علت وقوع زلزله چیست؟

به لرزش ناگهانی پوسته های جامد زمین، زلزله یا زمین لرزه میگن. متاسفانه گاهی زلزله ها اونقدر شدید هستن که ممکنه باعث خسارت های زیاد جانی و مالی بشن. کشور عزیز ما در یکی از مناطق زلزله خیز کره ی زمین قرار داره و امروزه خبرهایی از زلزله هایی با شدت های کم و متوسط در جای جای کشورمون به گوش میخوره. در این مقاله میخوایم ببینیم منشا زلزله ها از کجاست و چرا و چطور یک زلزله به وجود میاد!؟!

علت وقوع زلزله چیست

تاریخچه ای درباره علت وقوع زلزله

تا قبل از قرن بیستم مردم علل وقوع زلزله رو نمیدونستن و این براشون یک راز بزرگ بود. خیلی خنده دار و جالبه بدونین که در طول قرن ها مردم فکر میکردن که زمین در پشت حیوانی مثل لاک پشت قرار داره که حرکات اون لاک پشت باعث لرزش زمین میشه.

تاریخچه زلزله در یونان باستان

بیش از ۲۰۰۰ سال قبل، ارسطو که فیلسوفی یونانی بود فکر میکرد که علت زلزله ها گازهایی هستن که در غارهای زیر سطح زمینن. اون معتقد بود در اثر گرما این گازها منبسط میشن و به دیواره های غارها فشار آورده و اونها رو به حرکت درمیارن و باعث زلزله میشن. اما دانشمندان بعد از ارسطو به این نتیجه رسیدن که نظریه ارسطو درباره علت وقوع زلزله درست نبوده.

علت وقوع زلزله چیه؟

علت وقوع زلزله چیه؟

عوامل مختلفی میتونه در علت وقوع زلزله دخیل باشه. اگه در داخل زمین نیروهایی در جهات مختلف به هم وارد بشن باعث میشن که لایه های سنگی خرد بشن و کم کم در اون لایه ها چین خوردگی به وجود میارن. اگه این نیروها که بهشون نیروهای فشاری میگن به صورت ناگهانی وارد بشن لایه های سنگی شکسته میشن و زلزله یا زمین لرزه اتفاق میفته.

 

گسل ها چی هستن و چطور تولید زلزله میکنن؟

گسل ها چی هستن و چطور تولید زلزله میکنن؟

قسمت جامد بیرونی پوسته زمین (لیتوسفر) به چند بخش اصلی تقسیم میشن که به اونها صفحات تکتونیک میگن. این صفحات عبارتند از: امریکای شمالی، امریکای جنوبی، اروپا-آسیا، آفریقا، هند، قطب جنوب، نازکا، و پاسیفیک. در محل برخورد این صفحات شکستگی وجود داره که بهش گسل میگن. اصطکاک (یا همون مقاومت در برابر حرکت) سبب درگیر شدن موقت صفحات با هم میشه. به گسل هایی که به طور موقت با هم درگیر میشن گسل های قفلی میگن. اصطکاک یا مقاومت موجود در صفحات تکتونیک کره زمین بالاخره یه روزی شکسته میشه و باعث ایجاد تکان جهشی میشه. نیرویی که گسل قفل شده رو در محل خودش نگه می داره می تونه برای سالها دووم بیاره ولی چون تحت فشار زیادیه در نهایت مقاومت خودش رو از دست میده و گسل ها میلرزن. بعضی از گسل ها ممکنه حرکات جنبشی و ناگهانی به وجود بیارن که باعث تولید زلزله های شدید میشه. بعضی از گسل ها به صورت خیلی آهسته و پیوسته حرکت می کنن که به اونها گسل های خزنده میگن. یکی از گسل های خزنده در کره زمین، گسل وی وارد (Way Ward) در کالیفرنیای آمریکاست.

در کجای سطح کره زمین بیشترین شدت زلزله احساس میشه؟

در کجای سطح کره زمین بیشترین شدت زلزله احساس میشه؟

عموم مردم معتقدن که در مرکز زلزله که نقطه ای در سطح کره زمین درست بالای کانون زلزله هست، شدیدترین و طولانی ترین لرزش های زلزله احساس میشه. اما این باور عمومی همیشه درست نیست. اگه شکست پوسته زمین به صورت کج باشه در این صورت معمولا گسل بیشترین مقدار انرژی لرزشی رو داره بنابراین شدت زلزله اونجا بیشتره.

