كيف تحدث الزلازل والهزات الارتدادية؟

لم يكن للأنماط الزلزالية العالمية تفسير نظري قوي حتى تم تطوير النموذج الديناميكي المسمى تكتونية الصفائح في أواخر الستينيات. تنص هذه النظرية على أن الغلاف الصخري العلوي للأرض يتكون من ما يقرب من اثني عشر لوحًا كبيرًا شبه ثابت يسمى الصفائح. يبلغ سمك كل من هذه الألواح حوالي 80 كيلومترًا (50 ميلاً).

تتحرك الصفائح أفقيًا بالنسبة إلى الصفائح المجاورة بمعدل 1 إلى 10 سم (0.4 إلى 4 بوصات) سنويًا فوق غلاف أقل قوة يسمى الغلاف الموري. عند حواف الصفائح حيث يوجد تلامس بين الصفائح المجاورة، تعمل القوى التكتونية الحدودية على الصخور، مما يتسبب في حدوث تغيرات فيزيائية وكيميائية فيها. تم إنشاء الغلاف الصخري الجديد عند التلال المحيطية من خلال صعود وتبريد الصهارة من وشاح الأرض. يُعتقد أن الصفائح المتحركة أفقيًا يتم امتصاصها في خنادق المحيط، حيث تنقل عملية تحرك الغلاف الصخري إلى أسفل إلى باطن الأرض. إجمالي كمية مواد الغلاف الصخري التي تم تدميرها في مناطق التحرك السفلي هذه تساوي تلك الناتجة عند التلال.

تتفق الأدلة الزلزالية (مثل موقع أحزمة الزلازل الكبرى) في كل مكان مع هذا النموذج التكتوني. تتركز مصادر الزلازل على طول التلال المحيطية، والتي تتوافق مع حدود الصفائح المتباينة. في مناطق الاندساس (التحرك السفلي تحت الطبقات) ، المرتبطة بحدود الصفائح المتقاربة ، تحدد الزلازل ذات التركيز المتوسط والعميق موقع الجزء العلوي من لوح الغلاف الصخري الغاطس. تشير الآليات المحورية إلى أن الضغوط تتماشى مع انحدار الغلاف الصخري تحت القارة المجاورة.

تقتصر بعض الزلازل المرتبطة بالحواف المحيطية على صدوع الانزلاق، والتي تسمى عملية التحويل، والتي تعوض قمم التلال. تتميز غالبية الزلازل التي تحدث على طول صدوع القص الأفقية بحركات الانزلاق. تتفق أيضًا نظرية الصفائح التكتونية مع الزلازل العالية التي تصادف على طول حواف الصفائح حيث تنزلق فوق بعضها البعض. تشمل حدود الصفائح من هذا النوع، والتي تسمى أحيانًا مناطق التصدع، صدع سان أندرياس في كاليفورنيا ونظام صدع شمال الأناضول في تركيا. حدود الصفيحة هذه هي موقع الزلازل البينية ذات التركيز الضحل.

تتوافق الزلزالية المنخفضة داخل الصفائح مع الوصف التكتوني للصفائح. تحدث الزلازل الصغيرة إلى الكبيرة في مناطق محدودة داخل حدود الصفائح؛ ومع ذلك، يمكن تفسير مثل هذه الأحداث الزلزالية داخل الصفيحة من خلال الآليات التكتونية بخلاف حركات حدود الصفائح والظواهر المرتبطة بها.
بؤر ضحلة ومتوسطة وعميقة

تعاني معظم أجزاء العالم على الأقل من حين لآخر من الزلازل الضحلة – تلك التي تنشأ على بعد 60 كم (40 ميلاً) من السطح الخارجي للأرض. في الواقع، فإن الغالبية العظمى من بؤر الزلزال ضحلة. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن التوزيع الجغرافي للزلازل الصغيرة أقل تحديدًا بشكل كامل من الزلازل الأكثر حدة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن توافر البيانات ذات الصلة يعتمد على توزيع المراصد.

