با آزاد شدن ناگهانی انرژی ذخیره شده از داخل پوسته زمین، فشار زیادی به سنگ ها وارد می شود؛ تا جایی که سنگ های ساختار پوسته در جای خود لغزش کرده و حتی ممکن است بشکنند. حرکات سنگ ها در زیر زمین، بر روی آن به صورت امواج ارتعاشی و یا جابجایی بستر زمین نمایان می شود که بدان زلزله یا زمین لرزه می گویند. شکستگی ها به سرعت در میان سنگ منتشر می شوند و گاهی اوقات کیلومترها در امتداد یک منطقه ضعیف محلی گسترش می یابند. زمین لرزه ها، غالبا در امتداد گسل های زمین شناسی رخ می دهند؛
منشاُ خروج انرژی و محل اصلی وقوع زمین لرزه در زیر زمین را کانون یا هایپو سنتر می نامند و نقطه بالای آن در سطح زمین نیز، مرکز سطحی زمین لرزه نام دارد. هراندازه که کانون زمین لرزه عمیق تر باشد، آسیب دیدگی ناشی از آن نیز کمتر خواهد بود. بعلاوه، پیش از وقوع زمین لرزه اصلی، غالبا لرزش های خفیفی موسوم به پیش لرزه در منطقه رخ می دهد که هر چقدر تعدادشان بیشتر باشد، از شدت زمین لرزه اصلی کاسته می شود. بعد از آن نیز، تعدادی دیگر از لرزش ها با شدت کمتر و با فواصل زمانی دقیقه تا ماه را شاهد خواهید بود که بدان پس لرزه می گویند.
سالیانه در حدود 50 هزار زمین لرزه قابل مشاهده و احساس، بدون نیاز به ابزاری در اقصی نقاط جهان رخ می دهند؛ این در حالی است که تنها 100 زمین لرزه بزرگ برای ایجاد خسارات قابل توجه در مراکز مسکونی کافی است.
زلزله خیزترین نقاط جهان در کجا قرار دارند؟
زمین لرزه های اصلی کره زمین،عمدتا در امتداد صفحات تکتونیکی به نام کمربند زمین لرزه رخ می دهند؛ مهمترین این کمربندها عبارتند از؛
- کمربند محیطی - اقیانوس آرام
این کمربند، پیرامون اقیانوس آرام قرار گرفته و گفته می شود کانون اصلی حدود 80 درصد انرژی آزاد شده زمین لرزه ها است. شدت زمین لرزه ها، در سراسر این کمربند یکنواخت نیست و چون اکثر این لرزه ها مرتبط با فعالیت های آتشفشانی آند، بدان حلقه آتش اقیانوس آرام نیز می گویند.
- کمربند آلپید
این کمربند، در واقع، از مدیترانه به سمت شرق امتداد و از قاره آسیا می گذرد تا اینکه سرانجام، به کمربند محیطی-اقیانوس آرام در هند شرقی متصل می شود. زمین لرزه های این کمربند، 15 درصد از کل انرژی آزاد شده لرزه های جهان را به خود اختصاص می دهد.
چرا زمین لرزه رخ می دهد؟
دلالیل مختلفی برای وقوع زلزله وجود دارد که هر کدام منجر به نوع خاصی از زمین لرزه می گردد؛ همچون:
- زمین لرزه تکتونیکی
گفتیم که زمین‌لرزه‌ها با آزاد شدن ناگهانی انرژی در قسمتی از سنگ‌های زمین ایجاد می‌شوند که بر اثر گرانش، واکنش های شیمیایی یا حرکت اجسام در زیر زمین رخ می دهد. یکی دیگر از دلایل آزاد شدن انرژی، فشار الاستیک است که به عنوان شکلی از انرژی ذخیره شده در زمین، هنگام آزاد شدن منجر به زمین لرزه هایی می شود که زمین لرزه های تکتونیکی نام دارند؛
این زمین لرزه ها، می توانند در هر جایی با انرژی کرنشی کشسانی کافی برای ایجاد شکستگی در امتداد گسل رخ دهند. اگر بی نظمی یا ناهمواری خاصی در امتداد صفحات بزرگ‌ترین گسل ها نباشد، در کنار یکدیگر حرکت یکنواختی خواهند داشت. گاهی، ادامهٔ حرکت نسبی بین صفحات منجر به افزایش تنش و انرژی ذخیره شده در توده‌های نزدیک سطح گسل می گردد. تا جایی که سرانجام این تنش و انرژی، با شکستن ناهمواری‌ها و خروج گسل از حالت بلوکه خود آزاد گردد و منجر به ایجاد زمین لرزه شود. لرزه ایجاد شده بعد از زمین لرزه، در واقع تنها 10 درصد یا کمتر از کل انرژی اصلی زلزله است، مابقی این انرژی صرف شکستن سنگ ها و ایجاد گرمای حاصل از اصطکاک سنگ ها می گردد.
