علم الزلازل

هو عبارة عن اهتزازات ناتجة عن طاقة محررة من باطن الأرض على شكل موجات تحدث في اوقات معينه نتيجة تقلصات في القشرة الأرضية تحدث في البر والبحر وتكون إما عامودية أو أفقية.

الزلازل أو الإهتزازات الأرضية تعتبر من الظواهر الطبيعية، تتكون أحياناً في بعض المناطق بشكل دوري منتظم وفي مناطق أخرى تأتي بشكل مفاجئ، وفي الحالتين ينتج دماراً وانهيارات وكوارث، في حال كانت شدتها كبيرة، ولا تستغرق الزلازل والإهتزازات بضع ثواني في حدوثها إلا أنه يمكن أن تصل مدتها في الحالات العنيفة إلى عدة دقائق.

نقطة انطلاق الزلزال داخل القشرة الأرضية تسمى (البؤرة) أما التي تقابل مركز الزلزال على السطح فتسمى بالمركز السطحي للزلزال، وعادة تكون شدة الزلزال عند هذه النقطة أقصاى من أي نقطة أخرى، ويوجد هناك أجهزة لقياس الذبذبات العالية للموجات الزلزالية.

بؤرة الزلزال

ويوضع في محطات تسجيل الزلازل ثلاثة أجهزة يتخصص إحداها بقياس الحركة الرأسية Z والجهازان الأخران لقياس (E-W,N-S)، ومع تقدم في علم الإلكترونيات استطاع العلماء تصميم أجهزة قياس دقيقة وخفيفة الوزن يمكن نقلها إلى الحقول للدراسات الزلزالية.

الطاقة المتحررة من بؤرة الزلزال تنتقل على شكل موجات في باطن الأرض في جميع الاتجاهات؛ والموجات المتجهه إلى السطح تسبب الاهتزازات المدمرة التي تدمر المباني والمنشآت، أما الموجات التي تتجه إلى الأعماق فتتبع مساراً مختلفاً اعتماداً على خواص المكونات الباطنية للأرض.

تحدث الزلازل في كافة بقاع الأرض، وتقوم المراصد العالمية بتسجيل الزلازل التي تحدث، إذ تسجل ما يقارب مليون هزة سنوياً؛ إلا أن الهزات العنيفة أقل بكثير، ويترتب عادة عند حدوث زلزال عنيف دمار اقتصادي وبشري؛ فالطاقة المتحررة عند حدوث الزلزال قد تفوق (100,000) قنبلة ذرية.^{[بحاجة لمصدر]} ولذلك تطورت التقنيات الزلزالية وهندسة الزلازل، كما تم وضع معايير خاصة لتصميم أبنية مقاومة للزلزال.

ورغم إمكانية حدوث الزلازل في أي نقطة ضمن الكرة الأرضية، إلا أن توزيعها ليس عشوائيا، بل يتركز بأحزمة تسمى الأحزمة الزلزالية، من أهم هذه الحزم:

1. حزام المحيط الهادي (70%)
2. حزام الألبي (20%).

ويشمل هذان الحزامان على 90% من الزلازل التي تحدث في الأرض، وتتفرع عن هذين الحزامين أحزمة صغيرة أقل فاعلية من الأحزمة الرئيسة، وتعتبر الزلازل التي تحدث في المناطق العربية والتي تمتد من مضيق جبل طارق- جبال الألب - جبال طوروس في تركيا - جبال زاكروس في العراق وإيران - وجبال الهمالايا وجنوب شرق آسيا من ضمن الحزام الألبي.

يعتمد التوزيع الجغرافي لهذه الأحزمة على نظرية تكتونية الصفائح، وبها نفترض بأن الجزء الخارجي من الكرة الأرضية مقسم إلى عدة صفائح مختلفة، وتوجد بين هذه الصفائح حركة نسبية تكون حركة تقاربية أو تباعدية أو انتقالية، لذلك فالزلازل تتركز في المناطق الحدودية للصفائح وفي وسطها.

1. الزلازل التي تتشكل في الحواجز المحيطية تكون نتيجة الصدوع العامودية، أي نتيجة لتباعد الصفائح.
2. الزلازل التي تحدث على امتداد الصدوع تحويلية يكون السبب في حدوثها هو الانزلاقات.
3. الزلازل التي تحدث في السلاسل الحديثة يكون سببها صدوع مقلوبة نتيجة لعملية انضغاط ويوجد أيضاً انزلاقات وانواع الصدوع السابقه المختلفة، وهذا يبين لنا أن ميكانيكية التشوهات فيها ليست بسيطة.

