كيف تتكون الزلازل والبراكين

كتابة - آخر تحديث: ٠٧:٥٢ ، ١٤ يوليو ٢٠٢٠
كيف تتكون الزلازل والبراكين

كيفية تكوّن الزلازل

يُعزِي العلماء السبب الرئيسي لحدوث الزلازل إلى نظرية الصفائح التكتونية؛ حيث تقوم هذه النظرية على أساس أنَّ الغلاف الصخري الأرضي مُقسَّم إلى صفائح كبيرة أكبر من القارات ذات حدود غير منتظمة، تلتقي معاً عند الصدوع، وتكون هذه الصفائح في حالة حركة مستمرة إذ تتحرّك بمقدار 5 سنتيمترات تقريباً في السنة،[١] ومع الاستمرار في الحركة تقترب حدود الصفائح من بعضها حتّى تتصادم عند الصدوع، وتشتبك حواف الصخور وتتدافع وتضغط ضدّ بعضها دون أن تتحرّك مما يؤدّي إلى تولّد قوى ضغط هائلة تُخزّن في الصخور، وبعد مدّة من الزمن تتكسّر الصخور نتيجة الضغط الشديد المتراكم وتُطلق كميةً كبيرةً من الطاقة تكون على شكل موجات زلزالية باتجاه الخارج حينها يحدث الزلزال، وتُسمّى المنطقة التي حدث عندها الكسر تحت سطح الأرض ببؤرة الزلزال (بالإنجليزية: Focus)، في حين تُسمّى النقطة التي تقع مباشرةً فوق بؤرة الزلزال على سطح الأرض المركز السطحي للزلزال (بالإنجليزية: Epicenter).[٢]


تُعتبر الانفجارات المُفتلعة من قِبل الإنسان تحت الأرض لإنشاء الطرق والأنفاق وخطوط السكك الحديدية وغيرها من مرافق الطرق، أو انهيار جدران أحد المناجم من العوامل الأخرى التي قد تتسبّب في حدوث الزلازل، وبطبيعة الحال لا تُسبّب هذه الانفجارات موجات زلزالية كبيرة، وقد يشعر بها فقط الأشخاص القريبون من مكان وقوع الانفجار أو الانهيار.[٢]


كيفية تكوّن البراكين

تُعدّ البراكين إحدى أعظم القوى الموجودة في الطبيعة والتي من الممكن أن تتجاوز طاقتها أكبر انفجار نووي عرفه الإنسان، وعلى الرغم من آثارها المُدمّرة إلّا أنّ علماء الجيولوجيا يعتقدون أنّها المسؤولة عن تكوين أكثر من 90% من القارات والمحيطات خلال ملايين السنين التي انفجرت فيها، وإطلاقها كميات هائلة من الأبخرة والغازات التي شكّلت الهواء والمياه ومكّنت الإنسان من العيش على سطح الأرض.[٣]


ترتفع الصخور المنصهرة في باطن الأرض والتي تكون مليئةً بالغازات وتُعرف باسم الصهارة (بالإنجليزية: Magma) تدريجيّاً نحو سطح الأرضح وذلك كونها أقل كثافةً من الصخور الصلبة المُحيطة بها، إلى أن تصل إلى عمق تكون فيه تحت ضغط شديد بسبب الصخور المحيطة بها، ويؤدّي هذا الضغط إلى خروج الغازات الموجودة فيها على شكل فقاعات لتبدأ بتكوين طبقة منفصلة فوقها، حينها يتّخذ الانفجار البركاني نمطين رئيسيين تبعاً للزوجة الصهارة هما كالآتي:[٤][٥]ثوران تدفّقي: (بالإنجليزية: Effusive Eruption)؛ يحدث هذا الثوران عندما تكون لزوجة الصهارة منخفضة، حيث تتصاعد معظم الغازات الموجودة فيها مُكوّنةً طبقة فوقها، وعند وصول الصهارة إلى السطح تتدفّق فقاعات الغاز وتتمدّد بسلاسة إلى الغلاف الجوي، أمّا الصهارة فتنساب على حواف البركان على شكل حمم بركانية (بالإنجليزية: lava)؛ وهي الصهارة التي وصلت السطح.

