up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله زلزله PDF
QR code - زلزله

زلزله

زمين لرزه يکي از وحشتناک ترين پديده هاي طبيعت محسوب مي شود. اغلب زميني را که روي آن ايستاده ايم، به صورت تخته سنگ هاي صلب و محکمي تصور مي کنيم که از استحکام زيادي برخوردار است. هنگامي که زمين لرزه اي روي مي دهد براي لحظه اي اين تصور بر هم مي ريزد، اما طي همان لحظه کوتاه خسارت هاي شديدي وارد مي شود. با توجه به پيشرفت هايي که در حوزه علوم مختلف صورت گرفته است، دانشمندان توانسته اند نيروهايي را که باعث زمين لرزه مي شود، شناسايي کنند. علاوه بر آن با استفاده از فناوري هاي نوين مي توان شدت يک زلزله و مکان آن را حدس زد. مهم ترين کار باقي مانده آن است که راهي براي پيش گويي زمين لرزه بيابيم تا مردم هنگام وقوع آن غافلگير نشوند.
● تکان هاي زمين
زمين لرزه در واقع ارتعاشي است که در طول پوسته زمين به حرکت در مي آيد. اگر يک کاميون بزرگ از نزديکي منزل شما عبور کند، خيابان را به لرزه مي آورد و شما احتمالاً لرزه هاي خانه را احساس مي کنيد، در اين حالت مي توان گفت که زمين لرزه کوچکي رخ داده است، اما کلمه زمين لرزه معمولي به حوادثي اطلاق مي شود که در آن منطقه بزرگي همانند يک شهر تحت تأثير اين لرزش قرار گيرد.
براي وقوع يک زمين لرزه چند دليل مي توان ذکر کرد:
- فوران گدازه هاي آتشفشاني
- برخورد يک شهاب سنگ
- انفجارهاي زيرزميني (براي مثال يک آزمايش هسته اي زيرزميني)
- فرو ريختن يک سازه (همانند تخريب يک معدن)
اما اصلي ترين دليل وقوع زمين لرزه را مي توان حرکات صفحه هاي (Plates) زمين دانست. هر از گاهي در اخبار مي شنويم که زمين لرزه اي روي داده است، اما بايد دانست که زمين لرزه پديده اي است که هر روز در کره زمين روي مي دهد. براساس تحقيقات جديد هرساله حدود سه ميليون زمين لرزه روي مي دهد، يعني هشت هزار زمين لرزه در روز يا هر ۱۱ ثانيه يک زمين لرزه.
- حرکت صفحه ها در خلاف جهت يکديگر و دور شدن از هم.
- ضمن حرکت در خلاف جهت به همديگر بمالند.
اگر دو صفحه از يکديگر دور شوند گدازه هايي که از سنگ هاي مذاب تشکيل شده اند، از بين صفحه هاي پوسته زمين خارج مي شوند (اين عمل اغلب در کف اقيانوس ها روي مي دهد) هنگامي که اين گدازه ها سرد شوند، سخت شده و به شکل پوسته هاي جديد در مي آيند که فاصله بين دو صفحه را پر مي کنند. اگر دو صفحه به سمت يکديگر به حرکت درآيند، معمولاً يک صفحه به زير صفحه ديگر مي خزد. در بعضي موارد، هنگامي که دو صفحه به يکديگر فشار مي آورند، براي هيچ کدام از صفحه ها امکان ندارد که به زير صفحه ديگر برود، در اين صورت اين دو صفحه ضمن فشار آوردن به همديگر يک رشته کوه را به وجود مي آورند. در بعضي مواقع نيز صفحه ها ضمن عبور از کنار يکديگر به همديگر فشار وارد مي کنند. براي مثال تصور کنيد يک صفحه به سمت شمال و ديگري به سمت جنوب حرکت کند. در اين صورت اين صفحه ها از محل تماس به يکديگر نيرو وارد مي سازند.
در جايي که اين صفحات به يکديگر مي رسند، گسل تشکيل مي شود. در حقيقت گسل ترک هايي در پوسته زمين است که در دو طرف صفحه هايي که در خلاف جهت يکديگر در حال حرکت هستند، مشاهده مي شود. احتمال وقوع زلزله در اطراف خطوط گسل بيشتر از هر جاي ديگر است. گسل ها انواع مختلفي دارند که براساس موقعيت خط گسل و چگونگي حرکت دو صفحه نسبت به هم تقسيم بندي مي شود. در تمام انواع گسل ها، صفحه ها کاملاً به يکديگر فشار وارد مي سازند و در نتيجه هنگام حرکت آنها اصطکاک شديدي به وجود مي آيد. اگر نيروي اصطکاک بسيار شديد باشد مانع حرکت آنها مي شود در اين حالت فشاري که باعث ايجاد گسل مي شود افزايش مي يابد. اگر ميزان اين فشار از حد معيني بيشتر شود، بر نيروي اصطکاک غلبه مي کند و صخره ها ناگهان مي شکنند.
