الصلة بين الحدود وثباتات الأرض

Understanding the Role of Tectonic Plates in Earthquake Generation

إن الزلازل هي من أكثر الظواهر الطبيعية قوة وتدميراً على الكوكب، فبينما يمكن أن تُطلق من أنشطة بشرية مثل التعدين أو الظواهر السيزمية التي يسببها الخزان، فإن الغالبية العظمى من الزلازل الكبيرة تنبع من عملية جيولوجية واحدة: حركة لوحات الغلاف الجوي المتسخة الأرضية، وتشتت القشرة الخارجية للأرض إلى ما يقرب من عشرات من طبقات التكتونية الرئيسية والعديد من الصفائح الأرضية الثابتة

الحدود: الأنواع الأساسية الثلاثة

وتصنف الحدود على أساس الحركة النسبية لللوحات من كلا الجانبين، وينتج كل نوع نظاما للضغط، وبالتالي أنماط الزلازل المميزة، وأنماط الحدود الرئيسية الثلاثة هي متقاربة ومتباعدة وتحول.

الحدود المشتركة

في حدود الملتوية، تتجه صفائح إلى بعضها البعض، مما يؤدي إلى تصادم أو تضاؤل، وعندما تتجمع صفائح المحيط مع لوحة قارية، يُجبر على تلفيق طبقة البحر تحتها في عملية تسمى التخدير، وهذا يخلق خنادق محيطية عميقة، وقوس بركانية، وزلزال أقوى في العالم، يتجاوز في كثير من الأحيان الحجم 9.0

الحدود الدنيا

وتختلف الحدود بين الأطباق، ويسمح هذا التباين للعظمة من المعبد بالارتفاع والتوطيد، ويخلق قشرة محيطية جديدة، وتجد هذه الحدود أساسا على طول مرتفعات وسط المحيط، مثل خطى منتصف المحيط ونقطة شرق المحيط الهادئ، وعلى الرغم من أن الزلازل التي تمتد على الحدود المتردية هي عموما، وضلع متوسط )ويقل في العادة عن ٦(.

حوائز التحويل

وتتميز حدود التحولات باللوحات التي تنزلق أفقيا بعضها البعض، وهذا الاقتراح هو في الغالب مقلب ضربات، حيث يتراكم الإجهاد إلى أن يُطلق في زلازل يمكن أن تكون مدمرة، والمثال الأكثر شهرة هو " قصر سان أندرياس " في كاليفورنيا، الذي يمثل نقطة تحول بين منطقة المحيط الهادئ وخط أمريكا الشمالية، حيث تكون الزلازل المحولة على طول الحدود المحولة الضحلة عادة، ويمكن أن تتراوح بين خط العرض المتوسط البالغ 5-6.

ميكانيكية جيل الزلزال في الحدود

وتتحدث الزلازل عندما تتجاوز المراكب المتراكمة في الصخور القوة الحاد للخطأ، وفي حدود اللوحات، يؤدي التحرك المستمر لللوحات إلى تداعب، وفي المناطق الفرعية، تغلق اللوحات على اللوحة المغطاة، وتخزن الطاقة الهائلة على مدى عقود، وعندما تكسر الأقدام، فإن الهزات الأرضية المميتة الناتجة تهدم الزلازل، وتتسبب في حدوث تسونامي.

وتشع الطاقة السيزمية التي تطلق في شكل موجات الجسم (ب-وايف و الموجات S-waves) والموجات السطحية، ويقاس حجم الزلزال باستخدام جدول الضخامة الذي يمثل طولاً من حيث الذنب، وطولاً، وتصلباً في الصخور، حيث تشكل تواتر وتوزيع الزلازل على طول حدود الصفائح أحزمة سيزمية متميزة، أبرزها حزام السيرك - المحيط الهادئ (الحزام النار).

