زلزله چیست و چطور ایجاد می شود؟

زلزله حالت خاصى از تغییر شکل توده‌هاى سنگى است که در آن پدیده گسیختگى در مقیاس متفاوت رخ مى‌دهد. در گزارش یک زلزله با مفاهیمی چون کانون سطحی زلزله، مرکز زلزله و ... مواجه هستیم.به عبارت دیگر، هر نوع لرزش زمین در اثر عبور امواج لرزه‌اى موجب زلزله می‌شود. عامل ایجاد امواج لرزه‌اى هم آزاد شدن انرژى‌هاى اندوخته شده در زمین است.  چطور زلزله می‌شود؟ بقیه در ادامه مطلب...

زکات علم در نشر آن است. امام علی(ع)

زلزله


زلزله یا زمین لرزه چیست؟

 لرزش ناگهانی پوسته های جامد زمین ، زلزله یا زمین لرزه نامیده می شود. دلیل اصلی وقوع زلزله را می توان افزایش فشار بیش از حد داخل سنگها و طبقات درونی زمین بیان نمود.    

لرزش ناگهانی پوسته های جامد زمین ، زلزله یا زمین لرزه نامیده می شود. دلیل اصلی وقوع زلزله را می توان افزایش فشار بیش از حد داخل سنگها و طبقات درونی زمین بیان نمود. این فشار به حدی است که در سنگ گسستگی بوجود می آید و دو قطعه سنگ در امتداد سطح شکستگی نسبت به یکدیگر حرکت می کنند. به سطح شکستگی که توأم با جابجایی است، گسل گفته می شود. وقتی که سنگ شکسته می شود، مقدار انرژی که در زمان طولانی در برابر شکستگی حالتهای مختلفی را برای آزادسازی انر ژی نهفته شده بوجود می آورد.

بطوری که در ابتدا فشار و نیروهای درونی ممکن است باعث ایجاد یکسری لرزه های خفیف و کوچک در سنگها شود که پیش لرزه نامیده می شود. بعد از اینکه فشار درونی بر مقاومت سنگها غلبه کرد انرژی نهفته آزاد می گردد و زمین لرزه اصلی رخ می دهد، البته نباید از اثر لرزشهای کوچکی که بعد از زمین لرزه اصلی نیز اتفاق می افتد و به نام پس لرزه معروف هستند، چشم پوشی کرد. لرزه ، پیش لرزه ، لرزه اصلی و پس لرزه مجموعا یک زمین لرزه را نشان می دهند.

باید توجه داشت که تمام زلزله ها با پیش لرزه ها همراه نیست و همچنین پیش لرزه را نمی توان مقدمه وقوع یک زلزله بزرگ دانست، زیرا در بسیاری از موارد یک زلزله مخرب خود یک پیش لرزه فوق العاده مخربی بوده است که در تعقیب آن اتفاق افتاده است. همچنین در بسیاری از زمین لرزه ها زلزله اصلی بدون هیچ لرزه قبلی و یکباره اتفاق می افتند، زلزله هایی هم در اثر عوامل دیگر مثل ریزشها (مثلا ریزش سقف بخارهای آهکی و زمین لغزشها) و یا در بعضی موارد فعالیتهای آتشفشانی نیز بوجود می آید که مقدار و شدت آنها کمتر است.

 زلزله

چرا زلزله بوجود می آید؟

به درستی مشخص نیست که چرا زلزله بوجود می آید، اما همانطور که قبلا اشاره شد تجمع انر ژی در درون زمین از یک طرف و افزایش نیروی زیاد در درون زمین و عدم تحکمل طبقات زمین برای نگهداری این انرژی از طرف دیگر موجب شکسته شدن زمین در بعضی نقاط آن شده و انرژی از محل آن آزاد می شود. این شکستگی که اکثرا با جابجایی زمین اتفاق می افتد باعث خطرات و ایجاد لرزش زمین می شود که به آن زلزله گفته می شود.