به عبارت ديگر، هنگامي که صخره ها به يکديگر فشار وارد مي کنند، انرژي پتانسيل به وجود مي آيد و هنگامي که صخره ها به حرکت درمي آيند، انرژي پتانسيل به جنبشي تبديل مي شود. اغلب زمين لرزه ها در اطراف مرز صفحه هاي زمين ساختي روي مي دهد زيرا در اين منطقه در اثر حرکت صفحه ها منطقه گسل به وجود مي آيد که داراي گسل هاي متعدد و به هم پيوسته اي است. در منطقه گسل، آزاد شدن انرژي جنبشي در يک گسل ممکن است باعث افزايش انرژي پتانسيل در گسل کناري شود که اين عمل به زمين لرزه ديگري منجر مي شود. به همين دليل است که گاهي در يک منطقه کوچک زلزله هاي متعددي در فاصله هاي زماني کم روي مي دهد.البته گاهي اوقات زمين لرزه هايي در وسط اين صفحه ها نيز روي مي دهد. يکي از شديدترين زمين لرزه هاي ثبت شده زمين لرزه اي است که در صفحه قاره اي آمريکاي شمالي در سال ۱۸۱۱ و ۱۸۱۲ اتفاق افتاد. دانشمندان در دهه ۱۹۷۰ دريافتند که احتمالاً منشاء اين زمين لرزه يک منطقه گسل ۶۰۰ ميليون ساله است که زير لايه هاي متعدد سنگ و صخره مدفون شده بود.
● امواج زمين لرزه
درست مثل هنگامي که درسطح آب اغتشاش روي مي دهد، انرژي آن به صورت امواج منتقل مي شود، وقتي که شکست يا جابه جايي در پوسته زمين روي مي دهد، انرژي آن به صورت امواج زمين لرزه منتقل مي شود. در هر زمين لرزه اي چند نوع موج مختلف مشاهده مي شود. امواج اصلي از لايه هاي داخلي زمين عبور مي کنند، در حالي که امواج سطحي از سطح مي گذرند. اغلب ويراني هاي زلزله توسط امواج سطحي - که امواج L هم ناميده مي شوند _ به وجود مي آيد، زيرا اين امواج ارتعاشات شديدي را به وجود مي آورند. هنگامي که امواج اصلي به سطح زمين رسيدند، امواج سطحي را به وجود مي آورند.امواج اصلي خود به دو گروه مهم تقسيم بندي مي شوند:
امواج اوليه که امواج P نيز ناميده مي شوند، با سرعت ۵ ۱ تا ۸ کيلومتر در ساعت حرکت مي کنند. سرعت حرکت اين امواج به جنس زميني که اين امواج از آنها عبور مي کنند بستگي دارد. سرعت اين امواج از موج هاي ديگر بيشتر است و بنابراين سريع تر به سطح زمين مي رسند. اين امواج قابليت عبور از جامدات، مايعات و گازها را دارند و به همين دليل به طور کامل از زمين عبور مي کنند. وقتي که اين امواج از صخره ها عبور مي کنند، در مسير حرکت خود به آنها به سمت جلو و عقب فشار وارد مي کنند.
امواج ثانويه امواج S ناميده مي شوند و مدت کوتاهي بعد از امواج P مي رسند. اين امواج هنگام حرکت خود، صخره ها را به سمت بالا فشار مي دهند، يعني ارتعاش صخره ها عمود بر مسير حرکت اين امواج است. امواج S برخلاف امواج P نمي توانند در داخل زمين به خط مستقيم حرکت کنند. اين امواج فقط از مواد جامد مي گذرند و به همين دليل هنگامي که در مرکز زمين به مايع برسند، متوقف مي شوند.با اين همه هر دو نوع موج از سطح زمين مي گذرند و بنابراين مي توان آنها را در آن سوي نقطه اي که زمين لرزه روي داده است، شناسايي کرد. در هر لحظه تعداد زيادي امواج زلزله اي ضعيف در قسمت هاي مختلف زمين قابل شناسايي است.
امواج سطحي را مي توان تا حدودي به امواج آب تشبيه کرد. چرا که امواج سطحي حين حرکت، سطح زمين را به سمت بالا و پايين مي رانند. حرکت اين امواج باعث ويراني هاي شديدي مي شود، چرا که صخره ها و پي ساختمان ها را به ارتعاش مي آورد. امواج L از همه کندتر هستند به همين دليل شديدترين لرزش ها در پايان يک زمين لرزه روي مي دهد.
● شناسايي کانون زلزله
