الطبيعة

تعريف الارتداد المرن .. وعلاقته بظاهرة الزلازل

ما هو الارتداد المرن

أن الكتل الضخمة المكونة من الصخور يتم تخزين فيها كميات لا تعقل من الطاقة المرنة قبل أن تنكسر، وداخل مناطق محددة من الأرض، يتك اصطدام الصفائح التكتونية أو الصفائح الصخرية التي يتم تكوين القشرة بعضها مع بعض، وقد يتسبب هذا في الأغلب في دفع إحدى الصفائح كل منها أسفل الأخرى في عملية تعرف بالانغماس.

في المناطق التي تحدث فيها الانزلاقات، يحدث احتكاك في الطبقة العلوية وتخزن الطاقة المرنة. في النهاية، تكون الطاقة المرنة ضخمة للغاية، وتنكسر اللوحة أو تعود إلى شكلها الأصلي عندما تعود الصفيحة إلى وضعها السابق. يشير العلماء إلى هذا الحدث باسم الارتداد المرن، ويمكن أن يتسبب هذا التحول الكبير في إطلاق كميات هائلة من الطاقة، مما يؤدي إلى حدوث زلازل قوية تم قياسها على الإطلاق.

عند مناقشة هذه الأحداث المختلفة التي تحدث على الأرض، يشيرون العلماء غالبًا إلى نظرية شاملة، وتشير هذه النظرية إلى الارتداد المرن عند توليد الطاقة وانتشارها خلال الزلزال، وهي نظرية أوسع بقليل من مثال مجموعة الاندساس السابقة.

علاقة الارتداد المرن بظاهرة الزلازل

تحدث الزلازل عندما يتم تحرير الطاقة المخزنة داخل الصخور المتوترة بشكل مفاجئ، وتنتج هذه الإفراجات هزات قوية في الأرض في المنطقة القريبة من مصدر الزلزال. كما تؤدي إلى إرسال موجات من الطاقة المرنة، وتعرف هذه الموجات الزلزالية في جميع أنحاء الأرض. يمكن أن تحدث الزلازل نتيجة لانفجارات القنابل والثوران البركاني والانزلاق المفاجئ على طول الصدوع. تعتبر الزلازل بالتأكيد خطيرة جيولوجيا بالنسبة لأولئك الذين يعيشون في المناطق المعرضة للزلازل. ومع ذلك، فإن الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل لها قيمة لا تقدر بثمن في دراسة ما يحدث في باطن الأرض.

يحدث معظم الزلازل الطبيعية نتيجة لانزلاق مفاجئ على طول منطقة الصدع، وتشير نظرية الارتداد المرن إلى أن تراكم الطاقة المرنة بين الصخور المشوهة على كلا جانبي الصدع يحدث إذا تم تعطيل الانزلاق على طول الصدع، وعندما يحدث الانزلاق، يؤدي إلى إحداث زلزال بسبب الطاقة المنبعثة.

تم التوصل لهذه النظرية عن طريق إجراء قياسات في مجموعة من النقاط على طول خط الصدع قبل حدوث الزلزال، ولوحظ أن الصخور المحيطة بالصدع كانت تنحني، واختفت هذه الانحناءات بعد حدوث الزلزال، مما يدل على أن الطاقة المخزنة في ثني الصخور تصدر فجأة خلال الزلزال.

ما هي أنواع الزلازل

  • الزلازل التكتونية: تتكون قشرة الأرض من أجزاء واسعة ومتشققة من الأرض، وتطلق عليها اسم الصفائح التكتونية. تتحرك هذه الصفائح ببطء وتدريج، بأشكال متنوعة، تجاه بعضها البعض وأيضا بعيدا عن بعضها البعض، سواء بالانزلاق أو الاصطدام مع بعضها البعض. تحدث هزات قوية عندما تنزلق لوحتان تكتونيتان متحركتان على بعضهما البعض. ويعرف هذا النوع من الزلازل باسم الزلزال التكتوني.
  • الزلازل البركانية: عندما نقارن الزلازل البركانية بالزلازل التكتونية، نجد أن الزلازل البركانية غير منتشرة بشكل كبير وعادة ما تحدث قبل أو بعد ثورة البركان، وتأتي الزلازل البركانية بنوعين وهما الزلازل البركانية طويلة المدى والزلازل البركانية التكتونية، وتحدث الزلازل التكتونية البركانية عادة بعد ثوران بركاني، وخلال الزلزال، تنفجر الصهارة من مكان عميق في قشرة الأرض وتترك الفراغ وراءها، ويحدث حركة في الصخور لملئ هذا الفراغ بعد ثورة الصهارة، مما يتسبب في حدوث زلازل قوية.
  • زلازل الانفجار: يحدث النتيجة للانفجارات النووية، وتؤدي في الأصل إلى حدوث الزلازل لدى الإنسان، وتزداد تأثيرها بسبب الحروب النووية الحديثة. كما أن التجارب النووية التي أجرتها الولايات المتحدة في الثلاثينيات من القرن الماضي دمرت العديد من البلدان والقرى الصغيرة، وهذا العمل الرهيب يعود إليها.
  • زلازل الانهيار: هذه الأنواع من الزلازل عموما أصغر حجما وتحدث بشكل متناثر بالقرب من المناجم تحت الأرض، وتشار إليها أحيانا بأنها رشقات نارية. أما الزلازل المنهارة، فتحدث بسبب الضغط الذي يحدث في الصخور، وتؤدي إلى نوع من الزلازل يمكن أن يؤدي إلى انهيار سقف المنجم وتسبب مزيدا من الهزات. الزلازل المنهارة شائعة في البلدات الصغيرة حيث توجد مناجم تحت الأرض.

