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، والثورات البركانية، والزلازل، وبناء الجبال.

The Fundamentals of Plate Tectonics

إن الغلاف الجوي للأرض مقسم إلى 15 لوحة رئيسية على الأقل من صفائح التكتون، بما في ذلك قفص المحيط الهادئ، وبطانة أمريكا الشمالية، وبطانة إيراسيان، وبطانة أفريقية، وبطانة أنتاركتيكا، وهذه اللوحات تراوح بين حوالي 100 كيلومتر تحت المحيطات و200 كيلومتر تحت القارات، وحركتها ليست موحدة، وبعض الصفائح تنجرف على نحو ثابت في السنة، بينما تكسر في إطار الطاقة المفرج عنه.

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

أنواع الحدود وتوقيعاتها على الأرض

ومعظم الزلازل التي ترتفع إلى 90 في المائة، وتصنف هذه الحدود إلى ثلاثة أنواع رئيسية على أساس الحركة النسبية لللوحات المتاخمة: المتباينة، والمتقاربة، والتحول، وكل نوع ينتج أنماطا زلازلية متميزة من حيث العمق والحجم والتواتر.

الحدود الدنيا

وفي الحدود المتباينة، تبتعد الصفائح عن بعضها البعض، وتدور هذه العملية أساسا على طول مرتفعات وسط المحيط، مثل خطف منتصف المحيط، حيث يتكون القشرة المحيطية الجديدة من ارتفاعات الماغي، وتتكون الزلازل في حدود النطاق المتباين، وتكون عادة حرارة الأرضي في حدود سطحية، وتنجم عنها أعمق تركيزية تقل عن 10 كيلومترات، وتنجم عنها زلزالات إلى متوسط الحجم (عادة تقل عن 6).

الحدود المشتركة

وتنشأ الحدود المتزامنة عندما تنتقل الصفائح إلى بعضها البعض وتتجه إلى الترسبات، وهذا هو أكثر أنواع الحدود نشاطا من حيث الارتداد، مما يولد أكبر وأعمق الزلازل على الأرض، حيث توجد منطقتين فرعيتين هما: المناطق الفرعية والاصطدامات القارية، حيث تهبط صفائح المحيطات تحت لوح قاري أو طبقة محيطية أخرى، مما يؤدي إلى حدوث خنادق زلية عميقة وزلان بركاني.

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 بقلنة أمريكا الشمالية، وتتحول الزلازل إلى حدود ضحلة (أقل من 20 كيلومتراً) وتتراوح بين الخنادق الصغيرة المتكررة وبين أحداث كبيرة متكررة، ويتسبب الإجهاد في حدوث زلزال يصيبه زلاً.

Global Earthquake Distribution Patterns

إن توزيع الزلازل عبر 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 منطقة المحيط الهادئ المشتعلة هي منطقة على شكل 000 40 كيلومتر من الخيول المحيطة بالمحيط الهادئ، وهي تمثل نحو 80 في المائة من أكبر الزلازل في العالم، وهذه المنطقة هي نقطة حرارة من الملتقى وتحوّل 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 منطقة المحيط الهادئ المشتعلة بالقرب من إندونيسيا، وهي ثاني أكثر المناطق الزلزالية نشاطا، وهي المنطقة التي تقع على نحو 15 في المائة من الزلازل العالمية، وهي أساساً تصادم لوحات أفريقية وعربية وهندية مع الطرف الأوروبي الآسيوي، وقد وقعت زلزاليات كبرى في تركيا وإيران وباكستان وهمالايا.

نظام ريدج في منتصف أوسيان

وتشكل جفاف وسط المحيط سلسلة جبلية مستمرة تحت الماء تتدفق عبر جميع أحواض المحيطات، وبينما تكثر الزلازل على طول هذه الحواف، فإنها عادة سطحية ودنية الحجم (دون الخامسة) بسبب الغلاف الجوي الخفيف والمثير، وتُعزى هذه المنطقة إلى عدد كبير من الأحداث الصغيرة، ولكن القليل جدا من الزلازل المدمرة، فنادرا ما تنتج الرصيف المتوسط الأطلسي آلافا من العشائر الصغيرة.