بؤر الهزات الأرضية: حيث يربط بين الحدود والحضارة

إن منطقة القفز بالزلازل هي منطقة تشهد نشاطاً سيزمياً أعلى بكثير من المتوسط العالمي، وفي حين أن العديد من البؤر الساخنة تقع مباشرة على حدود اللوحات، فإن بعضها يقع داخل الطبق بسبب اعادة تنشيط الأخطاء القديمة أو السباكات المهبلة، إلا أن أكثر البؤر تدميراً وتواتراً تتواءم مع حدود اللوحات.

The Pacific Ring of Fire

منطقة سان المحيط الهادئ هي أكثر المناطق زلزال نشاطا في العالم، حيث تبلغ زهاء 90 في المائة من الزلازل العالمية و 75 في المائة من جميع البركانات، وهي تشكل حزاماً شبه مطلوع على الخيول حول المحيط الهادئ، تمتد من الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، إلى أمريكا الوسطى وأمريكا الشمالية، عبر جزر ألويتية، إلى أسفل المناطق اليابانية والفلبين وإندونيسيا وزلزال شيلي تقريباً.

حزام الألبايد

إن مهاجمة منطقة البحر الأبيض المتوسط من خلال الشرق الأوسط وداخل منطقة الهمالايا، تشكل حزام ألبيد حوالي 17 في المائة من أكبر زلازل في العالم، وتنجم عن اصطدام صحون أفريقيا والمملكة العربية والهندية بالبطولة الأوروبية الآسيوية، وتشمل هذه الحزام مناطق مثل اليونان وتركيا وإيران وباكستان وشمال الهند ونيبال، والزلازل البارزة في عام 2015

وسط الأطلسي ريدج وأيسلندا

إن منطقة وسط المحيط الأطلسي هي حدود مختلفة تمتد طول المحيط الأطلسي، وفي حين أن معظم الحافة تحت الماء، فإنها تظهر فوق مستوى البحر في أيسلندا، حيث تعرف باسم ريخانز ريدج، وتعاني أيسلندا من زلازل متوسطة الحجم )الحجم العادي ٤-٥( ترتبط بالنشاط البركاني والسرقة، وتضع الجزيرة أرضا على الحدود، وتجعلها أرضا فريدة من نوعها.

مناطق المسافات القارية: شرق أفريقيا

The East African Rift System is an active continental divergent boundary where the African Plate is splitting into the Nubian and Somali plates. This rift runs through countries such as Ethiopia, Kenya, Tanzania, and Uganda. Earthquakes in this region are shallow (typically less than 30 km deep) and can reach magnitude 6-7. The 1906 Rift Valleyزل (magn 7.0) caused significant damage in Tanzania.

مناطق المحارم: منطقة مدريد السيزمية الجديدة

ولا توجد في جميع المناطق الساخنة من الزلازل تقع مباشرة على حدود الصفائح النشطة، حيث أن منطقة سيزمي مدريد الجديدة في الولايات المتحدة الأمريكية مثال على وجود بقع ساخنة في شكل زلزال، ويُعتقد أن هذه المنطقة مقترنة بهياكل قديمة (مركبة ريلفوت) أعيد تنشيطها بالضغوطات المبثوثة من حدود اللوحات، وفي عام 1811-1812، تُعد سلسلة من الزلازل التي قُدرت على المنطقة.

رصد الزلازل وتقييم الأخطار

وقد أتاحت التطورات في علم الزلازل للعلماء رصد حدود اللوحات بدقة عالية، وتسجل الشبكة العالمية لعلم الزلازل التي تديرها مؤسسات البحوث المشتركة لعلم الزلازل ، وتُصدر مجموعة التحذيرات من الظواهر السيزمية من آلاف المحطات في جميع أنحاء العالم، وتستخدم هذه البيانات في وضع خرائط لنظم العطلات، وتُحدث خرائط للزلزال الحقيقي، وتُحدث خرائط للأخطارئ.