من إجمالي الطاقة المنبعثة في الزلازل ، يأتي 12 في المائة من الزلازل الوسيطة – أي الزلازل ذات العمق البؤري الذي يتراوح من حوالي 60 إلى 300 كم. حوالي 3 في المائة من إجمالي الطاقة يأتي من الزلازل الأعمق. تواتر الحدوث ينخفض بسرعة مع زيادة العمق البؤري في النطاق المتوسط. تحت العمق المتوسط يكون التوزيع متجانسًا إلى حد ما حتى يتم الاقتراب من أعماق بؤرية تبلغ حوالي 700 كيلومتر (430 ميل).

تحدث الزلازل ذات التركيز الأعمق عادةً في أنماط تسمى مناطق Benioff التي تنغمس في الأرض ، مما يشير إلى وجود لوح مائل. يبلغ متوسط زوايا الانحدار لهذه الألواح حوالي 45 درجة ، بعضها ضحل والبعض الآخر عمودي تقريبًا. تتطابق مناطق Benioff مع أقواس الجزر النشطة تكتونيًا مثل اليابان وفانواتو وتونجا والألوشيين ، وهي عادة ولكن لا ترتبط دائمًا بخنادق أعماق المحيطات مثل تلك الموجودة على طول جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية. تشمل الاستثناءات من هذه القاعدة رومانيا ونظام جبل هندو كوش. في معظم مناطق Benioff ، تقع بؤر الزلازل المتوسطة والعميقة في طبقة ضيقة ، على الرغم من أن مواقع مركزية دقيقة حديثة في اليابان وأماكن أخرى تظهر نطاقين متوازيين متميزين من البؤر على بعد 20 كم.

الهزات الارتدادية

عادة، يتبع زلزال كبير أو حتى متوسط التركيز الضحل العديد من الزلازل الأقل حجمًا بالقرب من منطقة المصدر الأصلية. هذا أمر متوقع إذا كان تمزق الصدع الذي ينتج عنه زلزال كبير لا يخفف كل طاقة الإجهاد المتراكمة في وقت واحد. في الواقع، قد يتسبب هذا في زيادة الضغط والإجهاد في عدد من الأماكن بالقرب من المنطقة البؤرية، مما يؤدي إلى جلب الصخور القشرية في نقاط معينة بالقرب من الضغط الذي يحدث عنده الكسر. في بعض الحالات، قد يتبع الزلزال 1000 أو أكثر من الهزات الارتدادية في اليوم.

في بعض الأحيان، يتبع زلزال كبير زلزال مماثل على طول المصدر نفسه في غضون ساعة أو ربما يوم واحد. الحالة القصوى لهذا هي الزلازل المتعددة. ومع ذلك، في معظم الحالات، يكون أول زلزال رئيسي في سلسلة أشد بكثير من الهزات الارتدادية. بشكل عام، يتناقص عدد الهزات الارتدادية في اليوم مع مرور الوقت. تردد الهزة الارتدادية يتناسب تقريبًا عكسياً مع الوقت منذ حدوث أكبر زلزال في السلسلة.


أسراب الزلازل

تحدث معظم الزلازل الكبرى دون سابق إنذار، لكن بعض الزلازل الرئيسية تسبقها هزات أرضية. في نمط شائع آخر، قد تحدث أعداد كبيرة من الزلازل الصغيرة في منطقة ما لأشهر بدون زلزال كبير. في منطقة ماتسوشيرو باليابان ، على سبيل المثال ، حدثت بين أغسطس 1965 وأغسطس 1967 سلسلة من مئات الآلاف من الزلازل ، بعضها قوي بما يكفي (حتى درجة ريختر 5) لإحداث أضرار بالممتلكات ولكن دون وقوع إصابات. كان الحد الأقصى للتردد هو 6780 زلزالًا صغيرًا في 17 أبريل 1966. وتسمى هذه السلسلة من الزلازل بأسراب الزلازل. غالبًا ما تحدث الزلازل المرتبطة بالنشاط البركاني في أسراب، على الرغم من ملاحظة الأسراب أيضًا في العديد من المناطق غير البركانية.

عن المهندس أمجد قاسم

كاتب علمي متخصص في الشؤون العلمية عضو الرابطة العربية للإعلاميين العلميين

شاهد أيضاً

في دورتها 17 افتتاح باب الترشيح لجائزة خليفة الدولية لنخيل التمر والابتكار الزراعي 2025

تحت رعاية معالي الشيخ نهيان بن مبارك آل نهيان، وزير التسامح والتعايش ورئيس مجلس أمناء …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *