زلزله چیست، چرا ایجاد می شود و هنگام زمین لرزه چه کنیم؟ + ویدیو

زلزله چیست؟ دلیل ایجاد زلزله چه عواملی است؟ هنگام زمین لرزه چه کاری باید انجام داد و چه کنم؟ چنانچه برای شما نیز این سوالات پیش آمده است و دقیقا نمی دانید هنگام زلزله چه باید کرد در ادامه و با تماشای ویدیوی آموزنده زیر با ما همراه باشید. با توجه به زلزله ترکیه و همچنین واقعه زلزله سوریه، بهتر است اطلاعات خود در زمینه حفظ جان هنگام زمین لرزه را بالا ببرید، زیرا کشورمان نیز روی گسل قرار گرفته است و زمین لرزه بر روی گسل به صورت مرتب رخ خواهد داد.

📺 تماشای ویدیوی آموزنده زلزله در یوتیوب

زلزله واقعه ای است که بر اثر لغزش در امتداد یک گسل در پوسته زمین انرژی زمین آزاد شده و باعث لرزش آن خواهد شد. این انرژی نیز در محل آزاد شدن آن رها شده که با نام کانون شناخته می شود. این انرژی نیز در همه قسمت به شکل موجی انتشار پیدا می کند. این موج ها مانند این است که سنگی را در آب دریاچه ای آرام رها کنید. همین طور که پرتاپ سنگ در آب جنبش ایجاد می کند؛ زلزله نیز سبب ایجاد امواج منتشر شده ای خواهد شد. این انرژی رها شده با کانون زلزله فاصله گرفته و پخش می شود. در سطح دنیا نیز ابزارهایی وجود دارد که با نصب در پوسته زمین ارتعاشات را حس کرده و ثبت می کند.

زلزله چیست؟

زلزله به علت گسیختگی در گسل های پوسته زمین و بر اثر آزاد شدن انرژی در زمانی کوتاه به وقوع می پیوندد. نقطه ای که مرکز زلزله است و از آنجا انرژی آزاد می شود را کانون ژرفی می گویند. همچنین مرکز بالای کانون در سطح زمین با عنوان مرکز سطحی زمین لرزه شناخته شده است. در منطقه قبل از وقوع اصلی ترین زلزله، با پیش لرزهای کوچک روبرو خواهیم شد و بعد از وقوع زلزله اصلی نیز پس لرزهای کوچک با کمترین شدت و به فواصل زمانی مختلف رخ می دهد.

با وقوع زلزله های گذشته، دیده می شود که اکثر زلزله های دنیا، بر مرز صفحات کره انطباق دارد. به گونه ای که با جابجا شدن این صفحات، به علت وجود اصطکاک میان صفحه ها انرژی این جابجایی ذخیره خواهد شد. زمانی که برای غلبه بر نیروی اصطکاک سنگ ها این میزان انرژی کافی بود، ناگهان انرژی آزاد می شود. به علاوه دیگر عوامل نیز مسبب زلزله خواهد بود که در ادامه به ذکر آنها خواهیم پرداخت.

آشنایی با انواع زمین لرزه

زمین لرزه بسته به علت ایجاد شدن در انواع مختلفی به وقوع می پیوندد که نوع و تعداد بوجود آمدن آن ها فرق دارد. در اینجا به معرفی هر یک می پردازیم.

زمین لرزه تکتونیکی

زمین لرزه تکتونیکی شامل تعداد زیادی از زلزله است که در هر سال در دنیا رخ می دهد. علت آن نیز حرکت کردن صفحات ایجاد شده در پوسته زمین می باشد.

زلزله آتشنشانی

محل وقوع این زلزله تنها در محدوده آتشفشان ها است که به عنوان انفجارهای آتشفشانی شناخته می شود. آتشفشان ها و زلزله ها اکثرا در محدوده مرز صفحات و در کنار هم به وقوع می پیوندند.

زمین لرزه های فروریختنی

این لرزه ها به علت فروریختن کانال های زیرزمینی و غارها ایجاد شده که به دلیل کوچک بودن لرزه ها فقط در همان محل لرزه احساس می شود.

زمین لرزه القایی

این زمین لرزه بر اثر تغییرات در سطح آب دریاچه ها و پر شدن آب آن ها به صورت ناگهانی و بر اثر اضافه شدن آب یا دیگر مایعات به داخل زمین یا برداشتن آب زیر زمینی ایجاد می شود. همچنین این اتفاقات بیشتر در مکان هایی رخ می دهد که گسل فعال وجود داشته باشند و دلیل اصلی آن نیز حذف مقداری از بار زمین یا اضافه شدن مقداری بار بر روی آن با افزودن یا کاهش آب زیر زمینی می باشد. مثلا زمین لرزه ای که به سبب آبگیری در تغییرات فصلی مقدار آب دریاچه سفید رود رخ داد از این نوع بود. لرزهایی که بر اثر معادن بوجود می آید نیز در این دسته قرار دارد.

زمین لرزه بر اثر انفجارها

انفجارهای صنعتی و نظامی، عملیات های ساختمانی و دیگر اتفاقات نیز لرزهایی را ناشی شده که می توان میزان، زمان و مکان آن را پیش بینی کرد.

مکانیزم خرابی در زلزله

عوامل زیادی بر اثر زلزله باعث تخریب محیط می شود که در اینجا به ذکر این عوامل می پردازیم:

• نیروی داخلی قوی بوجود آمده به سبب تکان خوردن زمین
• بوجود آمدن آتش بر اثر زلزله
• تغییرات در مشخصه فنی خاک ها
• جنبش مستقیم گسل ها در مکان های ساخت و سازها
• به سبب زمین لرزه
• به دلیل موج های قوی بوجود آمده بر اثر زلزله در آب های دریاها

در میان عوامل بالا جابجایی در صفحات زمین از اصلی ترین عوامل تخریب و تلفات انسانی به شمار می رود. خطر آتش سوزی که بعد از زلزله اتفاق می افتد نیز باید مد نظر قرار گیرد. در ایران نیز به دلیل استفاده از مصالحی غیر از چوب در ساختمان ها، گزارشی از آتش سوزی بعد از زلزله به گوش نرسیده ولی در کشورهایی مانند ژاپن و آمریکا که از چوب در ساخت و سازها استفاده می کنند؛ گزارش زیادی در مورد آتش سوزی بعد از زلزله به گوش رسیده است. به طور حتم در اثر گسلش جابجایی مستقیم ایجاد می شود که این از دید عموم ترسناک ترین قسمت زلزله می باشد. ولی آسیب ناشی از آن کمتر از جنبش زمین خواهد بود. محلی که در آن گسلش رخ می دهد تخریب کمتری در مقایسه با منطقه ای است که در معرض زمین لرزه قرار می گیرد.

کانون و عمق زلزله

مکان شروع گسیختگی در گسل را مرکز درونی یا کانون زلزله می نامند و در اصل مکان ابتدایی در داخل زمین است که انرژی را آزاد می کند. تصویر منشاء اولیه در سطح زمین رومرکز شناخته شده و اکثرا تخریب منطقه بیشترین خسارت ها به شمار می رود. طبق ژرفا، زلزله به سه گونه دسته بندی می شود.

• کم ژرفا: با ژرفای صفر تا ۷۰ کیلومتر
• متوسط: با ژرفای ۷۰ تا ۳۰۰ کیلومتر
• عمیق: با ژرفای بالاتر از ۳۰۰ کیلومتر

بر اساس ژرفا اکثر زلزله های ایران از انواعی با عمق کم است که در فلات ایران بیشترین عمق تا ۶۰ کیلومتر در بخش مکران را دارد. این ژرفا در بخش های داخلی فلات ایران به ۴۰ تا ۵۵ کیلومتر می رسد. در محدوده البرز و شمال ایران منشاء پیشینه ژرفا ۲۰ تا ۲۵ کیلومتر می باشد. در نتیجه زلزله های ایران از نوعی با عمق کم به شمار می رود.

عمق زلزله از نظر میزان تخریب و خسارت نیز اهمیت زیادی دارد؛ زیرا در نوع کم عمق اکثرا ضررها به ناحیه رومرکزی و نواحی نزدیک محدود خواهد شد. سپس در نواحی دور تا ۷۰ کیلومتر فاصله از مرکز زمین لرزه، تخریب ها کم می شود.

امواج زلزله ای

به طور متوسط با وقوع زلزله در داخل زمین و با آزاد شدن انرژی، این انرژی به شکل موج های ارتعاشی در جهات مختلف انتشار پیدا می کند و با خود این انرژی را پخش می کند. این امواج بر اساس میزان انتقالشان در داخل یا روی زمین به دو شکل امواج سطحی و داخلی یا پیکری دسته بندی می شوند.

امواج داخلی یا پیکری در داخل زمین منتقل می شود و پخش شدن آن در جهات مختلف می باشد؛ به علاوه سرعت بالاتری نیز دارد. این امواج دو گونه طولی یا اولیه و عرضی یا ثانویه دارند.

امواج سطحی بالاترین انرژی ناشی از جابجایی هایی با عمق کم را داشته و به الاخص در مناطق کوهستانی عامل اصلی تخریب های ناشی از زلزله است. این موج ها بعد از ترکیب شدن با امواج داخلی در محدوده حد فاصل ها، آغاز به ارتعاش نموده و از محدوده عمق نفوذ پایین تری برخوردار می باشد. لذا همیشه محدوده تمرکزش بر سطوح ناپیوسته خواهد بود.

امواج سطحی در مکان های همگن ایجاد نمی شود و به عنوان امواج هدایت شده یا محدود شده نیز شناخته می شوند. همچنین در انواع موج ریلی و لاو نیز دسته بندی خواهند شد. در اینجا این امواج را به تفصیل شرح خواهیم داد.

امواج تراکمی یا اولیه p

امواج تراکمی از تمام مکان هایی که می توانند فشار بالا را تحمل کنند من جمله جامدات، گازها و مایعات عبور پیدا می کنند. ذراتی که این امواج بر روی آنها تاثیر می گذارند به سمت مختلف بر اثر حرکت موج نوسانات دارند. مثلا با جمع کردن فنر و با رها کردن ناگهانی آن، می بینیم که در تمام طول فنر فشردگی طی می شود تا به آخر آن برسد. در این مثال فنر در محدوده جابجایی موج به حرکت و لرزش در آمده که مانند نوع منتشر شدن امواج تراکمی می باشد. علت شناخته شدن این امواج به نوع اولیه بالا بودن سرعت بالایش خواهد بود؛ زیرا ابتدایی ترین موج انتشار یافته، از این امواج به شمار می رود. آنها درست است که سرعت انتقال بالایی دارند؛ ولی باعث خرابی و آسیب زیاد نمی شوند؛ زیرا بسیار سریع انرژی خود را از دست می دهند.

امواج برشی یا عرضی S

این امواج در مکان هایی مانند محیط های جامد انتشار پیدا می کنند که در برابر تغییر شکل جانبی مقاومت بالایی دارند. آنها در گازها و مایعات انتقال پیدا نمی کنند. مثلا در صورت اتصال یک طناب به دیوار و با در دست گرفتن سر دیگر آن، با حرکت به صورت قائم، در طناب موجی مانند موج برشی ایجاد خواهد شد. در این امواج ذرات محل بر جهت حرکت موج به شکل عمود ارتعاش پیدا می کنند. مانند مثال طناب که حرکت موج مانند در امتداد طول طناب ایجاد می شود در صورتی که ارتعاش ذرات طناب به سمت عمود بر طول طناب خواهد بود.

