خطوط الفشل هي الكسور في قشرة الأرض حيث تنزلق كل قطعة من الصخور عبر بعضها البعض، تستوعب حركة البطيئة والمتكررة من الصفائح التكتونية هذه المناطق هي مصدر أقوى الظواهر الطبيعية في الكوكب، التهاب السواحل، التسونامي، والارتفاع البطيء في جميع الجبال،

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 يمكن أن يتراوح بين بضعة مليمترات إلى عدة كيلومترات فوق الزمان الجيولوجي، ومعظم الأخطاء مرتبطة بحدود لوحات التكتون حيث يكون الغلاف الجوي تحت ضغط مستمر من المحرك الحراري الداخلي للكواكب.

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 أسفل مقارنة بخطى القدح (المبنى أدناه)، وتُعد الأخطاء العادية شائعة في حدود الصفائح المتباينة، مثل الحواف الوسطى من المحيط ووادي المنحدرات من شرق أفريقيا، وتُحدث هذه الأخطاء الشقيقة مسدودا (الإنزال).

التخلف (الصدمة)

إن الأخطاء العكسية تُشكل 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 يُحدث الزلزال الهندي في عام 2015

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 تتحول إلى حدود الصفائح، مثل قبو سان أندرياس أو قبو الأناضول الشمالي في تركيا، والإجهاد هنا هو الضباب، والحركة يمكن أن تكون إما خطية " الدونات " (الجمع المقابل ينتقل إلى اليمين) أو زلزال.

الوثبات الفوقية - الشفاهية

وتظهر أخطاء كثيرة مزيجا من الانزلاق الرأسي والأفقي، المعروف باسم البنفسج، وتظهر هذه الأخطاء عندما لا يكون اتجاه الإجهاد متوافقا تماما مع الطائرة الخطأ، 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 طول أجزاء من الأخطاء المقفلة، وعندما يتجاوز الإجهاد القوة الاحتكاكية للصخور، يحدث زلزال مفاجئ، ويطلق الطاقة في شكل موجات زلزالية، وتسمى النقطة التي يبدأ فيها التمزق بالمركز (أو التركيز)، والنقطة التي تزيد مباشرة على السطح هي المركز.

ويتوقف حجم الزلزال على منطقة الارتداد وكمية الانزلاق، ويمكن للأخطاء الكبيرة التي تدوم أجزاء مغلقة أطول أن تنتج الضخامة 8 أو 9 زلازل، وعلى سبيل المثال، فإن منطقة كاسكاديا الفرعية قبالة ساحل شمال غرب المحيط الهادئ قد تسببت في حدوث زلزال بالغ الضخامة 9، على غرار الزلزال الذي ضرب توهوكو في اليابان في عام 2011 وهدم قاع البحر بفعل عشرات من أمواج التسونامي المدمرة.

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 تراكمت 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]

الخط الافتراضي والتسونامي

وغالبا ما تولد السخرية من زلازل كبيرة على أخطاء في مناطق الخفض حيث تنخفض لوحة المحيط تحت لوح قاري، وعندما تزول الغلطة، 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).

وقد نشأت 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، ورفع قاع البحر بعدة أمتار، وبلغت موجات الريح التي نجمت عنه ارتفاعا قدره 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 الصدم والنسيج، وإن كانت أفقية أساسا، يمكن أن تسبب أيضا تسونامي إذا 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 هام، مثل منطقة كاسكاديا الفرعية والخيبان الياباني.

كيف تبنى خطوط الدفن راند ماونج

نفس القوى المضغوطة التي تخلق أخطاء عكسية ودفعية تبنّي الجبال أيضاً عندما تتجمع صفائح قارية، ترتفع القشرة وتُجبر على الصعود على خطى الدفع، فالهيملايا، أصغرها وأعلى نطاق جبلي في العالم، لا تزال ترتفع لأن الرطل الهندي يواصل الضغط على قفص إيراسي بمعدل يناهز سنتان في السنة.

كما يمكن أن تؤدي الفشل إلى خلق الجبال من خلال التوسع، ففي مقاطعة الحوض والرانج، تسببت الأخطاء العادية في سلسلة من المناطق الجبلية المتوازية التي تفصلها الوديان، وهنا يتم توسيع القشرة، مما يتسبب في قطع الطرق المؤدية إلى التصفير والرفع على خطوط الخط، وهذه الجبال المسببة للخطأ، مثل نهر سييرا نيفادا في الولايات المتحدة، ليست طويلة كما هي النطاقات المضغوطة بل تشمل مناطق شاسعة.

على مدى ملايين السنين، يمكن لحركات الغلط المتكررة أن ترفع الصخور التي كانت عميقة في أعماق الأرض، وكانت الجبال الأباتشية، التي تتدهور الآن 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 ولكنها صغيرة.