چه چیزی باعث ایجاد مناطق زلزله خیز میشه؟

چه چیزی باعث ایجاد مناطق زلزله خیز میشه؟

گاهی تفاوت درجه حرارت بین لایه های زمین باعث ایجاد مناطق زلزله خیز میشه. مناطق زلزله خیز یعنی مناطقی که محل وقوع زلزله در اونجا زیاده. اما چطوری تفاوت درجه حرارت باعث ایجاد چنین مناطقی میشه؟؟ همانطور که میدونین کره زمین یک هسته مرکزی بسیار گرم داره که مواد نزدیک و بالاتر خودش رو گرم میکنه. این ماده گرم منبسط میشه و بطرف پوسته زمین میاد ولی به جای اینکه پوسته رو بشکنه و از اون عبور کنه، در زیر پوسته زمین گسترش پیدا میکنه و در اونجا سرد و منقبض میشه و دوباره به سمت پایین برمیگرده. مواد گرم و مذاب منتل (دومین لایه داخلی کره زمین) با نیروی زیاد بر پوسته زمین فشار میاره. این جریان با حرکت خود پوسته زمین رو هم تکون میده. جریان های مختلف در زیر پوسته زمین باعث فشردگی و یا کشیدگی پوسته میشن و در نهایت در محل برخورد جریان ها، قطعه های سنگی جدا میشن. به این نواحی مناطق زلزله خیز میگن زیرا که بر اثر فشردگی و یا کشیدگی گسل رو تولید میکنن و وقتی هم که گسل ها جابه جا میشن زمین به لرزه در میاد که به این لرزشها زلزله میگن.

چه اتفاقی بر انرژی زلزله بعد از رسیدن به سطح زمین میفته؟

چه اتفاقی بر انرژی زلزله بعد از رسیدن به سطح زمین میفته؟

برای فهمیدن بهتر این مطلب یک کش یک متری رو تصور کنین که یک سر اون به دری نصب شده و نی هایی با فاصله هایی یکسان به اون وصلن. حالا سر پایین کش که آزاد هست رو سی سانتی متر به پایین میکشین و پایین ترین نی رو ۱۸۰ درجه می چرخونین. به نظرتون چه اتفاقی میفته؟ چرخش نی ها از پایین ترین نی به بالاترین نی ادامه پیدا میکنه بعد همین حرکت از بالا به پایین تکرار میشه. این حرکت موج وار چند ثانیه ادامه پیدا میکنه تا به حالت سکون اولیه برسن. انرژی ناشی از زلزله هم برای رسیدن به سطح زمین سنگهای پوسته زمین رو جابجا میکنه. سنگ ها بعد از عبور انرژی به طرف سطح زمین به جای اول خودشون برمیگردن ولی همه انرژی ناشی از وقوع زلزله پس از رسیدن به سطح زمین دوباره به داخل زمین بر نمیگرده بلکه مقداری از اون در طول لایه خارجی زمین حرکت کرده و حرکات موج واری رو تولید میکنه

چطور امواج زلزله نشون میده داخل زمین از لایه های مختلفی تشکیل شده؟

چطور امواج زلزله نشون میده داخل زمین از لایه های مختلفی تشکیل شده؟

اگه چگالی لایه های مختلف زمین یکسان بود امواج زلزله میتونست در امتداد یک خط مستقیم حرکت کنه ولی تحقیقات دانشمندان زلزله شناس نشون داد که مسیرهای امواج انرژی زلزله تغییر میکنه. بنابراین اونها نتیجه گرفتن که زمین از لایه های مختلفی تشکیل شده و امواج زلزله در مرز این لایه های مختلف زمین که چگالی های متفاوتی دارن تغییر مسیر میدن. این نتایج به دانشمندان کمک میکنه که موقعیت لایه های مختلف رو تشخیص بدن