هل يوجد فوائد للزلازل

يوفر القيام بقياس الزلازل الصغيرة للجيولوجيين القدرة على دراسة المناطق الي أسفل الأرض، ومتاح للجيولوجيين قياس الطريقة التي من خلالها تنقل اهتزازات الزلازل وتوفر استنتاجات عن نوع المادة التي تسب ب الاهتزازات عن طريقها، يمكن للجيولوجيين أن يعثروا على طبقات بالمياه الجوفية وبها رواسب النفط والغاز الطبيعي والموارد البارزة الأخرى بحسب توفر المعلومات التي يعرفها من خلال الزلازل، متاح للجيولوجيين أيضًا مقياس حجم ومدى هذه الموارد إدراك حجم الرواسب بصورة أفضل.

الزلازل هي طريقة لإطلاق الطاقة التي تخزنها الصفائح التكتونية عندما تتحرك، وإذا لم تتمكن الصفائح التكتونية من الحركة، فإن العالم سيكون متنوعا بشكل كبير ولن تكون هناك جبال أو محيطات صريحة بشكل واضح. عندما تتحرك الصفائح التكتونية، فإنها تدور المواد في عباءة الأرض بشكل طبيعي، ويشتمل قاع البحر الذي توفره المادة الجديدة على آلاف الأنواع من النباتات والحيوانات التي لها دور مهم في النظام البيئي البشري، وذلك من خلال القيام بأمور مثل امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين عن طريق عملية التمثيل الضوئي، وبدون حركة الزلازل، لا يمكن تحقيق أي من هذا على الأرض.

بالإضافة إلى حدوث عدد من القتلى، يمكن أن تتسبب الزلازل في خسائر بالمليارات من الدولارات بسبب الأضرار الناجمة عنها. مثلا، تكلف إصلاح زلزال اليابان في عام 2011 حوالي 232 مليار دولار، وتسبب الزلزال الإندونيسي في عام 2004 في خسائر قدرها 8.4 مليار دولار. بالإضافة إلى الأضرار المادية، قد يتعرض البنية التحتية للتدمير وتحدث صعوبات اقتصادية في المناطق المتضررة.

أضرار تسببها الزلازل

تحدث الكثير من الزلازل الصغيرة، وربما تكون الآلاف، طوال الوقت. وعادة ما تكون هذه الزلازل أقل قوة من أن يشعر بها البشر. وفي المتوسط، يحدث زلزال قوي مرة واحدة في السنة. يعتبر الزلزال الشديد أكبر وأكثر الكوارث الطبيعية تدميرا. يمكن أن يدمر المدن في ثوان ويمكن أن يؤدي إلى حدوث أمواج تسونامي قوية إذا حدث في أعماق المحيط. وعلى الرغم من أن آثار الزلازل معروفة، إلا أنها ظاهرة طبيعية يجب أن يمر بها كوكب الأرض للتخلص من ضغوط تتراكم تحت سطحه.

  • تدمير الهياكل من صنع الإنسان: قد تتعرض الهياكل التي يصنعها الإنسان مثل المباني لأضرار قوية جراء زلزال قوي، وهذا يشكل واحدا من أكثر الأضرار الواضحة والقوية التي تسببها الزلازل. في بعض الأحيان، تنهار المباني والهياكل الأخرى لأن الأساس غير قادر على تحمل تلك القوة الكبيرة التي تتحرك بها الأرض.
  • تسونامي والفيضانات: قد يؤدي الزلازل أيضا إلى موجات تسونامي، والتي تسبب في فيضانات شديدة في المناطق الساحلية، حيث يمكن للزلزال الشديد تغيير مستوى قاع البحر وبالتالي ارتفاع أو انخفاض مستوى المياه، ويمكن أن يتسبب في خطر على المناطق الساحلية نتيجة تشكل موجات كبيرة من المياه التي تغمر الشاطئ.

اترك تعليقاً

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

زر الذهاب إلى الأعلى