همان طور که ذکر شد سه نوع مختلف موج زلزله وجود دارد که هر کدام با سرعت مشخصي حرکت مي کند. به رغم آنکه سرعت دقيق امواج P و S بسته به جنس و نوع ماده اي که اين امواج از آن عبور مي کنند، متغير است، نسبت سرعت حرکت آن دو در تمام زمين لرزه ها تقريباً ثابت باقي مي ماند.معمولاًسرعت امواج P،حدود۶ ۱برابرسرعت امواج S است.
دانشمندان مي توانند با استفاده از اين نسبت، فاصله بين هرنقطه از سطح زمين را با کانون زمين لرزه محاسبه کنند. کانون زلزله مکاني است که امواج زمين لرزه از آنها شروع شده اند. براي تشخيص کانون زلزله از ابزاري استفاده مي شود که زلزله نگار ناميده مي شود. زلزله نگار دستگاهي است که امواج مختلف را ثبت مي کند. براي يافتن فاصله بين زلزله نگار و کانون زلزله، دانستن زمان رسيدن اين امواج نيز ضروري است. با در اختيار داشتن اين اطلاعات، اختلاف زماني بين رسيدن اين امواج محاسبه شده و سپس نمودار ويژه اي رسم مي شود که در آن فاصله اي را که موج مي تواند طي مدت اختلاف زماني محاسبه شده طي کند، به دست مي آيد.
اگر اطلاعاتي از اين دست را از سه يا چند نقطه مختلف به دست آوريم، مي توان مکان کانون زلزله را به دست آورد. براي اين کار کافي است که کره اي فرضي حول هر يک از زلزله نگار ها رسم کرد که در آن مکان اندازه گيري به عنوان مرکز کره و فاصله محاسبه شده تا کانون زلزله به عنوان شعاع کره در نظر گرفته مي شود. پس سطح کره مورد نظر نشان دهنده تمام نقاطي است که از زلزله نگار به اندازه مورد نظر فاصله دارد. بنابراين کانون زلزله مورد نظر بايد در جايي در سطح اين کره قرار داشته باشد. اگر دو کره را بر اساس اطلاعات به دست آمده از دو زلزله نگار مختلف رسم کنيد، از تقاطع دو کره يک دايره به دست مي آيد. از آنجايي که کانون زلزله بايد در سطح هر دو کره قرار گرفته باشد، محيط دايره اي که از تقاطع دو کره به دست مي آيد، نشان دهنده تمام کانون هاي ممکن براي زلزله مورد نظر است.
از تقاطع کره سوم با اين دايره فقط دو نقطه حاصل مي شود که نشان دهنده کانون هاي محتمل براي زلزله است. از اين دو نقطه يکي در سطح زمين قرار دارد و ديگري در هوا، با توجه به آنکه کانون زلزله هميشه در سطح زمين قرار دارد، نقطه موجود در هوا کنار گذاشته شده و نقطه موجود در سطح زمين نشان دهنده مکان واقعي کانون زلزله است.
● درجه بندي دامنه و شدت زلزله
در هنگام وقوع زلزله بارها با کلمه مقياس ريشتر مواجه مي شويم. شايد کلمه مقياس مرکالي هم به گوشتان رسيده باشد هرچند که کمتر مورد استفاده قرار مي گيرد. اين دو مقياس قدرت يک زلزله را از دو جنبه مختلف بيان کنند.
از مقياس ريشتر براي بيان بزرگي يک زمين لرزه يعني مقدار انرژي آزاد شده طي يک زمين لرزه استفاده مي شود. اطلاعات مورد نياز براي محاسبه بزرگي زمين لرزه را از لرزه نگار به دست مي آورند. مقياس ريشتر لگاريتمي است يعني افزايش يک واحد در مقياس ريشتر نشان دهنده افزايش ده واحدي در دامنه موج است. به عبارت ديگر دامنه موج در زلزله ۶ ريشتري ده برابر دامنه موج زلزله ۵ ريشتري است و دامنه موج ۷ ريشتر ۱۰۰ برابر زلزله ۵ ريشتري است. مقدار انرژي آزاد شده در زلزله ۶ ريشتري ۷ ۳۱ برابر زلزله ۵ ريشتري است.
