چرا زلزله اتفاق می افتد|علل پیدایش زلزله

چرا زلزله رخ می دهد؟

زلزله چیست؟

زلزله لرزش ناگهانی پوسته جامد زمین است که هر از چند گاهی در نواحی که بر روی بند زلزله خیز قرار دارند رخ می‌دهد. این پدیده طبیعی دارای خصوصیات و وی‍ژگیهای منحصر به فردی است، که آگاهی از پدیده‌های همراه زلزله ، شناخت گسلها و انواع آن در تعیین الگوی لرزه زمین ساخت و رژیم لرزه خیزی مناطق مختلف دارای اهمیت است.
 

لرزش ناگهانی پوسته‌های جامد زمین ، زلزله یا زمین لرزه نامیده می‌شود. دلیل اصلی وقوع زلزله را می‌توان افزایش فشار بیش از حد داخل سنگها و طبقات درونی زمین بیان نمود. این فشار به حدی است که در سنگ گسستگی بوجود می‌آید و دو قطعه سنگ در امتداد سطح شکستگی نسبت به یکدیگر حرکت می‌کنند. به سطح شکستگی که توأم با جابجایی است، گسل گفته می‌شود. وقتی که سنگ شکسته می‌شود، مقدار انرژی که در زمان طولانی در برابر شکستگی حالتهای مختلفی را برای آزادسازی انر‍ژی نهفته شده بوجود می‌آورد.

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

باید توجه داشت که تمام زلزله‌ها با پیش لرزه‌ها همراه نیست و همچنین پیش لرزه را نمی‌توان 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 لرزه‌ها زلزله اصلی بدون هیچ لرزه قبلی و یکباره اتفاق می‌افتند، زلزله‌هایی هم در اثر عوامل دیگر مثل ریزشها (مثلا ریزش سقف بخارهای آهکی و زمین لغزشها) و یا در بعضی موارد فعالیتهای آتشفشانی نیز بوجود می‌آید که مقدار و شدت آنها کمتر است.

چرا زلزله بوجود می‌آید؟

به درستی مشخص نیست که چرا زلزله بوجود می‌آید، اما همانطور که قبلا اشاره شد تجمع انر‍ژی 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 می‌افتد باعث خطرات و ایجاد لرزش زمین می‌شود که به آن زلزله گفته می‌شود.

اما این انرژی از کجا می آید؟ برخی معتقدند که زمین از ورقه‌هایی تشکیل شده است که این ورقه‌ها با صفحاتی که در کنار هم قرار دارند به یکدیگر فشار وارد کرده و باعث می‌شوند که ورقه‌هایی که دارای وزن کمتری هستند به داخل زمین فرو روند (این پدیده در اصطلاح علمی فرو رانش صفحات گفته می‌شود). همچنین ممکن است که ورقه‌ها 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 می‌کند و مواد مذاب حاصله سبک شده و مجددا به سمت بالا حرکت کرده و فشاری را به طبقات مجاور وارد می‌کند.

ترکیب این نیروها در درون زمین باعث ایجاد یک حالت عدم تعادل انرژی می‌شود، این وضعیت تا زمانی که طبقات فوقانی و سطحی زمین تحمل مقاومت در برابر آن را داشته باشند حفظ می‌گردد. اما زمانی که سنگها دیگر تحمل این فشارها را نداشته باشند، انرژی به یکباره آزاد می‌گردد و زلزله بوجود می‌آید. البته این بدان مفهوم نیست که تمامی زلزله‌ها بدین طریق ایجاد می‌شوند، بلکه می‌توان گفت بخش اصلی زمین لرزه‌ها ، با این فرضیه قابل توجیه است.

زلزله پدیده ای طبیعی است که گاهگاهی در نقاط خاصی از دنیا اتفاق می افتد در واقع این حرکت پوسته زمین است که باعث زمین لرزه می شود. زمین از هسته داخلی، هسته بیرونی و جبه تشکیل شده و لایه نهایی، پوسته نازکی است که جبه را پوشانده است این لایه در واقع همان سطح زمین است. این پوسته از بخش های صخره ای جداگانه ای به اسم صفحات تکتونیک تشکیل شده که دقیقا مثل تکه های پازل بر روی جبه قرار گرفته اند. اما این قطعات پازل، متحرک هستند، صفحات تکان می خورند و حرکت های مختلفی دارند. هر وقت که این صفحه ها تکان های ناگهانی داشته باشند زمین لرزه اتفاق می افتد.

چگونگی به وجود آمدن زمین لرزه:

با اینکه زمینی که بر روی آن راه می رویم جامد است اما در واقع سطح زمین از صفحه های مسطح بزرگی به وجود آمده که بر روی لایه ای نرم تر و خمیری شکل به اسم جبه شناور هستند و به آرامی تکان می خورند. جایی که این صفحه ها به هم می رسند گسل نام دارد. وقتی که این صفحه ها با یکدیگر سایش پیدا می کنند امواج نیروهای جنبشی به سطح زمین می آیند و زلزله اتفاق می افتد. معمولا وقتی با پدیده طبیعی زلزله روبرو می شویم که سنگ های زیر زمینی که بر روی گسل های فعال قرار دارند ناگهان بشکنند. این آزاد شدن ناگهانی انرژی باعث به وجود آمدن امواج لرزه ای می شود که قادرند زمین را تکان دهند.

