تعريف الارتداد المرن .. وعلاقته بظاهرة الزلازل

بواسطةفوري

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 مناطق حدوث الاحركات هذه، يؤدي الاحتكاك في ثني الطبقة العلوية ويتم تخزين طاقة مرنة، في الأخير، تكون الطاقة المرنة ضخمة جدًا، وسوف يتم كسر اللوحة أو ترجع إلى شكلها الأصلي، حين ترجع الصفيحة إلى الخلف، يقول العلماء على هذا الحدث الارتداد المرن، وقد يتسبب هذا التحول الكبير في إطلاق كميات رهيبة من الطاقة، مما يؤدي في حدوث بعض من الزلازل القوية التي تم قياسها على الإطلاق على كل الأرض.

غالبًا ما يقول العلماء عن نظرية شاملة عند مناقشة هذه الأحداث المختلفة على الأرض، وتدل هذه النظرية عن الارتداد المرن إلى مجموعة الحقائق المحيطة عن طريقة توليد الطاقة وانتشار الطاقة خلال الزلزال، وإنه أوسع بقليل عن مثال منطقة الاندساس السابقة.[1]

علاقة الارتداد المرن بظاهرة الزلازل

يتم حدوث الزلازل حين تطلق الطاقة التي خزنت داخل الصخور المتوترة بشكل فجائي، وينتج عن هذا الإطلاق للطاقة هزة قوية في الأرض في المنطقة الاقرب من مصدر الزلزال، كما تتسبب في إرسال موجات من الطاقة المرنة، وتعرف الموجات الزلزالية، في كل أنحاء الأرض، يمكن أن تخلق الزلازل من خلال نفجارات القنابل والانفجارات البركانية والانزلاق المفاجئ التي بطول الصدوع، وتعد الزلازل بالتأكيد خطيرة جيولوجيًا على هؤلاء الذين يعيشون داخل المناطق المعرضة للزلازل، ولكن الموجات الزلزالية التي بسبب الزلازل لا تقدر بثمن لدراسة ما في باطن الأرض.

تحدث أغلب الزلازل الطبيعية نتيجة لانزلاق المفاجئ بطول منطقة الصدع، وتقول نظرية الارتداد المرن أنه إذا تم تعطيل الانزلاق على طول الصدع مما ينتج تتراكم طاقة الإجهاد المرن بين الصخور المشوهة على كلا جانبي الصدع، فعند حدوث الانزلاق، تؤدي الطاقة المنبعثة في عمل زلزال.

تم التوصل لهذه النظرية عن طريق عمل قياسات في مجموعة من النقاط عبر خطأ، وهذا من قبل حدوث الزلزال، وقد لوحظ أن الصخور المحيطة للصدع كانت تنحني، وقد اختفت هذه الانحناءات بعد حدوث الزلزال مما يدل على أن الطاقة المخزنة في ثني الصخور تصدر فجأة خلال الزلزال.[2]

ما هي أنواع الزلازل


  • الزلازل التكتونية:

    قشرة الأرض مكونة من أجزاء واسعة ومتشققة من الأرض ويقال عنها اسم الصفائح التكتونية، وتمون هذه الصفائح قادرة على الحركة ببطء وبشكل متدرج، وتتم حركة هذه الصفائح بأشكال متنوعة، نحو بعضهما البعض، وايضاً بعيدًا عن بعضهما البعض، أو الانزلاق أو الاصطدام مع بعضهما البعض، وتتم رعشة قوية حين تنزلق لوحتان تكتونيتان متحركان على بعضهما البعض، ويشتهر هذا النوع من الزلازل بمسمى الزلزال التكتوني.

  • الزلازل البركانية:

    إذا قرنا مع الزلازل التكتونية، فإن الزلازل البركانية غير منشرة بشكل كبير، وهي تقع عادةً في قبل أو بعد ثوران من صعود البركان، تأتي الزلازل البركانية في صورتين وهما الزلازل البركانية طويلة المدى والزلازل البركانية التكتونية، وتقع الزلازل التكتونية البركانية في العادة بعد حدوث ثوران بركاني، وفي خلال الزلزال، تنفجر الصهارة من عمق قشرة الأرض وتترك خلفها مساحة، يستلزم الفراغ الباقي بعد ثوران الصهارة، ولملئه يحدث حركة بالصخور نحو الفضاء مما يتسبب في حدوث زلازل قوية.