بزرگترين زلزله ثبت شده ۵ ۹ ريشتر شدت داشت، هرچند که مطمئناً زلزله هاي شديدتري در تاريخ طولاني زمين روي داده است. عمده زلزله هايي که روي مي دهد کمتر از ۳ ريشتر قدرت دارند.زلزله هايي که ۷ ريشتر يا بيشتر قدرت داشته باشند، زلزله هاي شديدي محسوب مي شوند.مقياس ريشتر فقط يکي از عواملي است که تبعات يک زلزله را بيان مي کند. قدرت تخريبي يک زلزله علاوه بر قدرت آن به ساختار زمين در منطقه مورد نظر و طراحي و مکان سازه هاي ساخت بشر بستگي دارد. ميزان ويراني هاي به بار آمده را معمولاً با مقياس مرکالي بيان مي کنند.دانشمندان مي توانند درجه مقياس ريشتر را درست پس از زمين لرزه و زماني که امکان مقايسه اطلاعات از ايستگاه هاي مختلف زلزله نگاري به وجود آمده، معين کنند. اما درجه مرکالي را نمي توان به اين سرعت مشخص کرد و لازم است که محققان زماني کافي براي بررسي اتفاقاتي که حين زمين لرزه روي داده است، در اختيار داشته باشند. هنگامي که تصور دقيقي از ميزان خسارت هاي وارده به عمل آمد، مي توان درجه مرکالي مناسب را تخمين زد.
● مقابله با زمين لرزه
طي پنجاه سال اخير اطلاعات زيادي در مورد زلزله کسب کرده و فرآيند وقوع آن را بهتر از پيش درک مي کنيم، اما هنوز هم براي مقابله با آن کاري نمي توانيم انجام دهيم. زمين لرزه ها توسط فرآيندهاي بنيادين و قدرتمند زمين شناختي که خارج از حيطه کنترل ما هستند، به وجود مي آيند. اين فرآيندها نسبتاً غير قابل پيش بيني است، بنابراين در حال حاضر اين امکان وجود ندارد که به مردم گفت دقيقاً چه وقت زلزله روي مي دهد. اين امواج زلزله اي ثبت شده، مي تواند به ما اطلاع دهد که ارتعاش هاي بسيار قويتري در راه است، اما اين اطلاعات مي تواند فقط چند دقيقه پيش از وقوع زلزله به ما اخطار دهد. دانشمندان مي توانند برپايه حرکت هاي صفحه ها در زمين و موقعيت منطقه هاي گسل، پيش بيني کنند که در کدام مناطق احتمال وقوع زلزله زياد است. همچنين با تحقيق در تاريخ زمين لرزه هاي روي داده در منطقه مورد نظر، زمان احتمالي وقوع زلزله را پيش بيني کنند. با اين همه اين پيش بيني ها معمولاً بسيار ضعيف هستند. اما پيش بيني دانشمندان در مورد پس لرزه ها دقيق تر است. پس لرزه ها، لرزه هايي است که پس از زلزله اوليه روي مي دهد. اين پيش بيني ها براساس تحقيق هاي بسيار وسيعي که در مورد الگوهاي پس لرزه ها انجام شده است، صورت مي گيرد.زلزله شناسان در اين مورد که چگونه زمين لرزه هايي که از يک گسل شروع شده اند، مي توانند زلزله هاي ديگري را در گسل هاي متصل به يکديگر به وجود آورند، پيش بيني هاي دقيقي انجام مي دهند.
زمينه ديگر تحقيق ارتباط بين بارهاي الکتريکي و مغناطيسي در صخره ها و زمين لرزه است. بعضي از دانشمندان بر اين عقيده اند که اين ميدان الکترومغناطيسي پيش از زمين لرزه تغيير مي کند. علاوه بر اين زلزله شناسان خروج گاز از زمين و تغيير شکل زمين را به عنوان علائم اخطار دهنده زمين لرزه مي شناسند. با اين همه در بسياري از موارد نمي توان زمين لرزه را با دقت کافي پيش بيني کرد.
پس براي مقابله با زمين لرزه چه کاري مي توان انجام داد؟ عمده پيشرفت هايي که طي ۵۰ سال گذشته حاصل شده است به آمادگي براي زلزله و مخصوصاً حيطه مهندسي عمران مربوط مي شود. طي چند دهه اخير استانداردهايي براي ساخت ساختمان ها در نظر گرفته شده است تا مقاومت آنها در برابر نيروي امواج زمين لرزه افزايش يابد. از استانداردهاي جديد مي توان به تقويت مصالح اشاره کرد. طراحي بناها به شيوه اي که از انعطاف پذيري لازم براي جذب ارتعاش ها برخوردار باشند بدون آنکه تخريب شوند،يکي ديگر از اين روش هاست.
طراحي ساختمان ها به شيوه اي که بتوانند اين ضربه ها را بگيرند، مخصوصاً در مناطقي که زلزله خيز هستند، از اهميت بسياري برخوردار است.يکي ديگر از مولفه هاي آمادگي، آموزش مردم است. امروزه بسياري از سامان هاي دولتي در اغلب کشورها دفترچه هاي راهنمايي منتشر مي کنند که در آن چگونگي وقوع زلزله، راهنمايي هايي در مورد حفاظت خانه در برابر زلزله هاي احتمالي و فعاليت هايي که در زمان وقوع زلزله بايد انجام داد، گردآوري شده است.

شناخت زلزله تعريف زلزله مردم عامي درکلامي ساده زلزله راحرکت ناگهاني زمين ناشي ازخشم نيروهاي ماوراء الطبيعه وخدايان مي دانند که بر بندگان عاصي وعصيانگر ...

نگاه اجمالي: در هنگام وقوع زلزله بارها با کلمه مقياس ريشتر مواجه مي‌شويم. شايد کلمه مقياس مرکالي هم به گوشتان رسيده باشد. هر چند که کمتر مورد استفاده ...

زمين لرزه يكي از وحشتناك ترين پديده هاي طبيعت محسوب مي شود. اغلب زميني را كه روي آن ايستاده ايم، به صورت تخته سنگ هاي صلب و محكمي تصور مي كنيم كه از ا ...

آثار زلزله: هنگامي که زلزله اتفاق مي افتد از خود آثاري به جا مي گذارد ،اين آثار به شرح زير است : لرزش زمين وتخريب ساختمانها : در اثر زلزله زمين به ارت ...

منطقه ايران را چه در محدوده کمربند کوهزايي رشته کوه البرز و چه در محدوده زاگرس بررسي کنيم، طيف وسيعي را از نظر گستردگي در آمار لرزه ها مشاهده خواهيم ک ...

معمولاً وقتي از شدت درجه ريشتر (Richter) صحبت مي شود، تمام اطلاعات مربوط به شدت يک زلزله ارائه مي شود. زلزله اي که در تابستان سال ۱۹۹۸ قسمتي از افغانس ...

زمين لرزه يکي از وحشتناک ترين پديده هاي طبيعت محسوب مي شود. اغلب زميني را که روي آن ايستاده ايم، به صورت تخته سنگ هاي صلب و محکمي تصور مي کنيم که از ا ...

▪ مخاطرات دريايي، درياي خزر چيست؟ در پژوهش هاي خود مخاطرات درياي خزر را جمع بندي کرديم و متوجه شديم يکي از مهم ترين مخاطرات، «جريان شکافنده» دريا است. ...

دانلود نسخه PDF - زلزله