• 1. الزلازل التي تحدث على حدود الصفائح التكتونية تشكل 90% من الهزات الأرضية.
  2. الزلازل القارية وهذه الزلازل تحدث بعيداً عن حدود الصفائح ولهذه الزلازل دراسة قليلة ليست كافية.

تتمز الهزات القارية بإنه يمكن الإحساس والشعور بها على مساحات كبيرة

وهي تلك الهزات التي لها مقدار زلزالي أقل من 3 وتصنف إلى

• 1. زلازل دقيقة مقدارها الزلزالي أقل أو تساوي (3) وأكبر أو تساوي (1).
  2. الزلازل الدقيقة جداً مقدارها الزلزالي أقل أو يساوي (1).

تحدث الزلازل الدقيقة بنسبة عالية في المناطق ذات النشاط الزلزالي العالي، وهذا يعد من أهم مميزاتها.

الإستكشافات القمرية بدأت عام 1972، كان القمر جسماً كوكبياً هادئاً من الناحية الحركية الصفائحية والبراكين، تتراوح تسجيل محطة الأجهزة القمرية ما بين (600-3000) هزة قمرية كمعدل كل سنة، هذه الهزات تعتبر صغيرة يبلغ مقدارها حوالي 2 على مقياس ريختر. تم تسجيل نموذج زلزالي على سطح القمر من محطة المركبة أبولو 16، وضع فيها ثلاثة أنواع من الحوادث المختلفة:

• 1. الزلازل القمرية العميقة ويقع بؤرها على عمق من (600-900) كيلو متر داخل القمر.
  2. تحدث في الجزء الضحل من القمر وهذا النوع ليس شائعاً يعتقد بأنه قد ينشأ من تحرر الشد التكتوني الكائن في صخور قشرة القمر؛ لذلك فإما ان تكون هناك مياه جوفية أو وجود نوع من التكسير الجاف الخاص، وهذا يحصل نتيجة لظروف حرارية غير طبيعية.
  3. زلازل ناتجة من اصطدام بعض الأجسام بسطح القمر، ومنها التي يصنعها الإنسان.

وتقسم إلى

• 1. المحطات التقليدية
  2. المحطات الإقليمية
  3. المحطات المؤقتة

• 1. بعد الموقع عن مواقع الضجيج وطرق المواصلات الرئيسية.
  2. سهولة الوصول إلى الموقع.
  3. وجود قاعدة صخرية ثابتة نسبيا ويفضل ان تكون صخوراً نارية أو متحولة.
  4. ان يكون الموقع في مستوى منخفض ولا يفضل وضعها في مواقع طوبوغرافية ناتئة.
  5. اختبار الموقع من ناحية نسبة الإشارة إلى التشويش.

من أهم الإنجازات في تاريخ تطور علم الزلازل:[2][3]

• التوقعات المبكرة للأسباب الطبيعية للزلازل في كتابات طاليس من ميلتوس (عام 585 قبل الميلاد), وأناكسيمنس من ميليتوس (عام 550 قبل الميلاد), وأرسطو (عام 340 قبل الميلاد) وتشانغ هنغ (عام 132 م).
• في عام 132 م، صمم تشانغ هنغ من أسرة هان بالصين أول مقياس معروف للزلازل.
• في عام 1664، زعم أثناسيوس كيرشر أن الزلازل تنتج عن حركة النيران الموجودة في قنوات في باطن الأرض.
• في عام 1703، افترض مارتن ليستر (1638 إلى 1712) ونيكولاس ريميري (1645 إلى 1715) أن الزلازل ناتجة عن انفجارات كيميائية تحدث في باطن الأرض.
• تزامن زلزال لشبونة لعام 1755 مع الازدهار العام للعلوم في أوروبا حيث أُطلقت محاولات علمية مكثفة لفهم سلوك وأسباب الزلازل. وتتضمن الاستجابات الأولى عمل جون بيفيس (1757) وجون ميشل (1761). ويقول ميشل إن الزلازل تنشأ في باطن الأرض وهي عبارة عن موجات حركية تتسبب بها صخور على بعد أميال تحت سطح الأرض.
• بداية من عام 1857، وضع روبرت ميلت حجر الأساس لعلم الزلازل المفيد كما نفذ تجارب تتعلق بعلم الزلازل باستخدام متفجرات.
• في عام 1897، قادت الحسابات النظرية التي أجراها العالم إيميل فيشات إلى أن باطن الأرض يتكون من غلاف من السيليكات تحيط نواة من الحديد.
• في عام 1906، حدد ريتشارد ديكسون أولدهام وصول موجات منفصلة ما بين الموجات P والموجات S والموجات السطحية وهو أول من وجد الدليل على أن للكرة الأرضية لبًا مركزيًا.[4]
• في عام 1910، بعد دراسة زلزال سان فرانسيسكو وضع هاري فيلدينج ريد نظرية جديدة، وهي نظرية الارتداد المرن والتي ظلت الأساس للدراسات التكتونية الحديثة. ويعتمد تطور هذه النظرية على التقدم الكبير السابق للتيارات المستقلة التي تعمل على دراسة سلوك المواد المرنة والرياضيات.
• في عام 1926، كان هارولد جيفريز، أول من زعم، استنادًا إلى دراسته للزلازل، أنه توجد تحت القشرة الأرضية لب الأرض وهو سائل.
• في عام 1937، قالت إنجي لمان عالمة الزلازل الدنماركية بأنه يوجد في باطن الأرض سائل وخارج منطقة اللب يوجد لب داخلي صلب.
• بحلول ستينيات القرن العشرين، تطور العلم حتى ظهرت نظرية شاملة حول أسباب حدوث الزلازل وتضم كل ذلك النظرية المستقرة حول تكتونيات الصفائح.

