شحالكم
بليز بغيتكم تساعدوني
بغيت موضوع عن علم الزلازل بشكل عام
بحث يشمل المقدمة والموضوع والخاتمه والمراجع
ضروري
الي يقدر يخدمني له جزيل الشكر
والسموحه
موقع الأرقام وجد في هذا الموضوع علاقة وطيدة مع الأعداد والأرقام ، لذا قمنا بتلخيصه وتقديمه لكم للاستفادة .
تحصل الزلازل إما بسبب الحركة التكتونية للأرض (Tectonic Motion) وهو التشقق أو الحركة الفجائية خلال صدع موجود لصفيحة من صفائح القارات أو خلال تفرعاتها ، أو بسبب حالات بركانية (Volcanic Reasons) أي بسبب حصول بركان فإن قوة اندفاع الكتل البركانية وهيجانات الطبقات التحتية تؤدي إلى حصول ارتجاجات واهتزازات أرضية ، وقد أضيف إليها حديثا الهزات الحاصلة بسبب التفجيرات النووية التي يقوم بها الإنسان تحت سطح الأرض . وقد وضعت نظريات عديدة للزلازل منها نظرية الرجعة المرنة (Elastic Rebound Theory) والتي تفترض حصول انفراج مفاجىء لانفعالات متراكمة (Sudden Release of Accumulated Strains) تحصل خلال القشرة الصخرية لشق أو صدع خلال مناطق الضعف (Area of Weakness) وتطلق هذه النظرية تسمية بؤرة الزلزال أو مركز الزلزال (Hypocentre or Focus) الموجود في عمق معين يطلق عليه العمق البؤري أو (Focal Depth) ، وأما النقطة المقابلة لهذا المركز على سطح الأرض فتسمى (Epicentre) ، أما بعد البؤرة عن منطقة وضع المقياس الخاص بقياس قوة الهزة فيسمى (Epicentral Distance) أو المسافة المركزية الأرضية . وتقسم طبيعة الحركات والهزات الطبيعية إلى :
1. أولية (Primary) وهي بسبب عملية تسبق الهزة بقليل وتسمى (Causative Process) .
2. ثانوية (Secondary) تحدث بسبب الهزات الأرضية الناتجة من سريان الموجات الزلزالية خلال الأرض لمختلف الاتجاهات
Seismology and Earthquakes
(2.1) مقدمة INTRODUCTION
تتطلب دراسة هندسة الزلازل الجيوتقنية فهم العمليات المختلفة التي تحدث بواسطتها الزلازل و تأثيراتها في الحركة الأرضية. تطور تخصص علم الزلازل (seismology) ( مشتقة من اللغة الإغريقية seismo تعني الزلزال و logos تعني علم) نتيجة الحاجة إلى فهم التركيب و السلوك الداخلي للأرض، وخاصة أنهما يتعلقان بظاهرة الزلزال. و بالرغم من أن الزلازل ظاهرة معقدة، إلا أن التطورات في علم الزلازل أنتجت فهما جيدا لآلية و معدل حدوث الزلازل في معظم المناطق النشطية زلزاليا في جميع أنحاء العالم. و يعطي هذا الفصل مقدمة مختصرة عن تركيب الأرض، وأسباب حدوث الزلازل، والمصطلحات المستخدمة لوصفها. و يمكن الحصول على تفاصيل أوسع لهذه المواضيع في عدد من مراجع علم الزلازل، مثـل [Gutenberg and Richter (1954), Richter(1958), Bullen (1975), Bath (1979), Bullen and Bolt (1985), Gubbins (1990), and Lay and Wallce (1995)]. و يعطي المرجع Bolt (1993) وصفا مبسطا جدا لعلم الزلازل و الزلازل.
(2.2) التركيب الداخلي للأرضINTERNAL STRUCTURE OF THE EARTH
تعتبر الأرض شبه كرة ، بقطــــر استـــوائي يبلغ 12.740 كم (7918 ميل) و قطر قطبي يبلغ 12.700 كم ( 7893 ميل)، و يرجع سبب زيادة الطول في القطر الاستوائي إلى السرعات الاستوائية العالية المعتمدة على دوران الأرض. و تزن الأرض نحو 5.4´10 21 طن (4.9´2410كجم)، بمعني أن متوسط الكثافة النوعية يبلغ نحو 5.5. وحيث أن الكثافة النوعية للصخور السطحية معروفة في الرتبة من 2.7 إلى 3، فإن الكثافة النوعية ضمنيا تكون أعلى عند الأعماق الأكبر.
ويعد تحديد التركيب الداخلي للأرض واحدا من أوائل المنجزات المهمة في علم الزلازل. حيث تنتج الزلازل الكبيرة طاقة كبيرة كافية لإحداث هزة يمكن قياسها عند نقاط في كل أنحاء العالم. فعندما تنتقل مختلف أنواع الموجات الزلزالية خلال الأرض، فإنها تنكسر و تنعكس عند الحدود بين الطبقات المختلفة، وتصل إلى نقاط مختلفة على سطح الأرض بواسطة مسارات مختلفة. وقد كشفت الدراسات المتعلقة بالانكسارات و الانعكاسات التي تمت في بداية هذا القرن التركيب الطبقي للأرض و أعطت نظرة فاحصة على خصائص كل طبقة.
(2.2.1) الموجات الزلزاليةSeismic Waves
عندما يحدث الزلزال، تنتج أنواع مختلفة من الموجات: الموجات الباطنية والموجات السطحية. و مع أن الموجات الزلزالية قد نوقشت في الفصل الخامس، إلا أن الوصف المختصر التالي ضروري لشرح بعض المفاهيم في الفصلين الثاني و الرابع.
و المـــوجـات البــاطنيـــــة، التي يمكـن أن تنتقـــــل خـــلال بـاطن الأرض، نوعــان: موجاتp-(p- waves) و موجاتs-(s-waves) [ الشكل (2.1) ]. و موجات p-، و المعروفة أيضا بالموجات الرئيسية، الضاغطة أو الطولية ، تستلزم تضاغطا و تخلخلا متعاقبا للمواد التي تمر من خلالها.كما أنها مشابهة للموجات الصوتية؛ حيث تكون حركة الجسيم المنفرد الذي تمر من خلاله موجة p- موازية لاتجاه الانتقال. و تستطيع موجات p- أن تنتقل خلال المواد الصلبة والسائلة مثل الموجات الصوتية. أما موجات s-، و المعروفة أيضا بالموجات الثانوية القص ،أو المستعرضة، فإنها تحدث تشوهات عندما تنتقل خلال المادة. و تكون حركة الجسيم المنفرد عمودية على اتجاه انتقال موجة s-. و يمكن استعمال اتجاه حركة الجسيم لتقسيم موجات s- إلى مركبتين، SV- (حركة المستوى الرأسي) و SH- ( حركة المستوى الأفقي). و تختلف السرعة التي تنتقل عندها الموجات الباطنية مع لدونة المواد التي تمر من خلالها. وحيث إن المــواد الجيـــولوجية أكثر لدونة في الضغط، فإن موجات p- تنتقل أسرع من أي موجات زلزالية أخرى، و بالتالي تكون أول من يصل عند موقع محدد. أما السوائل، التي ليس لها لدونة قص، فلا يمكن أن تحمل موجات s-.
الشكل (2.1) التشوهات الناتجة بواسطة الموجات الباطنية: (أ) موجة P-؛ (ب) موجة SV-. (From Earthquakes by Bolt. Copyright Ó 1993 by W.H. Freeman and Company. Used with permission).
وتنتج الموجات السطحية من التداخل بين الموجات الباطنية و السطح و الطبقات السطحية للأرض. تنتقل الموجات السطحية على طول سطح الأرض بقيم الذروة التي تقل أسيا تقريبا مع العمق [ الشكل (2.2) ]. لأجل طبيعة التداخل المطلوب لإنتاج الموجات السطحية، فإنها تكون بارزة أكثر عند مسافات بعيدة من مصدر الزلزال. ستنتج الموجات السطحية عند مسافات أكبر من ضعف سمك القشرة الأرضية، على العكس من الموجات الباطنية، فهي حـــركات أرضيـــة بالغــــة الذروة. أكثــــر الموجــات السطحيــــة أهميـــة، للأغـراض الهندسية، هي موجات رالي( Rayleigh Waves) وموجات لاف (Love Waves). وتنتج موجات رالي من تداخل موجات p- و موجات SV- مع سطح الأرض، وتستلزم كلا حركتي الجسيم الرأسية و الأفقية. وتشبه موجات رالي ، في بعض النواحي، الموجات الناتجة عن قذف حجر صخري إلى بركة ماء. و تنتج موجات لوف من تداخل موجات SH- مع طبقة سطحية لينة ، و ليس لها مركبة رأسية لحركة الجسيم.
