Table of Contents
التعريف بالنشاط التكتوني
إن النشاط التكتوني هو عملية جيولوجية أساسية تعيد تشكيل سطح الأرض باستمرار، وتدفع إلى إنشاء الجبال وأحواض المحيطات والبراكين، وأغلبها من العوامل المؤثرة في حركات البحث في العالم، وينبع مصطلح " التداخل " من الكلمة اليونانية tekton، وهو ما يعني تفاعلاً مع الزلازل أو نجاراً.
بلاستيك الأرض: حواجز البناء
وعلى الرغم من أن الغلاف الجوي للأرض، الذي يشمل القشرة والجزء الأكبر من المعبد، يُقسم إلى مجموعة من اللوحات الصلبة المعروفة باسم الصفائح التكتونية، وتُعوم هذه اللوحات على الغلاف الجوي الرئيسي لخوان، وهو طبقة شبه مسطحة تسمح بالتحرك البطيء الذي تحركه الحركة، وتشمل الصفائح الرئيسية التي تُستخدم في منطقة المحيط الهادئ، وخط أمريكا الشمالية، وبطولة أمريكا الجنوبية.
أنواع الحدود وتوقيعاتها السيزمية
وتشكل الحدود الفاصلة بين المناطق الدينامية التي يحدث فيها معظم أنشطة الزلازل، وهي تندرج في ثلاث فئات رئيسية، ترتبط كل منها بنظم إجهادية وأنماط زلزال متميزة.
الحدود الدنيا
وفي الحدود المتباينة، تبتعد الصفائح، وتخلق قشرة محيطية جديدة مع ارتفاع الماما من المعبد، وهذه الحدود عادة ما توجد على طول مرتفعات وسط المحيط، مثل نهر وسط المحيط، حيث تكون المسافات الأرضية عند الحدود المتباعدة سطحية عموما، ومنخفضة إلى متوسطة الحجم، لأن الغلاف الجوي منخفض، والقشرة التي تُنقسم ببطء.
الحدود المشتركة
وعندما تتجمع اللوحات، فإنها تشكل حدوداً متجانسة، وتنتج هذه الاصطدامات، تبعاً لنوع القشرة المعنية، مناطق فرعية (حيث تغرق صفيحة واحدة تحت أخرى) أو مناطق اصطدام قارية (حيث تلتقي صفحتان قاريتان وتتجمعان) وتتحمل مناطق فرعية المسؤولية عن أكبر وأقوى الزلازل على أحداث التخصيب الأرضية مثل زلزال عام 2015
حوائز التحويل
وفي حالة تحول الحدود، تنزلق الصفائح الأفقية بعضها البعض دون خلق أو تدمير القشرة، وتتميز هذه الحدود بأخطاء من القصف، حيث يتراكم الإجهاد الناجم عن الإجهاد المزروع، والمثال الأكثر شهرة هو " قصر سان أندرياس " في كاليفورنيا، الذي يرسم الحدود بين قفص المحيط الهادئ وخط أمريكا الشمالية، ويمكن أن تكون الزلازل المحولة مدمرة للغاية بسبب عمقها الضحل وقرب من المناطق المأة بالسكان.
كيف تيكتوني نشط ترايغرز الأرضي
إن العملية التي تتوج بالزلزال تبدأ بالحركة البطيئة والمطردة لللوحات التكتونية، فمع جذب الصفائح بعضها البعض، كثيرا ما تكون مغلقة مؤقتا بسبب الاحتكاك والوعرة على طول سطح الأرض، وتتراكم التوترات في الصخور المحيطة، مما يتسبب في تشويه صورة عملية تسمى التكديس المضيق، وفي نهاية المطاف، عندما يتجاوز الإجهاد قوة الزلازل، يحدث تمزق مفاجئ
أنواع الدفن وميكانيكيات الزلازل
وتصنف الإخفاقات على أساس اتجاه الانزلاق بالنسبة لسطح الأرض، وتحدث أخطاء عادية عندما يمتد القشرة )الطوارئ المتباعدة(، وتخلف )أو دفع( الغلط حيث تضغط القشرة )الطوارئ المتنازعة(، وخطأات في الإضراب حيث تتحول القطع الأفقية )السيارات الانتقالية( ويتوقف حجم الزلازل على طول الزلازل، وخطاء الازد على طوله.
Sismic Waves: Energy Transmission
وعندما تمزق الارتطام، يولد هذا الارتداد نوعين رئيسيين من الأمواج السيزمية: موجات الجسم والموجات السطحية، وتسفر موجات الجسم من داخل الأرض، وتقسم إلى موجات أولية )ب-وايف( وموجات ثانوية )ب- الموجات السيولة( وهي مسببة للضغط والضغط على الصخور باتجاه السفر، وهي أكثر موجات صعوداً.