تبين السجلات الزلزالية ثلاثة مكونات رئيسية للحركة الأرضية، الخط الأحمر يمثل وصول أول الموجات P والخط الأخضر وصول الموجات S التالية.

والموجات الزلزالية هي موجات مرنة تنتشر في المواد الصلبة والسائلة، ويمكن تقسيمها إلى موجات الجسم وهي التي تسري في داخل المواد؛ والموجات السطحية والتي تسري في الأسطح أو بين الأسطح والمواد والطرق الطبيعية، وهي نوع من الموجات الدائمة.

• شخص حساس للزلازل
• أبو عبد الله بن زكريا القزويني
• البيروني
• ابن سينا
• ياقوت الحموي
• جيوفيزياء رياضية
• إنجي لمان
• جوسيب ميركالي

• Allaby, Ailsa؛ Allaby, Michael, المحررون (2003)، Oxford Dictionary of Earth Sciences (ط. Second)، مطبعة جامعة أكسفورد. {{استشهاد بموسوعة}}: الوسيط |title= غير موجود أو فارغ (مساعدة)
• Gubbins (1990)، Seismology and Plate Tectonics، Cambridge University Press، ISBN 0-521-37141-4.
• Hall (2011)، "Scientists on trial: At fault?"، نيتشر، 477 (7364): 264–269، Bibcode:2011Natur.477..264H، doi:10.1038/477264a.
• Earthquake prediction: An overview (PDF)، International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology، International Association of Seismology & Physics of the Earth's Interior، ج. 81B، 2003، ص. 1205–1216، مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 أكتوبر 2013.
• Lay, Thorne, المحرر (2009)، Seismological Grand Challenges in Understanding Earth's Dynamic Systems (PDF)، Report to the National Science Foundation, IRIS consortium، مؤرشف من الأصل (PDF) في 05 فبراير 2018.
• Schulte, Peter (05 مارس 2010)، "The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary"، Science، AAAS، 327 (5970): 1214–1218، Bibcode:2010Sci...327.1214S، doi:10.1126/science.1177265، ISSN 1095-9203، PMID 20203042، مؤرشف من الأصل في 13 مارس 2010، اطلع عليه بتاريخ 05 مارس 2010.
• Shearer (2009)، Introduction to Seismology (ط. Second)، Cambridge University Press، ISBN 978-0-521-70842-5.
• Stein؛ Wysession (2002)، An Introduction to Seismology, Earthquakes and Earth Structure، Wiley-Blackwell، ISBN 978-0-86542-078-6.
• Wen؛ Helmberger (1998)، "Ultra-Low Velocity Zones Near the Core-Mantle Boundary from Broadband PKP Precursors" (PDF)، ساينس، 279 (5357): 1701–1703، Bibcode:1998Sci...279.1701W، doi:10.1126/science.279.5357.1701، مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 مارس 2016.
• الوقاية من الزلازل - سهل السنوي (1987) - مجلة آفاق العلمية- العدد الحادي عشر - مؤسسة الابحاث العربيه
• الزلازل والبيئة - سهل السنوي - (1987) - مجلة العلم والمستقبل - العدد الرابع
• كتاب أساسيات علم الزلازل - سهل عبد الله السنوي - 1997

• European-Mediterranean Seismological Center, real-time earthquake information website.
• Seismological Society of America.
• Incorporated Research Institutions for Seismology.
• USGS Earthquake Hazards Program.

• بوابة علم المواد
• بوابة الفيزياء
• بوابة علم طبقات الأرض
• بوابة علم طبيعة الأرض
• بوابة علوم الأرض
• بوابة كوارث