كيف تحدث الزلازل.. وهل يمكن توقعها؟

يعرف علم الزلازل بأنه انتشار الموجات المرنة عبر الأرض. ويتم تحليل الموجات الزلزالية لتحديد خصائصها مثل الموقع والحجم والأصل.

كما يستخدم علماء الزلازل أيضاً علم الزلازل لدراسة النشاط البركاني وحركات المحيطات. وساعد علم الزلازل على فهم كيفية عمل باطن الأرض وكيف يتغير مع مرور الوقت بشكل أفضل. كما تم استخدامه للتنبؤ بالزلازل المستقبلية وتقييم مخاطر الزلازل في المناطق المعرضة للنشاط الزلزالي.

تاريخ علم الزلازل

يعود تاريخ علم الزلازل إلى العصور القديمة، عندما لاحظ الناس آثار الزلازل على بيئتهم. منذ ذلك الحين، أصبحت دراسة النشاط الزلزالي مصدراً مستمراً للمعرفة.

في اليونان القديمة، كان أرسطو من أوائل من حاولوا تفسير الزلازل. وكان يعتقد أنها ناجمة عن الرياح المحاصرة في الكهوف داخل سطح الأرض.

ثم دحضت هذه الفكرة لاحقاً من قبل العالم الصيني تشانغ هنغ في عام 132م، الذي اقترح أن الزلازل كانت بسبب حركة قشرة الأرض نفسها. وكان هذا إنجازاً كبيراً في فهم سبب الزلازل.

دليل مراقبة الزلازل

واصل الصينيون إحراز تقدم في فهم النشاط الزلزالي خلال العصور الوسطى وعصر النهضة. في عام 1556، نشر الباحث الصيني لي شي تشن “رسالة حول الزلازل”، وهو دليل شامل لمراقبة الزلازل وتصنيفها.

بحلول أواخر القرن السابع عشر، تم تطوير العديد من الأدوات خصيصاً لقياس الزلازل وغيرها من الأحداث الزلزالية. وتم اختراع أول جهاز قياس الزلازل في عام 1703 من قبل الإسباني خوان فاسكيز دي كورونادو، بينما ابتكر العالم الياباني كيونوري كاغاوا جهازاً يسمى “منظار الزلازل” في عام 1783 يمكنه اكتشاف الزلازل من مسافة تصل إلى 100 ميل. في عام 1855، طور الفيزيائي الأسكتلندي جون ميلن أداة أكثر تقدماً يمكنها اكتشاف الموجات الزلزالية من أي اتجاه وتمكنت من تسجيل أحداث متعددة مع مرور الوقت.

فيما شهد القرن العشرين مزيداً من التقدم في علم الزلازل حيث أصبحت الأدوات أكثر دقة. في عام 1935، طور تشارلز ريختر مقياس ريختر لقياس شدة الزلزال. لا يزال هذا يستخدم على نطاق واسع اليوم. منذ ذلك الحين، طور العلماء طرقاً دقيقة بشكل متزايد لدراسة النشاط الزلزالي حول العالم، يتضمن ذلك صور الأقمار الصناعية وأدوات التصوير ثلاثية الأبعاد التي يمكن أن تساعد في التنبؤ بالأحداث المستقبلية بدقة أكبر من أي وقت مضى.

اليوم، يعد علم الزلازل أداة مهمة لفهم كل من الكوارث الطبيعية والتاريخ الجيولوجي لكوكبنا.

كيف يحدث الزلزال؟

يحدث الزلزال عندما تنزلق كتلتان من الأرض فجأة فوق بعضها البعض. يتسبب هذا الإطلاق المفاجئ للطاقة المخزنة في حدوث موجات زلزالية تنتقل عبر قشرة الأرض وتتسبب في الاهتزاز الذي نشهده أثناء الزلزال.

تسمى النقطة الموجودة على سطح الأرض حيث ينزلق الصدع بؤرة الزلزال. النقطة الموجودة فوق هذا التركيز مباشرة على السطح تسمى مركز الزلزال.

يمكن أن تتراوح الزلازل في شدتها حيث قد تكون بالكاد محسوسة أو كارثية، اعتماداً على عدد من العوامل مثل عمق التركيز، والقرب من المراكز السكانية، ونوع المواد الأرضية.

تصنيف الزلازل وأنواعها

تصنف الزلازل حسب حجم موجاتها الزلزالية ومنطقة حدوثها. أكثر أنواع الزلازل شيوعاً هو الزلزال التكتوني، والذي يحدث عندما تنزلق صفيحتان تكتونيتان على بعضهما البعض. يقاس حجم هذه الزلازل بمقياس ريختر الذي يتراوح من 1 إلى 8 أو أعلى.

نوع آخر من الزلازل هو الزلزال البركاني، والذي يحدث عندما تشق الصخور المنصهرة تحت سطح الأرض طريقها عبر الشقوق الموجودة في قشرة الأرض. يمكن أن يؤدي هذا إلى تكوين بركان. عادة ما تكون هذه الزلازل قوية جداً ويمكن الشعور بها على مساحة كبيرة.

هناك نوع إضافي من الزلازل وهو زلزال الانهيار، والذي يحدث عندما تنهار طبقات الصخور غير المستقرة بسبب التآكل أو نشاط التعدين. عادة ما تكون هذه الزلازل ليست بنفس قوة الزلازل التكتونية، ولكنها تسبب أضراراً كبيرة وخاصة إذا حدثت بالقرب من المناطق المأهولة بالسكان.

هناك أيضاً ما يُعرف بالزلازل المستحثة، والتي تحدث عندما يتسبب النشاط البشري مثل التعدين أو التكسير في الضغط على القشرة الأرضية ويؤدي إلى حدوث زلزال. يمكن أن تتراوح هذه الزلازل من الهزات الصغيرة إلى الزلازل الأكثر قوة.