المناطق المعرضة للزلازل: منظور عالمي
وفي حين أن الزلازل يمكن أن تحدث في أي مكان، فإن بعض المناطق تشهد نشاطا سيزميا أعلى بكثير بسبب قربها من حدود الصفائح التكتونية، حيث أن حزام الدائرة والمحيط الهادئ، المعروف باسم رنين النار، هو أكثر المناطق نشاطا من الناحية الزلزالية على الأرض، حيث يبلغ حوالي 90 في المائة من الزلازل في العالم، وتمتد هذه الحزام من الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية إلى أمريكا الوسطى والمكسيك، على امتداد زلازل غربي الولايات المتحدة وكندا.
حزام الهيمالايا - ألبين
أما المنطقة الزلزالية الرئيسية الثانية فهي حزام الألبين - الهيماليان الذي يمتد من منطقة البحر الأبيض المتوسط، عبر تركيا وإيران، وشبه القارة الهندية الشمالية، إلى جنوب شرق آسيا، حيث تعرضت هذه المنطقة لزلزال بسبب التصادم المستمر بين الكتيبة الهندية وبطولة إيراسيان، مما أدى إلى رفع مستوى الهمالايا وزلزال تيبتان، وهي منطقة من بينها شرق آسيا، وزلزال دمارا، باكستان، ونيبال، والهند.
مناطق سيزمية بارزة أخرى
كما أن الزلازل التي تصيب منطقة مدريد الاهتزازية في الولايات المتحدة الأمريكية قد تكون مدمرة بنفس القدر، وهي تحدث داخل الصفائح التكتونية، وغالبا ما تكون على خطى خطية قديمة أعيد تنشيطها، كما أن المنطقة الازمية في نيو مدريد في الولايات المتحدة الوسطى قد أحدثت سلسلة من الزلازل الهائلة في الفترة من ١٨١١ إلى ١٨١٢ )تقدر حجمها ب ٧,٥ إلى ٨,٠(، وزلزالة شارلستون في جنوب كارولاينا )ال(.
قياس ورصد المحاقن الأرضية
ويعتمد علم الزلازل الحديث على شبكات من السيزمومترات لكشف وتسجيل الحركة الأرضية، وأكثر مقياسين شيوعين هما مقياس ريكتر ومقياس حركة التنقل (Mw) ومقياس الثروات الذي وضعه تشارلز ريتشتر في عام 1935، ويقيّد حجم أكبر موجة سيزمية سجلت على رسم بياني، وهو ما يمثل زيادة في حجمها بنسبة 10 أضعاف.
ويعطي جدول حركة التنقل، الذي بدأ في السبعينات، قياسا أكثر اتساقا من الناحية المادية، ويحسب حجمه استنادا إلى منطقة تمزق الغلط، ومتوسط الانزلاق على طول الخطأ، وجمود الصخور، وقد أصبح هذا الحجم، بالنسبة للزلازل الكبيرة، المعيار لأنه لا يشبع ويمكن أن يمثل بدقة الطاقة المفرج عنها، وعلى سبيل المثال، زلزال فالديفيا لعام ١٩٦٤ )ال ٩,٥(.
نظم الإنذار المبكر
وقد أدت التطورات في مجال رصد الزلازل في العقود الأخيرة إلى تطوير نظم الإنذار المبكر بالزلازل، حيث كشفت هذه النظم عن الموجات الأولى من الموجات (التي تسافر بسرعة ولكنها تتسبب في أضرار أقل) وتصدر تلقائياً إنذارات قبل وصول الموجات السريعة الارتداد والموجات السطحية الأكثر تدميراً، وتقوم بلدان مثل اليابان والمكسيك والولايات المتحدة (عبر نظام " شاك ألرتون " على الساحل الغربي) بتشغيل نظم الإنذار بعشر ثواني
استراتيجيات التأهب والتخفيف
إن الحد من مخاطر الزلازل يتطلب نهجا متعدد المستويات يجمع بين الفهم العلمي والهندسة والتعليم العام والسياسة العامة، وبينما لا يمكننا منع وقوع الزلازل، يمكننا أن نحد كثيرا من خسائرها البشرية والاقتصادية.
مدونات المباني وإعادة استخدامها
وتشكل مدونات البناء السيزمي الصلب أحد أكثر تدابير التخفيف فعالية، وقد اعتمدت بلدان مثل اليابان ونيوزيلندا وشيلي مدونات قوية تتطلب من المباني أن تصمد في تقلص قوي من خلال تقنيات مثل العزلة الأساسية، والتصميمات المرنة، والهياكل المعززة، كما أن إعادة تجهيز المباني القديمة، وخاصة ماسوني غير المنفذ، تحسن القدرة على التكيف بشكل كبير، كما أن برامج لوما بريتا التي انتشرت في عام 1989 أظهرت مدى ما هو عصري من المباني القديمة الممتثلة للقانون.