بزرگی یک زلزله یا همون انرژی لرزشی زلزله چطوری اندازه گیری میشه؟

بزرگی یک زلزله یا همون انرژی لرزشی زلزله چطوری اندازه گیری میشه؟

بزرگی یک زلزله با زلزله نگار اندازه گیری میشه. اما زلزله نگار چیه و چطور این کار رو انجام میده؟؟ زلزله نگار، مثل شکل زیر، از یه جسم بسیار سنگین تشکیل شده که ثابت هست ولی قابی به اون متصله که در اثر لرزش زمین حرکت میکنه. یک قلم ثبت کننده هم داره که لرزشهای زمین رو به صورت هفت و هشت بر روی یک نوار کاغذی در حال حرکت ثبت میکنه. به خطوطی که روی نوار کاغذی کشیده میشه زلزله نگار میگن و هر چه انرژی لرزشی زلزله بیشتر باشه پهنای خطوط هفت و هشت تولید شده بیشتر میشه.

چه عواملی بر شدت زلزله اثر میذاره؟

چه عواملی بر شدت زلزله اثر میذاره؟

شدت زلزله، میزان کل خسارت های وارد شده در اثر زلزله رو نشون میده. این خسارت ها شامل اثرات زلزله بر روی زمین، میزان خرابی ساختمان ها، تعداد کشته شده ها و زخمی ها و صدمات وارد شده دیگه هست. یکی از عواملی که بر شدت زلزله اثر میذاره فاصله سطح زمین از مرکز زلزله هست. شدت زلزله معمولا در نزدیکی منبع اولیه لرزش بیشتره! البته ممکنه این همیشه درست نباشه. زلزله ای که منبعش دریا باشه میتونه به زمینی که کیلومترها اونورتره خسارت وارد کنه. در این حالت شدت زلزله در مناطق دورتر اثر میذاره. شدت زلزله علاوه بر فاصله سطح زمین از مرکز زلزله، به عوامل دیگه ای مثل طبیعت زمین، و مقاومت ساختمان ها هم بستگی داره.

چطور زلزله باعث شکستگی سطح زمین میشه؟

چطور زلزله باعث شکستگی سطح زمین میشه؟

به نیرویی که به یک جسم جامد وارد میشه و اون رو میکشه نیروی کششی میگن. مواد جامد خاصیت ارتجاعی محدودی دارن و اگه بیشتر از حد طبیعی شون کشیده بشن شکسته میشن. نیروهای کششی درون زمین هم میتونن سنگها رو بیش از حد ارتجاعی شون بکشن و شکستگی هایی در زمین ایجاد کنن. انرژی لرزشی ناشی از زلزله نیروهایی تولید میکنه که میتونن باعث شکستگی پوسته خارجی کره زمین بشن. نیروهای برشی، نیروهایی پیچ دهنده هستن که لایه های سنگی رو میپیچونن و میشکنن. زلزله سبب میشه که سطح زمین به هم فشرده شده، از هم جدا شده و یا به هم بپیچه. این حرکت ها به ترتیب از فشار، کشش، و نیروی برشی حاصل میشن که در زیر شمایی از اونها رو آوردیم.

وقتی که بخشی از سطح کره زمین کشیده میشه و یا تحت فشار قرار می گیره ابعاد اون زیاد میشه و فشار زیادی در داخل سنگ های پوسته زمین تولید میکنه. زمانی که این کشیدگی خیلی زیاد بشه سنگ ها به طور ناگهانی شکسته میشن و سریعا به حالت اولیه بر میگردن (برگشت ارتجاعی). این حرکات ناگهانی و همینطور اصطکاک سنگ ها با همدیگه باعث لرزش شدید زمین میشه. به این حرکت زلزله میگن. بعد از تموم شدن لرزش ها، بعضی از سنگ های کشیده شده که شکسته نشدن به شکل اولیه ی خودشون برمیگردن. بعضی از سنگ ها هم بر اثر کشیدگی زیاد شکلشون به صورت دائم تغییر میکنه.