اما این انرژی از کجا می آید؟ برخی معتقدند که زمین از ورقه هایی تشکیل شده است که این ورقه ها با صفحاتی که در کنار هم قرار دارند به یکدیگر فشار وارد کرده و باعث می شوند که ورقه هایی که دارای وزن کمتری هستند به داخل زمین فرو روند (این پدیده در اصطلاح علمی فرو رانش صفحات گفته می شود). همچنین ممکن است که ورقه ها در کنار یکدیگر به هم فشرده شوند. در اثر فرو رانش و پایین رفتن صفحه به درون زمین و به دلیل افزایش فشار و دمای طبقات درونی ، ورقه شروع به گرم شدن و ذوب شدن می کند و مواد مذاب حاصله سبک شده و مجددا به سمت بالا حرکت کرده و فشاری را به طبقات مجاور وارد می کند.

ترکیب این نیروها در درون زمین باعث ایجاد یک حالت عدم تعادل انرژی می شود، این وضعیت تا زمانی که طبقات فوقانی و سطحی زمین تحمل مقاومت در برابر آن را داشته باشند حفظ می گردد. اما زمانی که سنگها دیگر تحمل این فشارها را نداشته باشند، انرژی به یکباره آزاد می گردد و زلزله بوجود می آید. البته این بدان مفهوم نیست که تمامی زلزله ها بدین طریق ایجاد می شوند، بلکه می توان گفت بخش اصلی زمین لرزه ها ، با این فرضیه قابل توجیه است.

 زمین لرزه

رابطه گسل با زلزله

رابطه گسل زلزله دو طرفه می باشد. یعنی وجود گسلهای فراوان در یک منطقه سبب بروز زلزله می گردد. این زلزله به نوبه خود سبب ایجاد گسل جدیدی گردیده و نتیجتا تعداد شکستگیها زیادتر شده و به این ترتیب قابلیت لزره خیزی منطقه افزایش می یابد.

نحوه آزاد شدن انرژی زلزله

ممکن است یک زلزله به همراه خود پیش لرزه و پس لرزه هایی داشته باشد، که این دو قبل و بعد از زلزله اصلی ممکن است وقوع یابند، به عبارتی دیگر این موضوع به نحوه آزاد شدن انرژی زلزله بستگی دارد. بطوری که انرژی زلزله بصورتهای زیر آزاد می گردند:

 

پیش لرزه

گاهی اوقات از بروز زلزله اصلی ، یکسری زلزله هایی با بزرگی کمتر از زلزله اصلی به وقوع می پیوندند که معمولا فراوانی آنها با نزدیک شدن به زمان وقوع لرزش اصلی ، افزایش می یابد.

 

لرزش اصلی

همان زلزله اصلی بوده که بواسطه آن اکثر انرژی ذخیره شده در سنگها یکباره آزاد می گردد و چنانچه داده های مربوط به یک زلزله بزرگ غیر دستگاهی باشد مهلرزه نامیده می شود.

 

پس لرزه

زلزله های خفیفتری که غالبا پس از لرزش اصلی ، از حوالی کانون زلزله اصلی منشأ می گیرند، را پس لرزه می گویند. پس لرزه ها می توانند حتی تا سالها پس از وقوع زلزله های اصلی نیز به طول انجامد.

 

دسته لرزه

مجموعه ای از تعداد زیادی زلزله که در یک منطقه محدود در مقطع زمانی در حد هفته تا چند ماه به وقوع می پیوندد. دسته لرزه ها غالبا در نواحی آتشفشانی دیده می شوند.

 

ریز لرزه

زلزله های ضعیفی هستند که بزرپی آنها سه ریشتر و یا کمتر از 3 بوده و غالبا افزایش ناگهانی و نامنظم انها نشانه قریب الوقوع بودن مهلرزه یا زلزله اصلی می باشند.