كما تجري دراسة مناطق الحدود الفاصل باستخدام النظام العالمي لتحديد المواقع والجيوديسيا الساتلية )مثلا، إنسار(، التي تقيس التشوهات القشرية بمرور الزمن، وتكشف هذه التقنيات عن الأماكن التي تتراكم فيها الضياع وتساعد على تحديد أجزاء من الأخطاء التي تأخرت في التمزق، مثلا، أن منطقة كاسكادي الفرعية قبالة ساحل أوريغون وواشنطن لم تنفجر في زلزال كبير منذ الساعة ٠٠/١٧، ولكن هناك أدلة جيولوجية.

الآثار والتأهب المجتمعيين

فالصلة بين حدود الصفائح وثبات الزلازل لها آثار عميقة على المجتمع البشري، إذ يعيش نحو 500 مليون شخص في مناطق ذات مخاطر سيزمية عالية، تتركز على طول رنين النار في المحيط الهادئ وحزام ألبيد. وغالبا ما يؤدي التوسع الحضري في البلدان النامية إلى بناء مباني سيئة تنهار في زلازل متوسطة، مما يتسبب في وقوع خسائر كبيرة.

ويساعد فهم التكترونيات على إعطاء الأولوية للحكومات والمنظمات الدولية للموارد اللازمة للهياكل الأساسية المقاومة للزلازل، والتعليم العام، والإنذار المبكر، وفي المناطق المعرضة للزلازل، تتطلب مدونات البناء نظما هيكلية معززة وعزلة أساسية ونظما هيكلية مرنة، فعلى سبيل المثال، فإن اليابان لديها واحدة من أكثر مدونات البناء السيزمية صرامة في العالم، وقد يكون نظام الإنذار المبكر فعالا في الحد من الآثار، حيث إن تغير المناخ يؤدي إلى تغيير استخدام الأراضي وتوزيع السكان قد يؤدي إلى زيادة التعرض للظواهر المناخية.

كما أن الاستعداد المجتمعي يتوقف على تصور المخاطر، وقد أثبتت حملات التوعية العامة في بلدان مثل نيوزيلندا وشيلي فعاليتها في تعزيز التدريبات الخاصة بالمنازل وجمع مجموعات الطوارئ، وتنظم المدارس وأماكن العمل دورات تدريبية منتظمة، وتدمج علوم الحدود في التعليم العام، وتدرس أسباب حدوث الزلازل عندما تقوم بتربية ثقافة للسلامة.

خبراء البحوث الحاليون

ويتواصل تطور علم الزلازل، ويحقق الباحثون في أحداث الزلقة البطيئة والخيوط في مناطق فرعية، التي قد تكون بمثابة سلائف للزلازل الأكبر، كما أن المحاكاة العديدة للارتطام بالأخطاء، التي تدفعها الحواسيب الخارقة، تشكل الآن حلقة الزلازل بأكملها عند حدود اللوحات.

وبالإضافة إلى ذلك، أظهرت دراسة الإهتزازات الناجمة عن النشاط السيزمي ] - اللثكات التي تولدها أنشطة بشرية مثل حقن المياه المستعملة من عمليات النفط والغاز - أن حتى المناطق الداخلية الثابتة من الصفائح يمكن أن تصبح بؤر ساخنة إذا ما تغير الضغط، وقد شهدت الولايات المتحدة المركزية زيادة حادة في الزلازل في عام 2010 بسبب تغيرات في البحوث المتعلقة بالمياه المستعملة، بما في ذلك عدة أحداث ضخامة.

خاتمة

إن العلاقة الحميمة بين حدود الصفائح و بؤر الزلازل هي حجر الزاوية في الجيولوجيا الحديثة وتقييم المخاطر، من المناطق المميتة في منطقة المحيط الهادئ إلى الشواطئ الخالصة في شرق أفريقيا، والحركة النسبية لللوحات التكتونية تركز على الضغط والطاقة في أحزمة يمكن التنبؤ بها، من خلال دراسة أنواع الحدود، ورصد التشهير، وفهم الميكانيكيات، يمكن للعلماء أن يقدموا توقعاتاً مُعية تنقذ الأرواح.