ثوران انفجاري: (بالإنجليزية: Explosive Eruption)؛ يحدث هذا الثوران عندما تكون لزوجة الصهارة عالية، حينها تتجمع الغازات وتُحبس داخلها ممّا يؤدّي إلى زيادة ضغطها بشكل كبير، وعند وصول الصهارة إلى السطح يكون ضغط الغازات أعلى من ضغط الغلاف الجوي لذا تنفجر بقوة شديدة، وينتج عن هذه الانفجار صخور ومواد بركانية فتاتية (بالإنجليزية: pyroclastic).


العلاقة بين الزلازل والبراكين

تتركّز حركة معظم الزلازل والبراكين عند حدود الصفائح التكتونية، وعلى الرغم من أنَّ معظم الزلازل تحدث نتيجة حركة هذه الصفائح، إلّا أنَّ بعضاً منها يرتبط بالأنشطة البركانية، ويُفسَّر ذلك أنه خلال حركة الماغما في باطن الأرض فإنّها تضغط ضغطاً شديداً على الصخور من حولها ممّا يؤدّي إلى تشقّقها وبالتالي حدوث الزلازل،[٦] وتتخذ الزلازل البركانية نمطين رئيسيين، هما كالآتي:[٧]الزلزال التكتوني البركاني: (بالإنجليزية: volcano-tectonic earthquake)؛ يحدث هذا النوع من الزلازل نتيجة حركة الماغما المستمرة داخل الشقوق الموجودة بين الصخور في باطن الأرض، فعند حركة الماغما إلى الأعلى تترك الشقوق التي كانت تملؤها في الأسفل فارغة، فتنزلق الصخور نتيجةً لهذا الفراغ وتهبط المنطقة الواقعة فوقها ممّا يؤدّي إلى حدوث زلزال، ومن الجدير بالذكر أنّ هذا النوع من الزلازل غير مرتبط بانفجار البركان إنّما قد يحدث في أيّ وقت. الزلازل طويلة الأمد: (بالإنجليزية: long period earthquakes)؛ يسبق هذا النوع من الزلازل الثوران البركاني ويُنذر بوجوده، فقبل ثوران البركان وعند تحرّك الصهارة إلى الأعلى فإنّها تُنشئ ضغطاً شديداً على الصخور المحيطة بها ممّا يؤدّي إلى تشقّقها، فيحدث زلزال صغير في كلّ مرّةٍ يحدث فيها الشق، وتستمر عملية إحداث الشقوق والهزّات التي تُرافقها إلى أن تصل الماغما إلى فوهة البركان ويحدث الانفجار، وتُسمّى هذه الهزات المتتالية والمستمرة بالهزّات البركانية (بالإنجليزية: volcanic tremors)، والتي يستخدمها العلماء للتحذير من وقوع انفجار بركاني قريب، وذلك عن طريق قياسها بجهاز مقياس الزلازل (بالإنجليزية: seismographs).


المراجع

  1. "Earthquakes", www.whoi.edu, Retrieved 2020-7-9. Edited.
  2. ^ أ ب "Why Do Earthquakes Happen?", www.geo.mtu.edu, Retrieved 2020-7-9. Edited.
  3. "Volcanoes", volcano.oregonstate.edu, Retrieved 2020-7-9. Edited.
  4. "Volcanoes and Volcanic Eruptions", www.tulane.edu,2107-8-26، Retrieved 2020-7-9. Edited.
  5. "Shaping the Planets: Volcanism", www.lpi.usra.edu, Retrieved 2020-7-9. Edited.
  6. "How are volcanoes and earthquakes related?", volcano.oregonstate.edu, Retrieved 2020-7-9. Edited.
  7. C.M. Riley, "Volcanic Earthquakes"، www.geo.mtu.edu, Retrieved 2020-7-9. Edited.