آیا می دانستید که چرا اکثراً در فصل زمستان شاهد زمین لرزه هستیم؟ به دلیل اینکه در فصل سر که دمای هوای زمین کمتر است، سنگ های زیر زمین نیز متراکم تر شده و راحتر می‌شکنند.
هنگام وقوع زمین لرزه، گسل ها، حین گسیختگی در یک یا دو جهت سرانجام به موقعیتی با کرنش کمتر می رسند و کند یا متوقف می شوند. به چنین محل هایی موانع گسل گفته می شود. گاهی نیز، به جای توقف در مانع، کمی دورتر مجددا گسیختگی آغاز می شود. شروع گسیختگی گسل ها، غالبا از کانون زلزله بوده و اکثر مواقع، 5 تا 15 کیلومتر زیر سطح زمین قرار دارد.
- فعالیت آتشفشانی
نوع دیگری از زمین لرزه نیز، با فعالیت های آتشفشانی مرتبط است و بدان زلزله آتشفشانی می گویند. در این نوع زلزله نیز، برخی از زمین شناسان بر این باورند که لرزه، در اثر انرژی فشار الاستیک آزاد شده از لغزش ناگهانی توده‌های سنگی مجاورت کوه آتشفشان ایجاد می شود. برخی دیگر، معتقدند که این انرژی ذخیره شده منشأ هیدرودینامیکی دارد و به دلیل گرمای حاصل از حرکت ماگما در مخازن زیر آتشفشان یا انتشار گاز تحت فشار آزاد می شود.
لازم به ذکر است که دریچه های آتشفشانی غالبا چند صد کیلومتر از کانون زلزله های کم عمق فاصله دارند؛
-فعالیت های انسانی
گاهی برخی از فعالیت های انسانی نیز می توانند عاملی برای وقوع زمین لرزه باشند، از جمله؛ تزریق مایعات به داخل چاه های عمیق، انفجارهای هسته ای بزرگ در زیرزمین، حفاری مین ها و پر شدن مخازن بزرگ زیر زمینی همگی عواملی هستند که در شکستگی صفحات پوسته زمین و ایجاد زمین لرزه دخیل هستند.
ازدحام زلزله‌ها
گاهی در مدت زمانی کوتاه و در منطقه ای خاص، سلسله ای از زمین لرزه ها با قدرت یکسان رخ می دهند، در چنین شرایطی می گوییم ازدحام زلزله رخ داده است؛
طوفان زلزله
در برخی موارد بسیار کمیاب، طوفان زلزله رخ می دهد. در این مورد، زلزله رخ داده به گسل پر خوشه ضربه زده و منجر به لرزش یا توزیع مجدد صفحات گسل زلزله قدیمی می گردد.
حجم و تعداد دفعات وقوع
سالیانه، حدود ۵۰۰ هزار زمین لرزه به وقوع می پیوندد که از این میان، تنها ۱۰۰ هزار عدد آنها به صورت ملموس می باشد. زمین لرزه ها در هر جای کره زمین و با هر شدتی می توانند رخ دهند.
اندازه‌گیری شدت و محل زلزله
اطلاعات مربوط به زلزله ها تا فواصل بسیار بزرگی با دستگاه لرزه‌نگار ثبت وضبط می شوند. زمین لرزه ها، انواعی از امواج لرزه‌ای را تولید می‌کنند که هر کدام با سرعت‌هایی از داخل سنگ عبور می‌کنند: امواج طولی P (ضربه‌ای یا فشاری)، امواج عرضی S (ساختاری) و امواج سطحی مختلف (ریلی). سرعت انتشار این امواج در زیر زمین، برحسب تراکم مسیر و کشش از مقدار میانه، تقریبا بین ۳ الی۱۳ کیلومتر بر ثانیه، متغیر است. امواج ضربه‌ای یا P بسیار سریع تر از امواج S در درون زمین حرکت می کنند. عمق کانون زمین لرزه یا هایپوسنتر نیز از طریق فرمولی قابل محاسبه است؛ نسبت فاصله به زلزله برابر است با زمان بین امواج P و S.