زلزله چگونه بوجود می آید؟

زلزله در واقع لرزشی است که از امواج لرزه ای به وجود می آید و معمولا زلزله وقتی اتفاق می افتد که فشار انباشته در سنگ ها در طول یک گسل فعال ناگهان بر اثر شکست سنگ آزاد  شود. هر چیزی که می شکند سرو صدا ایجاد می کند، در زمین این سروصدا خودش را به شکل امواج لرزه ای نشان می دهد که باعث لرزیدن زمین می شود.

امواج لرزه ای در زمین و در طول سطح پخش می شوند و هر چیزی که باعث تولید امواج لرزه ای می شود زمین لرزه نامیده می  شود. حتی رانش زمین و حرکت ماگماها در آتشفشان ها هم می تواند باعث زمین لرزه می شود، انفجارهای شیمیایی و هسته ای هم امواج لرزه ای تولید می کنند که می توانند از زمین لرزه های طبیعی متمایز شوند. به دلیل اصطکاک بین صفحه ها در گسل، آن ها نمی توانند آزادانه حرکت کنند اینجاست که دفرمه می شوند و انرژی تولید می کنند دقیقا مثل وقتی که یک تکه اسفنج را فشره می کنیم. تا اینکه بالاخره سنگ ها می شکنند و در مدت زمان کوتاهی انرژی ای که در سنگ دفرمه، ذخیره شده به شکل حررات و امواج لرزه ای آزاد می شود.  مقدار انرژی ای که در هر زلزله آزاد می شود با لرزه نگار ثبت می شود.

مقیاس بزرگی زلزله، لگاریتمی است برای همین شدت لرزش در زلزله ۶ ریشتری ۱۰ برابر بیشتر از شدت لرزش در زلزله ۵ ریشتری است در واقع زلزله ۶ ریشتری ۳۱٫۶ برابر بیشتر از زلزله ۵ ریشتری انرژی دارد. بزرگ ترین زلزله ای که تا به حال در تاریخ اتفاق افتاده زلزله ۹٫۵ ریشتری شیلی بود که در سال ۱۹۶۰ اتفاق افتاد. اما  اینکه بزرگی زلزله چقدر است تمام داستان زمین لرزه ها نیست ما در جهانی سه بعدی زندگی می کنیم برای همین زمین می تواند در سه جهت حرکت کند: بالا به پایین، چپ به راست، جلو به عقب. بارها دیده ایم که دو زلزله مختلف که از نظر بزرگی مثل هم هستند خسارت های مختلفی را به بار آورده اند این موضوع به خاطر حرکت متفاوت صفحه های زیر زمین است در جایی ممکن است جابجایی، افقی و در جایی عمودی باشد.

به طو ر کلی هر چه زلزله شدیدتر باشد بیشتر طول می کشد؛ دو دلیل پشت ای ماجراست: طول گسیختگی و زمان جابجایی امواج لرزه ای. زمین لرزه در جایی شروع می شود که سنگ داخل گسل برای اولین بار می شکند به این محل کانون زلزله می گویند. مرکز زلزله دقیقا در بالای کانون زلزله بر روی سطح زمین قرار دارد. بعد از شکست اولیه، این شکست در هر ثانیه کیلومترها در طول گسل پخش می شود و این باعث می شود که در دو طرف گسل تکان هایی اتفاق بیفتد. در طول این شکستگی در هر نقطه ای امواج لرزه ای تولید می شود از آنجایی که این شکست ممکن است صدها کیلومتر طول داشته باشد مدتی طول می کشد تا امواج هر بخش به نقطه مشخص برسند. هر چه شکست بیشتر باشد زمین لرزه بیشتر طول می کشد برای همین هم هست که یک زلزله ۶٫۷ ریشتری ۲۰ ثانیه طول می کشد در حالی که یک زلزله ۹٫۲ ریشتری در آلاسکا ۴ دقیقه طول کشید.

چرا زلزله اتفاق می افتد؟

دقیقا وقتی که سنگ می شکند زلزله اتفاق می افتد؛ در طول زلزله و بعد از آن صفحه ها و بلوک های سنگ شروع به تکان خوردن می کنند آن ها به تکان خوردن ادامه می دهند تا اینکه دوباره به هم گیر کنند و بچسبند. امواج لرزه ای می توانند با انفجارهای زیرزمین هم به وجود بیایند این انفجارها ممکن است در هنگام ساخت تونل، مترو و … سنگ های زیر زمینی را بشکنند با این حال این انفجارها امواج لرزه ای قوی ای تولید نمی کنند و حتی ممکن است زلزله ای که بر اثر این ماجرا اتفاق می افتد اصلا حس نشود.

گاهی اوقت امواج لرزه ای که در اثر ریزش سقف و یا دیوارهای معدن اتفاق می افتد زمین زمین لرزه ای را به وجود می آورد که ممکن است توسط کسانی که در نزدیکی معدن هستند حس شود. اما بعضی از انفجارهای زیرزمینی هم هستند  که می توانند زلزله های واقعی و بزرگ را ایجاد کنند. احتمال زیادی دارد که افرادی که در نزدیکی گسل ها زندگی می کنند در زندگی زلزله را تجربه کنند.

منبع: sanandreasfault.org