ما هو تفسير طبيعة الزلزال؟ وما هي أسباب حدوثه؟

الزلزال هو تأثيرات اهتزازية تحدث نتيجة لإطلاق طاقة مخزنة في باطن الأرض، وتظهر على شكل موجات في أوقات محددة.

ويمكن أن تحدث هذه الاهتزازات نتيجة لانكماشات في القشرة الأرضية، سواء على اليابسة أو في البحار، ويمكن أن تكون عمودية أو أفقية.

والزلازل أو الاهتزازات الأرضية هي ظواهر طبيعية، وتظهر أحيانًا بشكل منتظم في بعض المناطق، بينما تأتي بشكل مفاجئ في مناطق أخرى.

وفي كلا الحالتين، يمكن أن تتسبب في تدمير وانهيارات وكوارث، خاصة إذا كانت قوتها كبيرة.

ويمكن أن تستمر مدة الزلزال بضع ثوانٍ فقط في الحالات الأخف، ولكنها يمكن أن تستمر لعدة دقائق في الحالات الأكثر عنفًا.

كيف يحدث الزلزال؟

الهزات الأرضية تُعرَف على أنها ظاهرة فيزيائية كونية معقدة للغاية، وتمثل تلك الهزات حركات تحدث بشكل عشوائي في القشرة الأرضية، تتسبب في اهتزازها وتحريكها وتشكيل موجات عنيفة نتيجة لإطلاق كميات هائلة من الطاقة من باطن الأرض.

ويتم توليد هذه الطاقة نتيجة التحرك الرأسي أو الأفقي للصخور الأرضية عبر الشقوق التي تحدث بسبب التقلصات والضغوط العالية التي تتعرض لها الأرض بشكل مستمر.

وتتفاوت الهزات الأرضية في شدتها، حيث يمكن أن تكون بسيطة وتسبب أضراراً طفيفة، وفي بعض الأحيان تصبح عنيفة بحيث تؤدي إلى تشقق سطح الأرض وتشكيل الحفر والانزلاقات الأرضية، وتدمير المباني والطرق والبنية التحتية للكهرباء والمياه وغيرها.

ويزداد تأثير الزلزال بشكل ملحوظ في المناطق ذات التربة الضعيفة، وخاصةً في الترب الرملية والطينية الحديثة التكوين.

ويمكن تفسير هذا الظاهرة بسبب اهتزاز هذه الترب بشدة نتيجة لانخفاض معامل المرونة والصلابة فيها، وعدم قدرتها على تخفيف التأثير التسارعي الذي تتعرض له الجسيمات الصغيرة نتيجة لحدوث الزلازل.

بشكل عام، يمكن تصنيف أسباب الزلازل إلى أسباب طبيعية لا يمكن للإنسان السيطرة عليها وأسباب غير طبيعية تنشأ نتيجة لأنشطة الإنسان التي تؤثر على توازن القشرة الأرضية.

ومن المعروف أن الزلازل الناتجة عن أسباب طبيعية تكون أشد في شدتها وتسبب أكبر مستويات من الدمار.

وتشكل الزلازل التكتونية 90% من جميع الزلازل، وتنشأ هذه الزلازل عمومًا نتيجة للحركة النسبية للصفائح القطعية التي تشكل القشرة الأرضية.

وفي هذه العملية، تتحرك القارات سواء باتجاه بعضها البعض أو بعيدًا عن بعضها البعض، مما يسبب تكوين إجهادات تضغط وتشد بعضها البعض.

وتبدأ تراكم الإجهادات الداخلية في طبقات الصخور الواقعة على حدود الصفائح المتحركة.

وعندما تصبح قيم الإجهادات المتراكمة أكبر من قيمة الإجهادات القصوى التي يمكن للصخور تحملها، يحدث تكسر وتحرك فجائي لهذه الطبقات الصخرية.

وهذا بدوره يؤدي إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة المتجمعة، حيث تنتقل هذه الطاقة على شكل موجات زلزالية في جميع الاتجاهات.