آثار زمین لرزه
زمین لرزه های محسوس همواره با آثاری اعم از خفیف، متوسط و یا شدید همراه بوده اند، از جمله؛
- گسیختگی و پارگی زمین
همواره، گسیختگی زمین از اثرات اصلی ایجاد شده توسط زمین لرزه ها می باشد. این مسئله، اساساً منجر به آسیب کم و زیادی به ساختمان‌ها و سازه‌های بشری می‌گردد. شدت این آسیب، به پیچیدگی و بزرگی، فاصله از کانون، شرایط زمین‌شناسی و ژئومورفولوژی بستگی دارد. پارگی و از هم پاشیدن زمین، با شکستن آشکار و جابه جایی سطح کره زمین در طول گسل به وقوع می پیوندد و ممکن است در زلزله های بزرگ تا چندین متر ادامه داشته باشد. این عامل، یک خطر بسیار بزرگ برای سازه های ساخت دست بشر همچون سدها، پل‌ها و ایستگاه‌های قدرت هسته‌ای می باشد. در نتیجه، باید قبل از شروع فرآیند ساخت به نقشه‌برداری دقیق گسل‌های اطراف پرداخت.
- رانش زمین و بهمن
گاهی زمین لرزه ها، همراه با طوفان شدید، فعالیت آتشفشانی، برخورد امواج ساحلی و آتش‌سوزی های بزرگی رخ داده و سبب لغزش زمین و یا بهمن می شوند.
- آتش
زمین لرزه، ممکن است منجر به اشکال در قدرت برق یا خطوط گاز شده و آتش سوزی ایجاد نماید. در چنین حالتی، هرگونه اختلال در شبکه آبرسانی نیز، باعث ناتوانی در کنترل آتش سوزی خواهد شد.
- روانگرایی یا جاری شدن خاک
روانگرایی خاک هنگامی رخ می دهد، که دانه های خاک همچون شن و ماسه به دلیل تکان های بسیار استحکام خود را از دست داده و از شکل جامد به حالت روان تبدیل می گردند. این حالت، می‌تواند منجر به انحراف و یا فرورفتگی ساختارهای سفت گردد.
- سونامی
گاهی زمین لرزه و یا لغزش زمین در زیر دریا و اقیانوس و در نزدیکی ساحل منجر به ایجاد امواجی بزرگ می گردد که تا چندین دقیقه تاخت و تاز می کنند. به این پدیده سونامی گفته می شود که طی آن امواج تولید شده قادرند تا هزاران کیلومتر در سراسر اقیانوس حرکت کرده و حتی ساعت‌ها بعد از زمین لرزه اصلی سواحل دور را تخریب کنند. دوره های هر موج تولید شده در سونامی بین 5 دقیقه تا 1 ساعت می باشد.
- سیل
زمین لرزه ای که باعث آسیب بستر آب رودخانه یا دریاچه می گردد، غالبا منجر به جاری شدن آب به خارج از بستر شده و سیل ایجاد می کند، بنابراین، سیل از اثرات ثانویهٔ زلزله است. همچنین، ممکن است در جریان زمین لرزه، خاک کوه ریزش پیدا کرده و جریان رودخانه را مسدود کند و سیل جاری شود.
- آسیب به زندگی انسان
گاها، زمین لرزه، منجر به برخی بیماری ها، فقدان نیازهای اساسی، از دست دادن زندگی، صدمه به اموال عمومی، آسیب به جاده ها و پل ها و فروپاشی و ریزش ساختمان‌ها می گردد.
باورهای غلط درباره زمین لرزه
- زمین لرزه، تنها در برخی از مکان های کره زمین رخ می دهد؛
واقعیت: زمین‌لرزه می‌تواند در هر جایی از کره زمین و در هر آب و هوایی رخ دهد.
- هنگام وقوع زلزله وارد چارچوب شوید؛
واقعیت: در بسیاری از مواقع، چارچوب ها از بقیه جاها قوی‌تر نیستند و نمی توانند از انسان در برابر سقوط اشیاء و یا سقف محافظت کنند. چارچوب ها، درواقع بیشترین خطر آسیب را در هنگام زلزله برای فرد ایجاد می‌کنند.
- در هنگام زلزله سریعا از داخل خانه به بیرون فرار کنید؛
واقعیت: اگر در هنگام وقوع زمین لرزه در داخل خانه هستید، تا هنگام متوقف شدن لرزه و اطمینان از آن، در آنجا بمانید. بر اساس تحقیقات، بیشتر صدمات هنگامی که افراد در حال حرکت بوده و یا سعی در بیرون آمدن می کنند، رخ می دهند؛
- لغزش زمین تمام شد، دیگر هنگام ارزیابی آسیب و بازگشت به حالت اولیه فرا رسیده است؛
واقعیت: به هیچ وجه، تصور نکنید که بلافاصله پس از توقف لرزش در امان هستید. به یاد داشته باشید که پس لرزه ها، با اینکه به قدرت زمین لرزه اصلی نیستند، اما تنها دقایقی پس از پایان اولین زمین لرزه رخ داده و می توانند باعث آسیب و صدمات بسیاری شوند.
ترجمه و تالیف: حدیثه سقاتپه
Sources:
https://lwvworc.org
https://www.britannica.com
https://www.travelers.com