Earthquake Magnitude, Depth, and Frequency Variations

وتختلف أنماط الزلزال في مختلف القارات أيضا على أساس عمق وتواتر الأحداث السيزمية، حيث أن الزلازل القهرية (0-70 كيلومترا) هي أكثر الزلازل شيوعا وتدميرا، بما في ذلك تلك التي تدور في حدود التحول والاختلاف، وكانت الأعماق الوسيطة (70-300 كيلومترا) تحدث أساسا في مناطق التخصيب الفرعية، بينما كانت الزلازل العميقة (300-700 كيلومترا) محصورة في مناطق الخصم حيث كان هناك بسرعة 60 كيلومترا من الغلاف الجوي الزلي البرد().

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 قانون غوتنبرغ - ريختر، كما أن المناطق التي تتراكم فيها زلزالات صغيرة متكررة، مثل اليابان وإندونيسيا، هي التي تنتج أكبر الأحداث.

المخاطر الإقليمية المتعلقة بالمدن

ويختلف أثر لوحات التكتون على أنماط الزلازل اختلافا كبيرا عبر القارات، تبعا للقرب من الحدود النشطة والهيكل الجيولوجي لللوحات نفسها.

المريخ القاري النشط

مناطق مثل السواحل الغربية لأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية وجزر المحيط الهادئ تسكن مباشرة في مناطق فرعية أو تحول، مما يجعلها عرضة بشدة للزلازل الكبيرة، على سبيل المثال، تنتج منطقة شيلي الفرعية زلزالاً من صدمات الميغاثوم كل بضعة عقود، وتجرب اليابان أكثر من 000 1 زلازل في السنة بسبب موقعها فوق أربعة لوحات متطابقة، وقد وضعت هذه المناطق مدونات قوية للبناء ونظم إنذار مبكر للتخفيف من المخاطر.

مناطق الاصطدام

مناطق الاصطدام القارية، مثل هيمالايا وجبال الزغروس في إيران، تولد زلزال قوي وإن كان أقل تواتراً، استمرار اصطدام النسر الهندي بقلنة إيراسيان يقصر قشرة الأرض بحوالي 5 سم سنوياً، ويسبب إجهاداً هائلاً، مما يؤدي إلى زلزال مثل زلزال كويتا الذي وقع عام 1935 (خط البحر 7.7 المحيط) في باكستان وزلزال كشمير 2005

المناطق المشمولة بالجمعيات

إن الزلازل القديمة في المناطق الداخلية من الصفائح التكتونية، المعروفة بزلازل الترابية، 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 (الساد 6-5).

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 قياس النظام العالمي لتحديد المواقع مع وجود ختان مليئ، مما يكشف عن تراكم السلالات على طول الخطايا الأرضية.

وبينما لا تزال التنبؤات الدقيقة للزلازل بعيدة المنال، فإن نظم الإنذار المبكر القصيرة الأجل تزداد انتشارا، وتستخدم هذه النظم الموجات P-waves الأولية السريعة الحركة لكشف الزلزال وترسل إنذارات قبل وصول الموجات S-waves الأبطأ والأدنى تدميرا، ونظام الإنذار المبكر في ميدان الزلزال الياباني، الذي بدأ في عام 2007، ونظام تنبيهات سواتل سواتل إس جي إس في الساحل الغربي، لا تزال أمثلة بارزة.

الإعداد لمخاطر الزلزال عبر القارة

ويتطلب تخفيف الضرر الناجم عن الزلازل مزيجا من رموز البناء، والتخطيط لاستخدام 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 قادرة على الصمود بقوة، كما أن إعادة تجهيز المباني القديمة أمر بالغ الأهمية، ويمكن أن ينقذ التأهب المجتمعي، بما في ذلك التدريبات ونظم الإنذار المبكر، 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، سجل ارتفاع مناطق الإطفاء في المحيط الهادئ أحداثاً ميغاثورة على مدى 300 إلى 500 سنة، تحذيراً من أن مناطق مثل منطقة شمال غرب المحيط الهادئ في الولايات المتحدة قد تكون مستحقة لزلزال كبير.

خاتمة

إنّها لوحات التكتون هي المصممين الأساسيين لأنماط الزلازل عبر القارات، ومن الأحداث الكبيرة في مناطق التخصيب إلى التخريب الضحل، والزهور المتكرر على طول الجلود في وسط المحيط، فإنّ نوع خط الحدود يحدد عمق النشاط السيزمي وتواتره وحجمه، والتوزيع العالمي للزلازل هو انعكاس مباشر لظواهر التكتونية، مع حدوث زلزال في المحيط الهادئ.