخطأ لا تزال تحمل الكثير من الغموض، لماذا تؤدي بعض الأخطاء إلى حدوث زلزال شديد الدوري بينما تمزق بعضها عشوائيا؟ وما الذي يؤدي إلى الانتقال من التسلل إلى حبس السلوك في جزء من الشر؟ كيف يكون السوائل - المياه، أو الماما، أو قوة العطل الغازي، أو تمزق التكاثر؟

وقد قامت مشاريع الحفر العميق، مثل مرصد سان أندرياس الافتراضي في ديبث، بأخذ عينات من مواد المنطقة المسببة للخطأ وقيس درجة الحرارة والضغط والكيمياء السوائل في عمق، وتهدف هذه الجهود إلى الإجابة عن الأسئلة الأساسية بشأن فيزياء الزلازل، وكان برنامج EarthScope ، بما في ذلك الأشعة الشمالية غير المعروفة التي توفرها أجهزة تصوير غير مسبوقة.

ومع تزايد الطاقة الحسابية، يمكن للعلماء أن يحفزوا التمزقات في الأخطاء والحركة الأرضية بمزيد من التفصيل، ويساعدوا المهندسين على تصميم هياكل أكثر أمانا، ويجري تطبيق التعلم في مجال الآلات على كشف الإشارات السليفة أو تصنيف الإنذارات المبكرة بالزلازل بسرعة أكبر، غير أنه لا توجد طريقة موثوقة للتنبؤ بالزلازل القصيرة الأجل، وقد لا يكون من الممكن أبدا أن يعطى الطابع الفوضوي للبدء في التمزق.

خاتمة

إن الخطوط الافتراضية أكثر بكثير من الشقوق في الأرض، وهي سمات دينامية تقود الزلازل، وتخلق الجبال، وتفجر أمواج تسونامي، ودراسة أنواع الخطأ والسلوك، يساعد الجيولوجيون المجتمع على الاستعداد للكوارث الطبيعية الحتمية، وكلما علمنا عن هذه الكسور في قشرة الأرض، كلما كان من الأفضل أن نحمي الأرواح والممتلكات في عالم لا تتوقف فيه القوى التكتونية.