  • زلازل الانفجار:

    تحدث نتيجة للانفجارات النووية، و هم، في الاصل تؤدي للإنسان في حدوث الزلازل وتؤدي لأكبر بسبب الحروب النووية الحديثة، وفي أثناء التجارب النووية التي اجرتها الولايات المتحدة في فترة الثلاثينيات من القرن السابق، دمرت الكثير من البلاد والقرى الصغيرة وبسبب هذا العمل الرهيب.

  • زلازل الانهيار:

    هذه الأنواع من الزلازل أصغر بصورة عامة وتقع بشكل منشر قريبة من المناجم تحت الأرض، ويشار عنها أحيانًا بمسمى رشقات نارية، أما الزلازل المنهارة تكون بسبب الضغط المتولد في الصخور، ويتسبب هذا في نوع من الزلازل ممكن يؤدي لانهيار سقف المنجم مما ينتج عنه المزيد من الهزات، الزلازل المنهارة معروفة في البلدات الصغيرة حيث تتوفر مناجم تحت الأرض.[3]

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 يعد كطريقة الأرض التي تطلق الطاقة التي خزنت داخل الصفائح التكتونية خلال تحركها، إذا لم تتمكن الصفائح التكتونية في الحركة، ويظهر

العالم

متنوعاً بصورة كبيرة، وبغير وجود جبال ومحيطات أصغر بشكل صريح، حين تتحرك الصفائح التكتونية، فإنها تكون بصورة طبيعية بتدوير المواد في عباءة الأرض، يشتمل قاع

البحر

الذي توفره المادة الجديدة آلاف الأنواع من كل من النباتات والحيوانات، والتي لها دور من الأدوار المهمة في النظام البيئي البشري عن طريق القيام بأمور مثل امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين عن طريق عملية التمثيل الضوئي، وبغير الحركة التي يتيحها الزلازل، لا يمكن أن تتم أي من هذا على الأرض.

إلى جانب حدوث عدد القتلى، يمكن أن تؤدي الزلازل لحسائر بمليارات الدولارات بسبب هذه الأضرار، وسيؤدي إصلاح زلزال اليابان عام 2011 لحوالي تكلفة بقدر 232 مليار دولار، وكان مقدار الخسائر التي أدى لها الزلزال الإندونيسي عام 2004 لخسائر بـ 8.4 مليار دولار، إلى جانب الأضرار المادية، قد تتعرض البنية التحتية للتدمير وكبوات اقتصادية في المناطق المتضررة أخرى.[4]

أضرار تسببها الزلازل

تقع الكثير بل الآلاف من الزلازل الصغيرة تقريباً طوال الوقت، ولكن في أغلب هذه الزلازل تكون أقل من أن يشعر بها البشر، وفي المتوسط يقع زلزال قوي مرة واحدة خلال السنة، الزلزال الشديد يعتبر هو أضخم وأكثر الكوارث الطبيعية المدمرة، يمكن أن تدمر المدن في خلال ثوانٍ ويمكن أن يؤدي لحدوث موجات تسونامي قوية إذا حدث تمت في أسفل المحيط، وعلى الرغم من أن اضرار الزلازل معروفة، إلا أنها ظاهرة طبيعية يستلزم أن يمر بها كوكب الارض من أجل التخلص كم الضغوط التي تتركز تحت سطحه.


  • تدمير الهياكل من صنع الإنسان:

    قد يحدث للهياكل التي يصنعها الإنسان مثل المباني، لأضرار قوية عند حدوث لزلزال قوي، مما يؤدي هذا أحد أكثر اضرار الزلازل قوة ووضوحًا، في بعض الأوقات تقع المباني والهياكل الأخرى ، لأن الأساس لا يمكن التعامل مع قوة الأرض التي تتحرك بقوة.

  • تسونامي والفيضانات:

    يمكن أن تؤدي الزلازل أيضًا في لموجات من تسونامي، والتي تقوم بعمل فيضانات شديدة في المناطق الساحلية، فحين يحدث زلزال شديد أسفل الماء، فإنه يغير مستوى قاع البحر ويتسبب في ارتفاع أو انخفاض مستويات المياه، فسواء ارتفع أو انخفاض، فإنه يتسبب في خطراً على المناطق الساحلية نتيحة تكوين موجات كبيرة من المياه التي “تغمر” الشاطئ.