چطور زلزله ها سونامی ایجاد میکنن؟

چطور زلزله ها سونامی ایجاد میکنن؟

موج های ناشی از زلزله سنگ های کف دریا رو به طرف بالا و پایین حرکت میدن و باعث میشن آب روی سنگ ها هم همراه با کف دریا بالا و پایین بره. این جابجایی که به اون جابجایی عمودی میگن باعث میشه که آب اول به سمت عقب بره و بعد به صورت موج بزرگی با ارتفاع زیاد و سرعت زیاد که به حدود ۸۰۰ کیلومتر در ساعت هم میرسه برگرده که بسیار خطرناک هست. گاهی این موج های بزرگ رو اشتباهی موج های جزر و مد میگن اما اسم درست اونها موج های دریایی زلزله هست. ژاپنی ها این موج ها رو سونامی میگن که زلزله شناسان هم همین اسم رو براش به کار میبرن. یکی از بزرگ ترین سونامی ها در روز اول ماه نوامبر سال ۱۷۵۵ در شهر لیسبون پرتغال رخ داد که خسارت های زیادی رو به مردم وارد کرد و خونه های زیادی رو خراب کرد.

مدت زمان زلزله

مدت زمان زلزله چه اثری بر سطح زمین میذاره؟

اگه انرژی لرزشی رها شده از زلزله زیاد باشه زلزله زمان بیشتری طول میکشه و هر چه زلزله زمان بیشتری طول بکشه انرژی بیشتری به مناطق تحت تاثیر میرسه و در نتیحه خسارت بیشتری به اون مناطق وارد میشه. به انرژی لرزشی، بزرگی زلزله میگن که با مقیاس ریشتر اندازه گیری میشه و دارای ۹ درجه از ۱ تا ۹ هست. جالبه بدونین که درجه مرکالی (مقیاسی با ۱۲ درجه) هم شدت زلزله رو بر اساس خسارت وارده به زمین ساختمانها و مردم تعیین میکنه. طول زمان مشخصی برای زلزله وجود نداره ولی معمولا زلزله های با انرژی لرزشی متوسط (با بزرگی تا حدود ۶ ریشتر) بین ۵ تا ۱۰ ثانیه طول میکشه. زلزله های شدید (با بزرگی ۵/۶ تا ۵/۷ ریشتر) بین ۱۵ تا ۳۰ ثانیه و زلزله های خیلی شدید (با اندازه ۵/۷ ریشتر و یا بیشتر) بین ۳۰ تا ۶۰ ثانیه طول میکشن.

واکنش ساختمانها نسبت به حرکات جانبی ناشی از زلزله چیه؟

واکنش ساختمانها نسبت به حرکات جانبی ناشی از زلزله چیه؟

بر اثر زلزله، زمین زیر ساختمانها از یه سمت به سمت دیگه حرکت میکنه و این باعث میشه دیوارها به یک سمت خم بشن که این حرکات بسیار خطرناک هستن. مقاومت در برابر حرکت باعث میشه که بخش بالای یک ساختمان برای یک لحظه به حالت کج باقی بمونه و دوباره به حالت اولیه خود برگرده. در طول زمان یک زلزله معمولی که حدود ۱۵ ثانیه هست یک ساختمان ممکنه بین ۱۵ تا ۱۰۰ بار خم بشه و دوباره به حالت اولیه خودش برگرده.

خاصیت ارتجاعی و مقاومت کششی مناسب مصالح برای اسکلت بندی فلزی ساختمان خیلی مهم هستن. چون ساختمانهایی که مقاومن بر اثر زلزله خراب نمیشن. اونها میتونن بدون اینکه بشکنن خم بشن. ساختمان هایی که اسکلت بندی عمودی دارن انعطاف پذیری زیادی دارن. زمان زلزله، حرکات جانبی و یا همون از یک سمت به سمت دیگه ی این ساختمان ها ممکنه باعث خمیدگی اسکلت اونها و حتی فروریختن اونها بشه که در این صورت برای ساکنین اونجا خیلی خطرناک هست و میتونه به وسایل داخل ساختمونها هم خسارت های زیادی وارد کنه. بنابراین برای حفظ جان و اموالمون بهتره که ساختمان هایی تهیه کنیم که از مقاوم بودن اونها مطمئن باشیم.

 

گردآوری و نویسنده: فاطمه حامد

مطالب مرتبط

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *