جيولوجيا هندسيه
الزلازل
ماهي الزلازل؟
هي عبارة عن هزات أرضية تصيب قشرة الأرض وتنتشر في شكل موجات خلال مساحات شاسعة منها. وتعاني قشرة الأرض دائما من الحركات الزلزالية نظرا لعدم استقرار باطنها إلا أن هذه الهزات المستديمة يكون عادة من الضعف بحيث لا نشعر بها ، ولا تحسها إلا أجهزة الرصد (السيسموجراف) .
1- حدوث تشقق وتكسر في قشرة الأرض بسبب اضطراب التوازن فيها ويختل توازن قشرة الأرض نتيجة لاكتساح كميات هائلة من المواد القرية بواسطة عوامل التعرية التي تنقلها وترسبها في البحار والمحيطات.
2- تحركات المواد الصخرية المنصهرة خلال قشرة الأرض أو أسفلها .
يمكن تقسيم الزلازل إلى أنواع بحسب القوى التي تسببها:
1- زلازل بركانية:
ويرتبط حدوثها بالنشاط البركاني ،
واندفاع المواد الصخرية المنصهرة
من جوف الأرض إلى سطحها
- زلازل بلوتونية (نسبة إلى بلوتو إله الأرض عند الإغريق )
ويوجد مركزها على عمق سحيق من الأرض . فقد سجلت زلازل على عمق 800 كم في شرقي آسيا.
هذا ويحدث النوعان الأخيران
(التكتونيوالبلوتوني)
على الخصوص نتيجة لتحركات
في قشرة الأرض وما تحتها .
- زلازل تكتونية:
وتحدث في المناطق التي تصيبها الانكسارات وتتعرض للتصدع، وهذا النوع شائع كثير الحدوث . وهو يتركز على الخصوص في القشرة السطحية على أعماق تصل إلى 70 كمِ
2- الزلازل البركانية :
• يرتبط حدوث هذه الزلازل بالنشاط البركانى. فحينما ثار بركان كراكاتو الواقع فى خليج سندا بين جزيرتى سومطره وجاوا فى عام 1883 مثلاً أحدث الكثير من التدمير والتخريب. وقد أدى الإنفجار إلى إحداث هزات عنيفة أثارت مياه البحر على شكل أمواج ضخمة غمرت السهول القريبة منها ودمرت المنازل. ومع ذلك فإن معظم الهزات الزلزالية الناجمة عن أسباب بركانية هى هزات محلية وذات قوة ضعيفة ومحددة المساحة والتأثير نسبياً.
3- الزلازل الجوفية (البلوتونية)
• وهى أقل الزلازل دراسة لأنها تنشأ فى الأعماق السحيقة من باطن الأرض ،على أعماق تصل إلى نحو 800 كم كما هو الحال فى الزلازل التى سجلتها محطات الرصد فى نطاق بحر أخوتسك شرق أسيا. ولا يوجد تعليل مؤكد لحدوث هذا النوع من الزلازل .
4- الزلازل الانهيارية
• يحدث هذا النوع من الزلازل بسبب الانهيارات التى تحدث فى الفراغات الموجودة ضمن القشرة الرضية ، نتيجة حركة الماجما داخل القشرة الأرضية ، فعندما تتحرك مواد الماجما حركة رأسية لأسفل ، تعمل على حدوث بعض الانهيارات للكتل والطبقات التى تعلوها ، مسببة إهتزاز الصخور المجاورة، وقد دلت الدراسات المختلفة على أن هذا النوع من الهزات لا ينتشر بعيداً عن مكان نشوئه الأولى.
5- الزلازل الصناعية :
• ينجم هذا النوع من الزلازل نتيجة التفجيرات التى يقوم بها الإنسان فى مناجم الفحم والمحاجر ، أو التفجيرات النووية التى تتم فى باطن الأرض .
المركز السطحى والمركز الداخلى للزلازل
• أن قوة الزلازل ليست واحدة فى سائر نقاط منطقة وقوعه حيث تبلغ الذروة فى نقطة معينة على سطح الأرض تسمى المركز السطحى للزلزال. وفى أسفل هذه النقطة مباشرة تقع نقطة أخرى هى النقطة المولدة للزلزال، وتسمى المركز الداخلى للزلزال. وتنشأ فى هذا المركز الهزات العنيفة التى تحدثها القوى البنائية ، حيث تحدث ذبذبات تماوجية تصل فى إتجاه رأسى إلى المركز السطحى، كما تنتشر فى مختلف الاتجاهات بالنسبة لمركز الزلزال.
كيفية تحديد المركز السطحى للزلزال
الموجات الزلزالية
يجب بداية أن نفرق بين الهزة التى يسببها الزلزال وبين الموجة الزلزالية، فالهزة هى إهتزاز سطح القشرة الأرضية نتيجة لوصول موجة زلزالية اليه وقد بدأت دراسة الموجات الزلزالية التى تحدث أثناء الهزات الرضية بعد إختراع الأجهزة الدقيقة القادرة على تسجيل الحركات الخفيفة جداً التى تحدث فى الأرض بوساطة الجهاز الخاص ( السيسموجراف ) ، ويتألف هذا الجهاز من رقاص يربط فى نهاية ثقل معين . ففى لحظة حركة القشرة السطحية الناتجة عن الهزات الرضية يبدأ لثقل المعلق فى الرقاص بالحركة على مؤشر يحدد الهزة بواسطة مؤشر يسجل على بكرة ورقية إتجاه الحركة، ويسمى هذا الخط الناتج السيسموجرام ومن تحليل هذا الخط البيانى يستطيع المختصون تحديد موقع المركز السطحى للهزة وشدتها ومدتها.
انبعاث الموجات الزلزالية من المركز الباطنى للزلزال
الموجات الزلزالية
الموجات الزلزالية
خطوط الزلازل المتساوية
اتجاهات الحركات الارتدادية للموجات الزلزالية
تركيب جهاز السيسموجراف لتسجيل الحركات الزلزالية
تصنيف الموجات الزلزالية
• يمكن تصنيف الموجات الزلزالية أو الاهتزازية على اختلاف أنواعها إلى مجموعتين:
• 1- الموجات التى تنتشر فى جميع طبقات الكرة الأرضية ( الموجات الأولية والثانوية ).
2- الموجات السطحية ( الطويلة ) التى تنتشر على سطح الرض وتظهر الأمواج التى تخترق طبقات الكرة الأرضية