الشكل (2.2) التشـوهات الناتـجة بواسطة الموجات السطحيـة: (أ) مـوجة رالي؛ و (ب) موجة لوف.
((From Earthquakes by Bolt. CopyrightÓ1993 by W.E Freeman and Company. Used with permission.
(2.2.2) التركيب الداخليInternal Structure
القشرة (Crust)، التي يعيش عليهـا البشــر، هي الطبقـــة الـخارجية للأرض. و يتراوح سمكها بين نحو 25 و 40 كم ( 15 إلى 25 ميلا) أسفل القارات ( و ربما تصل إلى سمك يتراوح بين 60 و 70 كم (37 إلى 44 ميلا) أسفل بعض نطاق الجبال الحديثة) وربما إلى سمك يصل إلى حوالي 5كم (3 أميال) أسفل المحيطات – فقط على جزء بسيط من قطر الأرض [ الشكل (2.3) ]. و التركيب الداخلي للقشرة معقد ، ولكن يمكن تمثيله بطبقة بلاستيكية مغطاة بطبقة من الصوان أو الجرانيت (Granitic) عند مواقع القارات. و حيث إن القشرة معـرضة للمحيطات أو الغلاف الجوي فإنها تكون أبرد مـن المـواد التي تحتها [الشكل (2.4)]. وبالإضافة لكونها رقيقة،فإن القشرة المحيطية (oceanic crust) تكون عموما منتظمة و أكثر كثافة من القشرة القارية
الزلازل، علم.
علم الزلازل هو دراسة الموجات الزلزالية (الموجات الصدمية)، الناتجة عن الهزات الأرضية أو الانفجارات. يدرس علماء الزلازل
هذه الموجات ليتعرفوا على حركة الزلازل وعلى تركيب الأرض. وعلم الزلازل فرع من الجيوفيزياء، أي العلم الذي يطبق الفيزياء على دراسة الأرض وغلافها الجوي.
تكشف أجهزة تُسمى مراسم الزلازل
حركة الموجات الزلزالية وترصدها. انظر: مرسمة الزلازل
. ويستخدم علماء الزلازل هذه القراءات لتحديد موقع وقوة الزلازل. وهم يسعون لإيجاد طرق للتنبؤ بالزلازل وربما التحكم فيها مستقبلا. انظر: الزلزال
. ويستخدم العلماء أيضًا مراسم الزلازل في التنقيب عن المعادن والنفط.
وهناك عدة أنواع من الموجات الزلزالية، منها الموجات التضاغطية و موجات القص
. تنتقل الموجات التضاغطية عبر المواد الصلبة والسائلة، بينما تنتقل موجات القص عبر المواد الصلبة فقط. وتتفاوت سرعة الموجة الزلزالية عندما تنتقل عبر الأنواع المختلفة من الصخور. وقد أظهرت دراسة الموجات الزلزالية أن الأرض تتكون من طبقات من المواد المختلفة. فعلماء الزلازل، على سبيل المثال، يعتقدون أن لب الأرض الخارجي يتكون من الحديد السائل والنيكل لأن موجات القص لا تمر عبر هذه الطبقة. وقد أوضحت المراسم الزلزالية التي وضعت على سطح القمر أن القمر له قشرة سميكة وصلبة.
يستخدم علماء الزلازل طرقًا عديدة للحصول على معلومات عن طبقات الصخور في قشرة الأرض. ففي تقنية الارتداد
مثلا، ترتد الموجات الصوتية عن طبقات الصخور الباطنية. وفي أثناء هذا الارتداد في اتجاه السطح، تسجل أجهزة حساسة زمن الارتداد. وتستخدم هذه التقنية عادة لتحديد أماكن الصخور المحتمل احتواؤها على الغاز أو الزيت.
قدم علم الزلازل الدليل الذي يؤيد نظرية تكتونية الألواح
. وطبقًا لهذه النظرية، فإن قشرة الأرض الخارجية تتكون من حوالي ثلاثين صفيحة صلبة في حركة متصلة. وينشأ عن تصادم وانفصال وانزلاق هذه الألواح أقواس الجزر
والجبال والبراكين والحيود المحيطية والأخاديد. وتسبب حركة الألواح أيضًا الزلازل والتي تحدث معظم الحالات الرئيسية منها على طول حواف الألواح. انظر: الزحف القاري
تسلم لي
🙂