امواج رایلی LR

روش حرکت این امواج به روش خاصی بوده؛ به گونه ای که ذرات در محدوده مدارهای دایره ای حرکت می کنند. مانند حرکت موج ها بر روی اقیانوس که این جهات حرکت نیز بر خلاف حرکات موج های اقیانوس می باشد. به صورتی که حرکت ذرات سنگ، در صفحه قائمی مدار بیضوی پسگرد به سمت مرکز زلزله قرار می گیرد.

امواج لاو LQ

حرکات زمین بوسیله امواج لاو، مانند موج S است ولی حرکت ذرات ماده به سمت عمود بر انتقال موج و به موازات سطح زمین می باشد و این ذرات در صفحات قائم بدون حرکت هستند. منتشر شدن این موج ها شبیه به لغزش هایی بوده که بواسطه حرکات طناب به جهت مختلف بوجود می آیند. این امواج نسبت به امواج رایلی حرکات سریع تری دارند و بر روی لرزه نگاشت سریع تر پدیدار می شوند.

اندازه گیری زمین لرزه

 با اطلاع یافتن از مقدار اثرگذاری هر رخدادی می توان به بیان کمیت آن پرداخت. جهت بررسی کمیت و اندازه زلزله، باید از دو رهیافت بهره گرفت. یک رهیافت طبق اندازه گیری سیستمی یا وسعت زلزله و دیگری بر اساس اثرگذاری ساخته های دست بشر از زلزله و شدت آن است. در هر مکانی شدت زلزله فرق دارد و زمانی که از مرکز آن دور شوید از شدتش کاسته خواهد شد. در حالی که بزرگای زمین لرزه همیشه ثبات دارد و با دور شدن از مرکز آن ارتباطی نخواهد داشت. چون با کل انرژی آزاد شده ارتباط دارد.

شدت زمین لرزه

شدت یک زلزله در یک محل مشخص بر اساس اثرات دیده شده معین می شود. توجه در معین شدن شدت این واقعه به میزان دقت بیننده بستگی دارد. اندازه گیری شدت، دستگاه موثری جهت تخمین درجات زمین لرزه های تاریخی بوده و در نقاطی مانند ایران که منطقه ای باستانی است و میراث فرهنگی کهن و تاریخی زیادی دارد؛ می توان اطلاعات مطلوبی از این رخداد در مواقعی که ثبت تاریخی وجود داشته کسب کرد. اندازه گیری متفاوتی جهت مشخص شدن شدت زلزله مانند مقیاس مرکالی اصلاح شده و غیره وجود دارد. تعیین قدرت زمین لرزه به این صورت است که جدولی برای هر یک از اندازه گیری ها آماده شده و طبق آن مقدار آسیب های ایجاد شده بر اثر زلزله بر سازه های مختلف ارائه می شود. بیننده نیز با منطبق کردن تخریب های ایجاد شده با موارد درج شده در جدول، شدت این واقعه را مشخص می کند.

بزرگای زلزله

جهت تعیین مقیاس زلزله و کسب معیاری جهت سنجش آن، از بزرگای زلزله بهره گرفته خواهد شد. لذا می توان با در نظر داشتن دامنه نوسانات روی نگاشت آن را اندازه گیری کرد. برای اندازه گیری بزرگای نیز مقیاس های مختلفی وجود دارد که اولین مقیاس در سال ۱۹۳۵ بوسیله چارلز ریشتر برای زمین لرزه های جنوب کالیفرنیا در نظر گرفته شد، لذا با نام بزرگای محلی یا ML شناخته شد. علاوه بر اندازه گیری ریشتر، با دیگر مقیاس ها که هر یک در مهندسی زلزله کاربرد دارد استفاده می شود.