خطر حدوث الزلزال

تأثير الزلازل يعتمد على مجموعة من العوامل المهمة، ومن بين هذه العوامل درجة قوتها، وعمق مركزها، ومدى انتشارها من المركز السطحي، وتكوينات الأرض في المنطقة، وخصائص التربة في الموقع، ونوعية المباني والمنشآت، والأمور المشابهة.

وتحمل تصميم المباني واختيار موقعها أهمية كبيرة في تقليل مخاطر الزلازل. لهذا السبب، تولت الهندسة الزلزالية اهتمامًا خاصًا بسياسات استخدام الأراضي وإعداد خرائط الشدة الزلزالية لكل منطقة.

وتتأثر هذه الضربات في الغالب بقوة اهتزاز القشرة الأرضية وتسارعها، وبوجود الصدوع والتشققات في الأرض وحركتها، بالإضافة إلى احتمالية انصهار التربة الأساسية في حالة وجود تربة رملية أو حدوث انزلاقات أرضية في الأماكن ذات المنحدرات الشديدة.

بناءً على ذلك، يُنصح دائمًا بعدم إقامة المنشآت على الصدوع الجيولوجية، بغض النظر عن مدى نشاط الزلازل في المنطقة.

ويحدث أدنى تحرك في قشرة الأرض على جانبي الصدوع تأثيرات ملموسة على المباني، وفي بعض الحالات الخاصة، يمكن أن تنفصل أجزاء المباني المقامة على الصدوع الجيولوجية عن بعضها البعض عبر فواصل تسمح لكل جزء بالتحرك بحرية.

ويمكن أن تظهر مراكز الزلازل أو نقاط اندلاعها على سطح الأرض سواء كانت في الأراضي الجافة أو في البحار والمحيطات.

تفسير حدوث ظاهرة تسونامي

عندما تحدث الزلازل التي يكون مراكزها على السطح البحري، فإنها قد تنتج عنها أمواج مائية ضخمة تُعرف بـ “تسونامي”.

وتعد هذه الكلمة من اللغة اليابانية وتعني “أمواج الموانئ أو الخلجان”، حيث تنشأ هذه الأمواج نتيجة للاهتزازات التي تصاحب الزلازل.

ويمكن أن تصل سرعة تلك الاهتزازات إلى 800 كيلومتر في الساعة، وهذا يحدث عندما تنزلق صفائح الق

شرة الأرضية عمودياً على بعضها البعض.

ويجدر بالذكر أن الزلازل الذي ينشأ نتيجة انزلاقات أفقية في الصفائح لا يسبب تكون أمواج التسونامي.

وتُعَدُّ أمواج زلزال عام 1946 في قاع المحيط الهادئ،  واحدة من أعنف وأكثر الأمواج تدميرًا في القرن الماضي.

ووصل ارتفاع هذه الأمواج التي هاجمت شواطئ جزيرة هاواي بمنطقة “هيلو” إلى ما يقرب من 17 مترًا، مما أسفر عن تدمير الشواطئ وتسبب في خسائر هائلة لأكثر من ألف مبنى.

ولا يمكن القول أن أمواج تسونامي الناتجة عن زلزال سومطرة في إندونيسيا في نهاية عام 2004 كانت أقل تأثيرًا من تلك التي وقعت في عام 1946.

وأسفرت هذه الأمواج عن تدمير آلاف المنازل على سواحل سومطرة والهند وسريلانكا وجزر المالديف ومناطق أخرى، حتى وصلت آثارها إلى سواحل عُمان والصومال.

وما يميز هذا الزلزال هو تأثيره الواسع جداً، حيث أن هذه الزلازل أثرت على مناطق تبعد آلاف الكيلومترات عن مركز الزلزال.

ووهذا يرجع بشكل رئيسي إلى قوته الكبيرة التي وصلت إلى تسع درجات على مقياس ريختر، ويعني ذلك زيادة عشرة أضعاف في القوة و32 ضعفاً في الطاقة عند زيادة درجة واحدة على مقياس ريختر.