التعليم العام والحفر
وتُعلِّم برامج التوعية المجتمعية الناس " على الأرض والغطاء والتمسك " أثناء الهز، وتعترف بالتحذيرات الطبيعية (مثل التلال الأرضي أو السلوك الحيواني غير العادي) وتُجري عمليات حفر منتظمة للزلازل في المدارس وأماكن العمل والمستشفيات لتبني الذاكرة العضلية من أجل الاستجابة السريعة، وفي اليابان، تم توفير التعليم العام الشامل بإنقاذ عدد لا يحصى من الأرواح خلال الأحداث الرئيسية.
تخطيط استخدام الأراضي
إن تحديد مناطق العطلة النشطة وتجنب البناء بشكل مباشر هو استراتيجية حاسمة لاستخدام الأراضي، إذ تتطلب مناطق كثيرة الآن رسم خرائط مفصلة للمخاطر السيزمية قبل إصدار تصاريح التنمية، كما يجب أيضاً أن تتجنب مواقع التربة اللينة (التي يمكن أن تُصفر وتُضخم الهزات) وأن تزيد من حدة المخاطر (المعرضة للانهيالات الأرضية) كما يجب رسم خرائط للمناطق التي تشكل خطراً على تسونامي في المناطق الساحلية الفرعية.
الرصد والبحث المتقدمين
(د) الاستثمار المستمر في الشبكات السيزمية، صفائف النظام العالمي لتحديد المواقع، والاستشعار عن بعد بواسطة السواتل (إنسار) يتيح للعلماء تتبع تحركات اللوحات، والتكديس السلحفي، والظواهر البطيئة، وتغذي هذه البيانات نماذج المخاطر السيزمية المحتملة المستخدمة في رموز البناء، ومعدلات التأمين، والتخطيط في حالات الطوارئ.
دراسات الحالة التاريخية: دروس من تحطيم الأرض
تسونامي المحيط الهندي لعام 2004
وفي 26 كانون الأول/ديسمبر 2004، ضرب زلزال ميغاثور بحجم 9.1 ساحل سومطرة، إندونيسيا، على الحدود المتقاربة حيث يمكن أن تنتج الخواص الفرعية للشركة الهندية الأسترالية أسفل قفص إيراسي، وقد تم توسيع نطاق هذا التمزق ليصل إلى أكثر من 200 1 كيلومتر على امتداد واجهة الصفائح، مما يزيل قاع البحر ويولد كارثة تسونامي تسببت في حدوث أكثر من 000 230 شخص في 14 بلدا.
طوكو زلزال وتسونامي
وحدث الزلزال الذي ضرب اليابان في 11 آذار/مارس 2011 (الخط الفاصل 9.0) على امتداد منطقة التخصيب في اليابان، وأدى الهز الهائل والتسونامي اللاحق إلى مقتل أكثر من 000 15 شخص وذوبان في محطة فوكوشيما دايشي للطاقة النووية، وقدم هذا الحادث بيانات حاسمة عن سلوك المناطق الفرعية، وميكانيكيي تمزق الأعطال، وأهمية دفاعات التسونامي، وقامت اليابان بعد ذلك بتحسين نظم الإنذار المبكر التابعة لها، ونقحت تقييمات المخاطر الناجمة عن أمواج تسونامي.
1994 Northridge Earthquake
وضرب زلزال نورثريدج لعام 1994 (الخطوبة 6.7) منطقة مكتظة بالسكان في لوس أنجلوس، كاليفورنيا، على خطأ غير معروف سابقاً كان خلف وادي سان فرناندو، وتسبب في أضرار بلغت قيمتها 50 بليون دولار، مما جعلها واحدة من أكثر الكوارث الطبيعية تكلفة في الولايات المتحدة، وأدى هذا الزلزال إلى قوانين كاليفورنيا التي تتطلب إعادة ضبط المباني الضعيفة، ووضع مدونات أكثر صرامة لبناء الأرض، وإنشاء هيئة تأمين كاليفورنيا.
The Future of Earthquake Science
وترمي البحوث الجارية إلى تحسين التنبؤ بالزلازل وتقييم المخاطر، وفي حين أن التنبؤ الدقيق القصير الأجل يظل بعيد المنال، فإن العلماء يحرزون تقدما في تحديد السلائف المحتملة مثل الظواهر البطيئة، والتغيرات في مستويات المياه الجوفية، والأورام الكهرمغنطيسية، واستخدام التعلم الآلي في تحليل مجموعات البيانات السيزمية الواسعة النطاق قد يكشف يوما ما عن أنماط تسمح بالإنذارات المحتملة.
خاتمة
إن النشاط التكتوني هو المحرك الذي خلف سيزمة الأرض، فمن بطء الانجراف في القارات إلى التمزق العنيف للأخطاء، فإن حركة الألواح تحكم الأماكن وكيف تحدث الزلازل، ومن خلال فهم المبادئ الميكانيكية لحدود الصفائح، وديناميات العيوب، وتكاثر موجات الكزاز، يمكننا أن نتوقع على نحو أفضل المخاطر، وأن نطور استراتيجيات أذكى لمقاومة الكوارث.