زمین لرزه

زمین لرزه،‌تكان ناگهانی و سریع زمین در اثر آزادشدن انرژی ذخیره شده در سنگهاست. ممكن است این انرژی سالیان سال در سنگ ذخیره شده و سپس ظرف چند ثانیه یا چند دقیقه آزاد شود.
اكثر زمین لرزه ها،‌آنقدر كوچكند كه انسان آنها را حس نمی كند. از سوی دیگر، بعضی از زمین لرزه ها،‌خرابیهای زیادی به بار می آورند و صدهاهزار نفر را می كشند. خطوط صورتی و نقاط موجود روی نقشه جهان بال، مناطق فعال لرزه ای را نشان می دهند.
دو كمربنداصلی لرزه خیز در دنیا وجود دارد. یكی كمربند سیركوم- آرام كه اقیانوس آرام را دربرمی گیرد و دیگری كمربند آلپ كه بخشهایی از اروپا و آسیا را دربر می گیرد. كمربند سیركوم- آرام، سواحل غربی آمریكای شمالی و آمریكای جنوبی، ژاپن و فیلیپین را شامل می شود.
سالانه،‌میلیونها زمین لرزه در زمین رخ می دهد. اكثر زمین لرزه ها فقط چند ثانیه طول می كشند اما ممكن است زمین لرزه های بزرگ چند دقیقه طول بكشند. تقریبا ۹۰ درصد زمین لرزه ها در مرز ورقه ها رخ می دهند یعنی در جایی كه دو ورقه به هم برخورد می كنند،‌از هم دور می شوند یا در كنار هم می لغزند.
هنگامی كه این ورقه ها، به طور ناگهانی حركت می كنند، مقادیر بسیار زیادی انرژی آزاد می شود كه تبدیل به حركت امواج می شود. امواج زمین لرزه، شبیه امواج صوتی و امواج آب هستند. چرخش این امواج در پوسته زمین است كه‌ سبب فروریختن ساختمانها،‌ شكستن پلها،‌بالاآمدگی كوهها، فرونشست زمین و در بعضی موارد، ایجاد شكافهای بزرگ در زمین می شود.
زمین لرزه ها به چه علت رخ می دهند؟ دانشمندان اعتقاد دارند كه حركت ورقه های زمین، سنگها را خم كرده و باعث خروج آب از آنها می شود لرزه شناسی چیست؟
لرزه شناسی مطالعه زمین لرزه ها و امواج لرزه ای است كه از درون زمین و در اطراف آن حركت می كنند. لرزه شناس، دانشمندی است كه زمین لرزه ها و امواج لرزهای را بررسی می كند.
● امواج لرزه ای چیست؟
امواج لرزه ای امواج انرژی داری هستند كه در اثر شكستن ناگهانی سنگهای درون زمین یا در اثر انفجارایجاد می شوند. این امواج انرژی دار از درون زمین عبور می كنند و توسط لرزه نگاشتها ثبت می شوند.
● انواع امواج لرزه ای:
انواع مختلفی از امواج لرزه ای وجود دارد كه به شیوه های مختلفی حركت می كنند. دو نوع اصلی امواج لرزه ای عبارتند از امواج پیكری و امواج سطحی. امواج پیكری، از لایه های درونی زمین عبور می كنند اما امواج سطحی فقط در سطح زمین، مانند موجهای روی آب، جابه جا می شوند. زمین لرزه،‌انرژی لرزه ای را هم به صورت امواج پیكری و هم به صورت امواج سطحی، منتشر می كند.
۱) امواج پیكری:
▪ موج P:
نوع اول امواج پیكری، امواج P یا امواج اولیه هستند. این موج، سریعترین نوع موج لرزه ای است. موج P، می تواند از میان سنگ جامد و سیالات، مانند آب یا لایه های سیال زمین، عبور كند. این موج، ‌سنگ را فشار داده و می كشد، همانطور كه امواج صوتی، هوا را فشار داده و می كشند. آیا شما تا به حال صدای تق تق پنجره ها را به هنگام رعدو برق شنیده اید؟ تق تق پنجره ها، به علت امواج صوتی است كه روی شیشه پنجره فشرده شده و كشیده می شوند مانند موج P كه سنگ را فشرده كرده و می كشد. گاهی اوقات، حیوانات می توانند امواج P زمین لرزه را بشنوند. معمولا ما فقط می توانیم تكان این امواج را حس كنیم.
