الزلازل والبراكين


(timuchin) #1

[CENTER] بسم الله الرحمن الرحيم



[/center]

أولا/ الازلزال

الزلازل هزات أرضية تحدث في مناطق معينة من القشرة الأرضية بسبب انتقال موجات زلزالية في الصخور . وتحدث الزلازل بسبب انكسار الصخور انكسارا مفاجئا بسبب تعرضها للضغط أو الشد أو الازدواج الشديد لا تقوى لا الصخور على تحملها فيتحرر من الاجهاد ( الذي تتسبب في تشوها ) بالكسر .وتنطلق طاقة هائلة تعمل على اهتزاز جزيئاته على شكل موجات تصل إلى سطح الأرض ولقد سمى العلماء النقطة التي تحدث عندها تكسر الصخور تحت سطح الأرض باسم ( بؤرة الزلزال ) أما المنطقة التي تقع فوقها مباشرة على سطح الأرض فتسمى ( نقطة البؤرة ) . شكل ( 1 )


[CENTER]

شكل (1)
[/center]

الموجات الزلزالية التي تسبب الزلازل :


(1)الموجات الابتدائية وتسمى بالموجات الأولية ( primary waves ) أو الطولية أو الموجات تضاغطية compressional waves وهي تعمل مثل الموجات الصوتية وتنتشر هذه الموجات خلال الأجسام الصلبة والسائلة والغازية في صورة تضاغطات وتخلخلات متوالية وتتميز بأنها ذات ذبذبات قصيرة ، وتسير بسرعة عالية تتراوح سرعتها مابين 5,5 إلى 13,8 ولذى فإنها تصل إلى أجهزة رصد الزلازل قبل غيرها من الموجات الأخرى , كما وأنها عند وصولها إلى سطح الأرض – قادمة من العمق – يتحول جزء منها إلى موجات صوتية في الهواء يمكن للإنسان سماعها عند ذبذبات معينة تزيد عن 15 ذبذبة في الثانية ) .ويرمز لها بالرمز (P )




(2) الموجات الثانوية ( SECONDARY )وتسمى بموجات القص أو القصيرة أو الازاحة ،وتعمل مثل الموجات الكهرومغناطيسية وتنتقل في الأجسام الصلبة فقط عن طريق الاهتزاز من جانب إلى جانب آخر كأنها تقوم بقص الصخر أو إزاحته في اتجاه عمودي على اتجاه حركتها وهي ذات سرعات منخفضة حيث تتراوح سرعتها بين 3,2 إلى 7,3 كم ، وهي بذلك أقل سرعة من الموجات التضاغطية ، فهي لا تصل إلى أجهزة التسجيل إلا بعد الموجات التضاغطية ، لذلك تسمى الموجات المستعرضة أحيانا بالموجات الثانوية ، ويرمز لها بالحرف (S )


(3) الموجات السطحية SURFACE WAVES وتنشأ هذه الموجات الزلزالية في داخل القشرة التي تكون في العادة غير متجانسة . وهذه الموجات بطيئة نسبيا وهي أبطأ أنواع الموجات الزلزالية إذ لا تتعدى سرعتها 4,4 كم . وتصل إلى أجهزة التسجيل بعد الموجات الأولية والثانوية ، ولا تستعمل في الدراسات الاعتيادية للزلازل . وتعد الموجات السطحية الأكثر تدميرا ، وهي تنتقل بالقرب من سطح الأرض

دون أن تمر إلى جوفها ، وتقسم الموجات السطحية إلى نوعين هما :

موجه لف : وتم تسميتها نسبة إلى العالم لف الذي اكتشفها وينتج عنها ذبذبات تشبه ذبذبات الموجه الثانوية ولكن في الاتجاه الأفقي فقط وهي تؤثر بصفة خاصة على أساسات المنشأت .

موجه رالي : وتمت تسميتها نسبة إلى العالم السويدي رالي الذي اكتشفها وهي تشبه أمواج البحر الدائرية وفي تحركها للماء ، وتعمل هذه الموجه على تحريك الأشياء في المستويين الأفقي والرأسي في اتجاه عمودي على اتجاه الموجه ، أي تجعل سطح الأرض يموج كأمواج المحيط .