الخط الفاخر حول العالم

سان أندرياس فول (كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية)

وربما كان خط الذنب الأكثر شهرة، هو خط القصف الجانبي الصحيح الذي يرسم الحدود بين منطقة المحيط الهادئ وصحيفة أمريكا الشمالية، ويمر عبر مناطق مأهولة بالسكان، بما فيها سان فرانسيسكو ولوس أنجلوس، وقد دمر الزلزال الذي وقع في عام 1906 (الحجم التقديري 7.8) الكثير من سان فرانسيسكو وأدى إلى تطوير علم الزلازل الحديث، ويقسم الخطأ إلى عدة قطاعات، لا يمتد تركيزها إلى الجنوب.

خزنة ألبين (نيوزيلندا)

إن الفشل الألبوي يمتد على طول الساحل الغربي لجزيرة جنوب نيوزيلندا، وهو خطأ غير مباشر في الإضراب مع عنصر عكسي هام، ويقيم الحدود بين المحيط الهادئ والبلاط الأسترالية، وينتج عن ذلك زلزال كبير كل 300 سنة تقريبا، مع آخر حدث رئيسي في عام 1717، وتشير علم النسيج 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 نحو الإجهاد والقطع.

سوماتران فو (إندونيسيا) العظيم

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 المصورة والرصد

وتتيح التكنولوجيا الحديثة للجيولوجيين رسم خرائط لخطوط الخطأ بتفصيل ملحوظ، ويمكن لكشف الأشعة الضوئية وفرزها، أن يخترق الغطاء النباتي للكشف عن شبب العطلات وقابلة التجار، ويتخذ رادار ذو الفتحة الصناعية مقرا له بواسطة السواتل تدابير لتشويه سطح الأرض مع وجود ختان مقياس للطمر، مع بيان مكان بناء السلاسل الأرضية للشحن.

(أ) قاعدة بيانات نموذجية وراثية (FLT:1) هي قاعدة بيانات شاملة لخطوط 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 خريطة لقاع البحر والهيكل الفرعي للسفن، حيث تلتقط الكائنات الحية الزلازل الصغيرة التي تساعد على تحديد الجيولوجيا الخاطئة، فهم موقع وتصرفات الأخطاء البحرية أمر حاسم بالنسبة لنموذج مخاطر التسونامي، كما يتبين من وضع نظم للإنذار بالنسبة للمحيط الهادئ والمحيطات الهندية.

الخط الافتراضي والمجتمع الإنساني

إن وجود خطوط خطي خاطئة نشطة له 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 عزلة القاعدة أو المفاصل المرنة.

وكثير من المدن الرئيسية تقع بالقرب من أو على عيوب ناشطة: سان فرانسيسكو، لوس أنجليس، طوكيو، اسطنبول، ويلينغتون، كاتماندو، جاكرتا، 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 للزلازل وأمواج تسونامي أمر أساسي، كما هو الحال بالنسبة لإنفاذ مدونات البناء.

وتستخدم شركات التأمين خرائط الخطأ ونماذج المخاطر السيزمية المحتملة لوضع أقساط، 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 [الزراعة الهزائية] لا تنتج أي زلازل، على سبيل المثال، أجزاء من قبو سان أندرياس في وسط كاليفورنيا تزحف بمعدل بضع سنتيمترات في السنة، وتخفف من حدة التوتر دون حدوث 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 أعماق تصل إلى 700 كيلومتر، وهذه الزلازل العميقة التركيز هي نتيجة تغيرات في المرحلة المعدنية في المكبس، وليس كسر الرشوة.
  • يمكن للفشل أن يغير مسار الأنهار. يمكن للحركات التي تصيبها أخطاء في الشفاه أن تعوض عن المجاري والأنهار، مما يخلق أنماطاً متميزة مرئية في الصور الساتلية.

المسائل المقبلة المتعلقة بالبحث والمسائل غير الجوابية

وعلى الرغم من عقود الدراسة، لا تزال خطوط الخطأ تحمل الكثير من الغموض، لماذا ينتج بعض الأخطاء زلازل دورية للغاية بينما تمزق بعضها عشوائيا؟ وما الذي يؤدي إلى الانتقال من التسلل إلى وقف السلوك في جزء من الشريحة؟ كيف يكون السوائل - المياه، أو الماما، أو قوة العطل الغازي، أو انتشار الارتداد؟

وقد عينت مشاريع الحفر العميق، مثل مرصد سان أندرياس الافتراضي في ديبث، مواد المنطقة المعطلة وقيست درجة الحرارة والضغط والكيمياء السوائل بعمق، وتهدف هذه الجهود إلى الإجابة عن الأسئلة الأساسية المتعلقة بالفيزياء الزلزالية، وكان برنامج EarthScope() ، بما في ذلك الأشعة الشمالية غير المعروفة للصور السيزمومية.

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 ذلك ممكنا نظرا للطابع اللاهوتي الذي يتسم به بدء التمزق.

خاتمة

إن الخطوط الافتراضية أكثر بكثير من الشقوق في الأرض، وهي سمات دينامية تقود الزلازل، وتخلق الجبال، وتفجر التسونامي، وبدراسة أنواع الأخطاء 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.