▪ موجS:
نوع دوم امواج پیكری، موج S یا موج ثانویه است و دومین موجی است كه به هنگام زمین لرزه آن را احساس می كنید. سرعت موج S كمتر از موج P می باشد و تنها از سنگ جامد عبور می كند. این موج سنگ را به بالا و پایین یا به دو طرف حركت می دهد.
۲) امواج سطحی:
▪ امواج لاو:
اول امواج سطحی، موج لاو نامیده می شود كه به افتخار A.E.H. لاو، ریاضیدان انگلیسی به این نام نامیده شده است وی در سال ۱۹۱۱، روی مدل ریاضیاتی این امواج كار كرد. این موج، سریعترین موج سطحی است و زمین را از یك طرف به طرف دیگر حركت می دهد.
▪ اموج ریلای:
نوع دیگر امواج سطحی، موج ریلای است كه به افتخار جان ویلیام استروت، لرد ریلای، به این نام نامیده شده است وی در سال ۱۸۸۵، با روشهای ریاضیاتی وجود این نوع موج را پیش بینی كرد. موج ریلای، روی زمین می چرخد، درست مثل موجی كه روی دریاچه یا اقیانوس می چرخد. چون این موج می چرخد، زمین را به سمت بالا و پایین حركت می دهد و در همان جهتی كه موج حركت می كند، زمین را از یك طرف به طرف دیگر حركت می دهد. اكثر تكانهایی كه به هنگام زمین لرزه احساس می شود به علت موج ریلای است كه می تواند از بقیه امواج، خیلی بزرگتر باشد.
گاهی اوقات این خمش و آبگیری، فشار زیادی روی سنگها ایجاد می كند. سنگها تا حدودی الاستیك هستند و می توانند بدون شكست خم شوند. آیا تا به حال یك نوار لاستیكی را كشیده اید؟ شما می دانید كه اگر كشش را خیلی زیاد كنید، نوار لاستیكی پاره خواهد شد. لایه های سنگی ه تقریبا به همین صورت عمل می كنند. اگر فشارخیلی زیاد شود، لایه های سنگی شكسته شده و حركت می كنند.
هنگامی كه این پدیده رخ می دهد، لایه ها در امتداد شكاف موجود در پوسته زمین، كه گسل نامیده می شود، حركت می كنند یا انرژی آزاد شده خط گسلی جدیدی را ایجاد خواهد كرد. گسیختگی سنگها و حركت حاصل از آن، منجر به زمین لرزه می شود.
این گسل مرز میان دو ورقه بزرگ است، ورقه آمریكای شمالی و ورقه آرام. این دو ورقه در جهات مخالف در امتداد هم می لغزند. این نوع مرز، مرز امتداد لغز نامیده می شود. مرز امتداد لغز در واقع یك پارگی در پوسته زمین است. پیكانهای سیاه جهت حركت دو ورقه را نشان می دهند.
این خط گسلی احتمالا از همه مرزهای انتقالی دیگر در دنیا بیشتر بررسی شده است. بسیاری از زمین لرزه هایی كه هر ساله در گسل سان آندریاس رخ می دهند، در كالیفرنیا، از ساحل مكزیكودر شرق ساندیگو تا منطقه سانفرانسیسكو احساس می شوند. كارت بعدی تخریبی را نشان می دهد كه در طی زمین لرزه ۱۱۹۷۱ سانفرانسیسكو به وجود آمد.
هنگامی كه سنگها گسیخته می شوند، آزاد شدن انرژی سبب به وجود آمدن زمین لرزه می شود. همانطور كه انرژی باد سبب می شود كه امواج آب در دریاچه یا اقیانوس حركت كنند،‌امواج لرزه ای هم از میان لایه های زمین حركت می كنند. این امواج لرزه ای هستند كه باعث تخریب می شوند و همانطور كه از زمین عبور می كنند، می توانند سبب لرزش و ایجاد ترك در زمین شوند. امواج لرزه ای، از كانون به همه طرف منتشر می شوند.
امواج فشارشی،‌ نوعی از امواج لرزه ای هستند. این امواج اولین امواجی هستند كه به سطح زمین می رسند. به همین علت، به آنها امواج P یا امواج اولیه هم می گویند.
