كيف تحدث الزلازل؟

استيقظ العالم أمس الإثنين على كارثة طبيعية قد تكون الأسوأ والأكثر عنفا منذ قرن، حيث تسبب زلزال ضرب تركيا وسوريا وبلغت قوته 7.8 درجة، في مقتل أكثر من 5000 شخص وتدمير عدد هائل من المباني في البلدين.

لكن ما هي الزلازل وكيف تقع في الأساس؟

لمعرفة هذا الأمر علينا الوقوف عند مكونات كوكب الأرض أولاً.

وفقاً لموقع هيئة المسح الجيولوجي الأميركية على الإنترنت، تتكون الأرض من أربع طبقات رئيسية، اللب الداخلي، واللب الخارجي، والوشاح، والقشرة.

تشكل القشرة والجزء العلوي من الوشاح طبقة رقيقة على سطح كوكبنا. لكن هذه الطبقة لا تتكون من قطعة واحدة بل من عدة قطع مثل ألغاز الصور المجزأة (puzzles)، والتي تغطي سطح الأرض. وهذه القطع تسمى الصفائح التكتونية، وهي تتحرك باستمرار ببطء.

تكسر الصخور

وتحدث الزلازل عندما تنكسر الصخور وتتزحزح مطلقة كمية من الطاقة في شكل ذبذبات تسمى الموجات السيزمية، وتسمى النقطة داخل الأرض التي تنكسر فيها الصخور أولاً، البؤرة. وتسمى النقطة المقابلة من سطح الأرض التي تقع مباشرة فوق بؤرة الزلزال بؤرة الزلزال السطحية. تقع معظم الزلازل على طول امتداد الصدوع. والصدع كسْر يحدث في صخور قشرة الأرض الخارجية، يحدث حينما تنزلق قطاعات صخرية الواحدة عبر الأخرى بصورة متكررة. وتكون الصدوع في مناطق ضعف صخور الأرض، ومعظمها تحت سطح الأرض، لكن بعض الصدوع مثل صدع سان أندرياس في كاليفورنيا بالولايات المتحدة يشاهد فوق سطح الأرض. وتؤدي الإجهادات المطبقة على الأرض إلى التواء كتل كبيرة من الصخر على طول امتداد الصدع. وعندما يبلغ التواء الصخر حده الأقصى، فإن الصخر يتكسر وينهار متجزئًا إلى وضع جديد، الأمر الذي يؤدي بدوره إلى اهتزاز زلزالي.

كيف تحدث الزلازل؟

تبدأ الزلازل عادة عميقة تحت سطح الأرض، وتسمّى النقطة في داخل الأرض التي تنكسر الصخور عندها أولاً البؤرة أو المركز، كما تسمى أيضًا المركز الباطني للزلزال أو بؤرة الزلزال العميقة. تقع بؤرة معظم الزلازل على عمق أقل من 70 كم تحت سطح الأرض وذلك بالرغم من أن أعمق البؤرات المعروفة تكون عند عمق 700 كم تحت سطح الأرض. وتسمى النقطة المقابلة من سطح الأرض، التي تقع مباشرة فوق بؤرة الزلزال بؤرة الزلزال السطحية أو مركز الزلزال السطحي. ويحس الناس عادة بالاهتزاز الأكبر للأرض بالقرب من بؤرة الزلزال السطحية.

ينتشر الكسر في الصخر من بؤرة الزلزال على هيئة شق يمتد على طول الصدع، وتتوقف سرعة انتشار الكسر على طبيعة الصخر وقد تبلغ حوالي ثلاثة كيلومترات في الثانية في صخر الجرانيت أو أي صخر آخر قوي. وبهذا المعدل للسرعة فإن كسرًا قد يمتد إلى ما يزيد على 560 كم في اتجاه واحد في أقل من ثلاث دقائق. ولدى امتداد الكسر على طول الصدع، فقد تسقط كتل من الصخر على أحد جانبي الصدع وتهبط تحت الصخر على الجانب الآخر من الصدع، أو أنها تتحرك صاعدة فوقها أو أنها تنزلق متقدمة عليها.