أجهزة الرصد الزلزالي :

والجهاز المستعمل لتسجيل الموجات الزلزالية اسمه السيزموجراف ، وفي إمكانية تسجيل شدة الموجات وزمن وصولها إلى النقطة التي يقع فيها الجهاز , وهو شريط من الورق يبين الزمن بالثواني على المحور الأفقي ، وشدة الذبذبة على المحور الرأسي . وتقاس شدة الزلازل بوحدات مقياس رختر RICHTER MAGNITUDE SCALE ومقياس رختر مقياس لوغارتمي ، فان زلزالا ذا شدة تقابل وحدتين من مقياس رختر يساوي في الشدة عشرة أضعاف زلزال له شدة تقابل وحدة واحدة فقط من مقياس رختر .

وباستخدام ثلاث محطات متباعدة نسبيا يمكن تحديد إسقاط المركز البؤري للزلازل .

وقد لاحظ العلماء من خلال حساباتهم العديدة للأعماق التي تقع عليها المراكز البؤرية للزلازل أن هناك ثلاثة أنواع من الزلازل :

( 1) الزلازل الضحلة SHALLOW EARTHQUAKES وهي تنشأ عند أعماق

لا تزيد على 60 كم .

(2) الزلازل المتوسطة العمق : وهي تنشأ عند أعماق تتراوح بين 60- 300 كم .

(3) الزلازل العميقة : تنشأ عند أعماق تتراوح بين 300 – 800 كم .

وتنشأ معظم الزلازل على أعماق صغيرة وهي أكثر الزلازل تدميرا ً.

ويلاحظ أن المناطق التي تتركز فيها الزلازل العميقة هي أيضا المناطق التي بها أغوار بحرية سحيقة العمق , أما باقي الزلازل فهي تقع على المناطق السلاسل الجبلية الحديثة ( التي تنتمي إلى حقب الثالث ) أو في مناطق وجود شقوق كبيرة في القشرة الأرضية ، مثل منطقة سلسلة المرتفعات الممتدة في منتصف قاع المحيط الأطلنطي ( الحيد الوسط – أطلنطي ). والشكل ( 2) يوضح التوزيع الرأسي للمراكز البؤرية للزلازل المسجلة في منطقة غور تونجا في المحيط الهادي .

[CENTER]

الشكل (2)

[/center]

وهذه المنطقة تمتد على مستو يميل في الاتجاه الذي يوصل الغور بالسلسلة الجبلية الموازية له ، أي إن هذا المستوى يميل نحو المنطقة القارية أو المنطقة الخاصة بالسلسة الجبلية وتسمى هذه المناطق المائلة التي توجد على امتداد المناطق الجبلية بنطاق بنيوف benioff zone

ويوجد توافق كبير مناطق الزلازل ومناطق البراكين حيث أن كلاهما يحدث في مناطق الضعف في القشرة الأرضية . ويوجد ثلاث مناطق تكثر فيها الزلازل :

المنطقة الأولى :

1- وهي دائرة المحيط الهادي وتشمل شرق وجنوب شرق آسيا وغرب الأمريكيتين ، وتمتد من نيوزلندا – ماليزيا – الفلبين – الاسكا – الشواطىء الغربية لامريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية .ويطلق حلقة النار أشد نطاقات للزلازل حدوثا هو ذلك النطاق الحلقي والمعروف بحلقة النار .ويتمثل بنسبة 78%وهو أهم مناطق حدوث البراكين في العالم ، حيث أن كلا من البراكين والزلازل تحدث في هذا النطاق لكونه ضعيفا جيولوجيا فهو عبارة عن مناطق إلتقاء صخور السيال بصخور السيما وأنه من أهم مناطق الالتواءات الأبية الميوسينية الحديثة .شكل ( 3 )

[CENTER]

الشكل (3)

[/center]


المنطقة الثانية :

تقع هذه المنطقة بين جبال الألب وجبال الهمالايا وتمتد من سفوح جبال البرانس في أسبانيا ومنها إلى إيطاليا – اليونان – تركيا – القوقاز – ايران – شمال الهند ثم بورما وجزر اندونيسيا .

المنطقة الثالثة :

وتمتد من ايسلند مخترقة وسط المحيط الأطلسي حيث سلسلة من الجبال البركانية تحت هذا المحيط ويطلق عليها أسم سلسلة وسط الأطلسي ن وتعتبر الجزر البركانية في المحيط الأطلسي جزءا من هذه السلسة .

التأثير الناتج عن الزلازل :

تتعرض أجزاء قشرة الأرض كثيرا لفعل الزلازل بحيث يمكن القول بأن المناطق الأكثر تعرضا لها قد تحدث فيها الزلازل بمعدل واحد لكل بضعة دقائق ، لكن أغلب الزلازل لا يشعر بها الإنسان لأنها خفيفة غير محسوسة ولا تسجلها سوى أجهزة الرصد السيزموجرافية و لايشعر بها إلا في مناطق المزدحمة بالسكان والمنشآت العمرانية المختلفة . ويحدث عن الزلازل العميقة :

1- اشتعال الحرائق .

2- تدمير المنشآت العمرانية ( ثني خطوط السكك الحديدية والقناطر والسدود والجسور والمنازل …

3- الموجات الزلزالية التسونامي tsunami ويحدث بسبب زلزال في قاع المحيط , وأول علامات هي انسحاب المياه بشدة من الشاطىء نحو البحر ثم بعد دقائق ترتد الأمواج ثانية إلى خط الساحل بقوة وبشدة على شكل موجات بحرية عالية جدا. ما ينتج عنه تدمير المنشآت الشاطئية إلى جانب تكوين بحيرات ساحلية قرب الشاطىء.

4- الانزلاقات الأرضية الزلزالية : والتي تكثر في المناطق ذات الحافات الصخرية العالية والتي تكثر فيها التكوينات الرملية والطينية أو المناطق التلالية الطينية للزلازل العنيفة .

5- تشقق سطح الأرض : وينتج عن ذلك أن تبتلع الأرض عبر شقوقها كل شيء

6- تغير مناسيب سطح الأرض : وينتج عن ذلك هبوط بعض الأراضي وارتفاع بعضها الآخر

[CENTER] ثانيا / البراكين
[/center]

البراكين يعتبر البركان ناتجا مباشراً من نواتج النشاطات النارية التي تحدث في باطن الأرض والتي تؤدي إلى إجهاد الصخور ثم تشققها على هيئة فتحات أو شقوق في القشرة الأرضية تنبثق من خلالها الحمم والمقذوفات البركانية بالإضافة إلى كميات من الغازات والأبخرة والرماد البركاني ، وعندما تنبثق المواد المصهورة قد تظهر على سطح الأرض على شكل مخروطات هرمية الشكل من المصهورات البركانية تعرف باسم البراكين ، وقد تظهر شكل انسيابات و فرشات لافية وتكون الهضاب البركانية ( والتي ترجع شكل المخروطات البركانية إلى خصائص التركيب الكيميائي للصهير ) ونتيجة لاندفاع هذه المواد وتجمعها وتراكمها على سطح الأرض يكون لها دور في إعادة التوازن القشرة الأرضية .

أسباب حدوث البراكين :

ويرجع ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة الطبقات السفلى من الغلاف الصخري ( السيما ) وتحولها من الحالة المرنة إلى حالة منصهرة ثم انبثاقها إلى سطح الأرض في مناطق الضعف من قشرته .

أجزاء البركان :

1- فوهة البركان : عبارة عن فتحة تخرج منها الحمم والمقذوفات والغازات والأبخرة إلى السطح .

2- قصبة البركان : تندفع الحمم من مخزون الصهير في باطن الأرض إلى فوهة البركان خلال ممر أو عنق يعرف بقصبة البركان .

3- المخروط البركاني : يؤدي اندفاع الصهير في إتجاه السطح إلى خروج كميات كبيرة من المقذوفات البركانية التي تتراكم حول فوهة البركان متخذة شكلاً مخروطيا يسمى بالمخروط البركاني .

4- خزان الصهارة : وهو المكان الذي تتجمع الصهارة وقد يصل عمقه إلى أكثر من أكثر كم وتتغير هذه المنطقة بارتفاع درجة حرارتها التي تتراوح بين 700 – 1400 درجة سيلزية .

المواد التي تنبثق من البراكين :

أولاً المواد الصلبة :

1- المقذوفات البركانية الحطامية : عندما تنبثق المصهورات اللافية عبر قصبة البركان تعمل على تحطيم صخر قشرة الأرض في منطقة فوهة البركان وتتطاير بذلك المفتتات الصخرية المحطمة بعد تشكيلها بالمواد اللافية إلى أعلى وتتساقط على مسافات مختلفة من منطقة الفوهة تبعا لاختلاف حجمها وقوة الدفع التي تعرضت لها ويطلق على المواد الصخرية المفتتة والتي انغمست باللافا بالمقذوفات الحطامية البركانية والتي تتألف من :

أ- مقذوفات حطامية بركانية خشنة الحبيبات :ومن بينها القنابل البركانية وكتل السكوريا ( اللافا المخرمة ذات الفقاقيع الغازية ( وصخر الخفاف pumice ومجمعات صخرية حطامية من الصخور الأصلية للمنطقة قبل ظهور فوهة البركان .وتتجمع الفتتات الصخرية بعد اختلاطها بمواد اللافا على شكل كتل تراكمية تعرف باسم البريشيا البركانية . والقنابل البركانية تكتسب الشكل البيضاوي بسبب دورانها حول نفسها بشدة عندما تنبثق من فوهة البركان وتطايرها في الجو . واذا كانت المواد البركانية غير مرنة فانه عند دورانها حول نفسها بشدة أثناء تطايرها في الجو فانها تتشقق أسطحها على شكل رغيف الخبر الحمر . ويتكون صخر الخفاف الذي يتميز بالمسامية العالية بسبب انحباس كميات كبيرة من الغازات في مواد اللافا .

ب- مقذوفات حطامية بركانية دقيقة الحبيبات : اذا كانت المقذوفات البركانية الدقيقة على حجم حبة البازلاء عندئذ تعرف الحمرات أو الحصى البركاني وهي تتساقط بعيدة عن فوهة البركان بمسافات كبيرة جدا .

ج- الرماد البركاني : عبارة عن مواد معدنية دقيقة أو مجهرية الحبيبات تحرج من فوهة البركان وتتطاير إلى أعلى لمسافات عالية مندفعة مع الغازات ويتم معلقا في الجو لمدة طويلة وقد ينتقل مع الرياح لمسافات طويلة .


ثانياً المواد المنصهرة السائلة : اللافا . أو الحمم أو الطفوح البركانية ، وهي عبارة عن المصهورات البركانية التي تنبثق من فوهات البراكين أو الشقوق في سطح الأرض وتنساب فوق هذا السطح مكونه المخروطات البركانية والهضاب البركانية .وبسبب اختلاف التركيب الكيميائي للصهير فانه تختلف درجة حرارة اللافا عند سطح الأرض إلى جانب اختلاف درجة السيولة والانسياب . وتتراوح درجة حرارة اللافا من 600 إلى 1200 م ، واللافا البازلتية القاعدية تتميز بدرجة حرارة عالية من الانواع الأخرى إلى جانب انها عالية المرونة وتكثر فيها الغازات ومن ثم تصبح أكثر سيولة وتنساب من أعالي المخروط البركاني . أما اللافا الحامضية الغنية بالسليكا تتميز بأنها شديدة اللزوجة وثقيلة الوزن وعالية التماسك وبذلك تكون قليلة السيولة وبطيئة الانسياب وتتراكم حول الفوهات والشقوق البركانية التي تنبثق منها ولا تبتعد السنتها وفرشتها كثيرا عن الفوهات . وقد تظهر اللافا على شكل فرشات بازلتية هائلة السمك فوق سطح الأرض وعندما تتعرض لعمليات التجمد والتماسك تتكون فيها كثير من الشقوق الرأسية والعرضية وتكتسب اللافا نتيجة ذلك الشكل العمداني .


ثالثاً- الغازات البركانية :

تتراوح نسبة بخار الماء من 60% إلى 90% من جملة الغازات التي تنبثق من الفوهات البركانية ، والنسبة الباقية الأخرى مجموعة من الغازات أهمها ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين وغازات أحماض الأهيدروكلوريك والكبريتيك .

بعض الظواهر التي تصاحب حدوث البراكين :

1- رخات الرماد البركاني : وينتج عنها سحابة قاتمة سوداء من الأتربة والرماد والدخان تؤدي إلى هلاك الأرواح .

2- انسياب الطين البركاني .

3- القباب اللافية اللزجة .

4- الأحواض البركانية .

5- الهضاب والسهول البركانية

6- الهياكل البركانية ( قصبة البركان )

[B]مع خالص الشكر من كتاب المنتدى لكاتب هذا المقال

زيارة المصدر
[/b]


(system) #2

جزاك الله خيرا