امواج P، سریعترین امواج لرزه ای هستند. این امواج با سرعت بسیارزیادی حركت می كنند،با سرعت۱۴۰۰۰ مایل در ساعت در سطح تا بیش از ۲۵۰۰۰ مایل در ساعت در هسته زمین. امواج P قادرند از كل زمین عبور كنند. هنگامی كه امواج P به جسمی برخورد كنند، آن را فشار داده و می كشند، مانند ضربات موتور قطاربه واگن كه به واگن بعدی انتقال می یابد و به این ترتیب تمام واگنهای قطار حركت می كنند. این حركت مته ای، نخستین نشانه رخداد زمین لرزه است.
همانطور كه موج از یك خانه عبور می كند خانه فشرده شده و كشیده می شود. اگر خانه به اندازه كافی مستحكم نباشد، فرومی ریزد.
امواج برشی اندكی بعد از موج P به سطح می رسند به همین علت آنها را امواج S یا امواج ثانویه می نامند. سرعت امواج S تقریبا نصف سرعت امواج P است.این امواج، در جهت حركت خود جسم را به بالا و پایین حركت می دهند.
موج S فقط از جامدات عبور می كند و به همین علت فقط از پوسته و گوشته زمین عبور می كند. هنگامی كه موج S به هسته خارجی، كه از آهن و نیكل مایع تشكیل شده، می رسد موج متوقف می شود.
امواج سطحی سومین نوع موج هستند. این امواج بیشترین تخریب را ایجاد می كنند. این امواج. در نتیجه رسیدن امواج P و S به سطح زمین به وجود می آیند. سرعت این امواج كمتر از امواج P و S است. امواج سطحی فقط در سطح زمین حركت می كنند همانطور كه امواج آب فقط در سطح آب حركت می كنند.
دو نوع موج سطحی وجود دارد: امواج لاو و امواج ریلای. امواج لاو شبیه امواج S حركت می كنند اما حركت اجسامی كه در مسیر آنها قرار دارند به جای بالا و پایین، از یك طرف به طرف دیگر است. امواج ریلای شبیه امواج آب حركت می كنند. امواج ریلای، در مسیری مدور حركت می كنند.
بزرگای ریشتر، عددی است كه برای اندازه گیری بزرگی زمین لرزه به كار می رود. بزرگا، اندازه گیری انرژی و قدرت امواج لرزه ای است كه از كانون منتشر شده اند. دانشمندان برای تعیین قدرت زمین لرزه از لرزه نگاشت استفاده می كنند. لرزه نگاشت، ابزاری است كه مقدار حركت زمین را به هنگام زمین لرزه اندازه گیری می كند.
هر عدد در مقیاس ریشتر زمین لرزه ای را نشان می دهد كه ده برابر قویتراز عدد قبلی است.
▪ مثال:
زمین لرزه ای با بزرگای ۶، ده برابر قویتر از زمین لرزه ای با بزرگای ۵ است. زمین لرزه ای با بزرگای ۹، ده هزار برابر قویتر از زمین لرزه ای با بزرگای ۵ است.
بزرگترین زمین لرزه ای كه تا كنون اندازه گیری شده است، در سال ۱۹۰۶، با بزرگای ۹/۸ در سواحل اكوادور رخ داد. زمین لرزه های با بزرگای ۶ و یا بیشتر، زمین لرزه های مهمی هستند. زمین لرزه های با بزرگای ۷ و یا بیشتر قادرند خسارات زیادی به وجود آورده و تعداد زیادی از انسانها را بكشند.
هریك از گرافهای این صفحه، یكی از زمین لرزه هایی را كه روی لرزه نگار خوانده شده اند را نشان می دهند. امواج لرزه ای، وسیله ای نوشتاری را حركت می دهند كه بزرگای زمین لرزه و طول زمان لرزش زمین در طی زمین لرزه را نشان می دهد.
قدرت یا بزرگا، به صورت خطوط عمودی(بالا و پایین) ثبت می شود. زمین لرزه قویتر، روی گراف خطوط طویلتری ایجاد می كند.
دوام لرزه ای(مدت زمانی كه زمین می لرزد)، به صورت خطوط افقی نشان داده می شود. دوام لرزه ای در گراف بالایی، حدود ۴۰ثانیه است. هر یك از واحدهای روی گراف، دوام یك دقیقه را نشان می دهد. زمین لرزه پایینی حدود یك دقیقه و بیست ثانیه طول كشیده است.

منبع : سایت مفاهیم