منبع: سازمان آموزش و پرورش خراسان

 

 گسل یا شکست

 

زلزله چیست:

   حالت خاصی از تغییر شکل توده های سنگی است که در آن پدیده های گسیختگی در مقیاس متفاوت رخ می دهد. یا هر نوع لرزش زمین در اثر عبور امواج لرزه ای زلزله است. عامل ایجاد مواج لرزه ای پاسخ زمین به انرژی های اندوخته است. نظریه Elastic rebound که پس از زلزله 1906 سن فرانسیسکو توسط راید (Reid) ارائه گردیده و قادر است نحوه بروز زلزله را به وسیله اعمال تنش به طرفین یک گسل، به صورت ذیل توجیه نمایند: اجسام در برابر نیرو تا حد الاستیک مقاومت کرده و انرژی را در خود ذخیره می کنند اما با افزایش تنش در بیش از حدالاستیک، سنگ می شکند و امواج لرزه ای را آزاد می کند و بعد به شکل اولیه خود برمی گردند. اگر این نیرو در اعماق به سنگ وارد شوند سنگ خاصیت شکل پذیر از خود نشان می دهند. عمقی که در آن زمین لرزه رخ می دهد زون لرزه زا) (schisosphere نامیده می شود.

   مشخصات زلزله

   کانون ژرفی یا مرکز زلزله ( Hypocenter) یا (Focus): جایی است که در اثر گسیختگی در پوسته امواج لرزه ای آزاد می شود.

   کانون سطحی زلزله (Epicenter): نزدیکترین فاصله کانون به سطح زمین است که به طور طبیعی دارای بیشترین شدت لرزش است.(شکل 3 )

   ژرفای زلزله (Focal Depth): فاصله بین کانون ژرفی زلزله تا سطح زمین است.

   فاصله زلزله (?): فاصله بین مرکز سطحی تا ایستگاه ثبت زلزله است.

   زلزله ها بر پایه ژرفا به انواع زیر تقسیم می شوند:

   - زلزله های کم ژرفا: با عمق کمتر از 70 کیلومتر

   - زلزله های با ژرفا متوسط: عمق 300-100 کیلومتر

   - زلزله های باژرفای بیشتر از 300 کیلومتر

   :( Earthquake group) گروه زلزله

   زلزله یک لرزش واحد نیست بلکه به صورت دسته ای از لرزشها ست.اگر نمودار گروه زلزله را در طول زمان رسم وجود دارد که بزرگترین لرزش است .زمین لرزه هایی قبل از لرزش اصلی Main shock کنیم یک لرزه شاخص یا

   را پیش لرزه و لرزه بعد از زلزله اصلی را پس لرزه گویند.معمولا پس لرزه ها فراوان ترند.

 مناطق زلزله خیز جهان

زلزله حالت خاصى از تغییر شکل توده‌هاى سنگى است که در آن پدیده گسیختگى در مقیاس متفاوت رخ مى‌دهد.

در گزارش یک زلزله با مفاهیمی چون کانون سطحی زلزله، مرکز زلزله و ... مواجه هستیم.

به عبارت دیگر، هر نوع لرزش زمین در اثر عبور امواج لرزه‌اى موجب زلزله می‌شود. عامل ایجاد امواج لرزه‌اى هم آزاد شدن انرژى‌هاى اندوخته شده در زمین است.

  چطور زلزله می‌شود؟

کانون ژرفى یا مرکز زلزله (Hypocenter) یا (Focus): جایى است که در اثر گسیختگى در پوسته زمین امواج لرزه اى آزاد مى شود.

کانون سطحى زلزله (Epicenter): نزدیکترین فاصله مرکز زلزله به سطح زمین است که به طور طبیعى داراى بیشترین شدت لرزش است.

ژرفاى زلزله (Focal Depth): فاصله بین کانون ژرفى زلزله تا سطح زمین است.

فاصله زلزله: فاصله بین مرکز سطحى زلزله تا ایستگاه ثبت زلزله است.

زلزله ها بر اساس ژرفا به چند نوع تقسیم مى‌شوند:

- زلزله‌هایی با عمق کمتر از 70 کیلومتر را زلزله کم ژرفا می‌گویند.

- زلزله‌هایی با عمق 100 تا 300 کیلومتر، زلزله با ژرفای متوسط نامیده می‌شود.

- زلزله‌هاى باژرفاى بیشتر از 300 کیلومتر، زلزله با عمق زیاد نام دارد.

 

مناطق زلزله خیز جهان