هر زمین لرزه ای تنها یک بزرگای دارد و با فاصله از مکان وقوع زلزله این بزرگای دچار تغییر نخواهد شد. در بزرگای زلزله، برای سنجیدن مقدار خرابی، بتن ها نمی توانند مورد توجه قرار گیرند. بلکه بزرگای بر طبق مقدار انرژی آزاد شده اندازه گیری خواهد شد؛ بدون اینکه سایر پارامترها مانند عمق مد نظر قرار گیرد. بنابراین دو زمین لرزه با بزرگای همسان و با عمق های مختلف، مقدار تخریب مختلفی را ایجاد می کند. چرا که اگر کانون زلزله عمیق باشد فاصله امواج لرزه ای با زمین بالا می باشد که در این فواصل میزانی از زلزله رها شده کاهش پیدا می کند و محو خواهد شد. همانطور که قبلا بیان کردیم زلزله های کشور ما، از نوع کم عمق بوده و توقع این است که مقدار آسیب ها و تخریب ها که بر اثر این رخداد ایجاد شده بالاتر باشد.

علائم و بررسی زمین لرزه

با بررسی مصائب، مضرات و تلفات زلزله شاید از خود سوال کنید آیا انسان قادر است از وقوع این حادثه جلوگیری کند؟ اصولا اگر بخواهیم پیش از وقوع این فاجعه اخطار دهیم؛ از بسیاری از تلفات جلوگیری خواهد شد. ولی آیا می توان از وقوع این مصیبت بزرگ پیشگیری کرد؟

طبق گفته های نظری به وضوح مشهود است که اگر عوامل موثر در تنش های پوسته زمین را بشناسیم مسلما می توانیم زمین لرزه را پیش بینی کنیم. در سال های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ عقیده بر این بود که با شناخت ریزبینانه تاریخچه حرکت های گسل ها، الگوهای بدست می آید که قابل پیش بینی خواهد بود. به علاوه تصور بر این بود که طبق الگوهای غیر معمول کوتاه مدت، حرکت های گسل ها قابل پیش بینی بود. بر این اساس می توان زمان قبل از وقوع این فاجعه را به مردم اطلاع داد تا بتوانند منطقه در معرض خطر را خالی از سکنه کرد. ولی در حال حاضر ثابت شده که پیش بینی این واقعه پیچیده تر از این بوده که فکرش را می کردند. هم اکنون ثابت شده که زلزله از نظر زمانی و مکانی پراکنده است. به جای کوشش جهت پیش بینی اینکه چه زمانی مناطق ما تخریب خواهد شد، باید تمرکز خود را بر روی مطمئن شدن از عدم ایجاد تلفات در این زمان ها جمع کنیم. یکی از مواردی که مانع از این شده که بتوان وقوع زلزله را پیش بینی کرد این است که گسل ها به صورت جداگانه عمل نمی کنند. در زمان ایجاد شکست در گسل ها، تنش آن باعث انتقال به گسل دیگری می شود. اگر در پوسته زمین تغییر کششی ایجاد شود تدریجا تغییراتی در الگو ایجاد می کند که دانشمندان بی اطلاع از آن هستند. لذا از راه های مختلفی دانشمندان جهت پیش بینی از زلزله در تلاش هستند. این تلاش ها در سه بخش در ۲۰ سال گذشته انجام می شود.

فرضیه پیش بینی درازمدت

در این زمینه دانشمندان از تکنیک ها و نگرشی بهره می گیرند تا در آینده ای طولانی زمان تقریبی این واقعه را تخمین بزنند. هیچ یک از این راه ها زمان دقیق زلزله و شدت آن را مشخص نمی کنند؛ بلکه زمان تقریبی را ممکن است محاسبه کنند. بنابراین با اطلاعات مفیدی که در اختیار شما قرار می گیرد تا در مواردی احتیاط های ضروری مانند استحکام بنا را در نظر داشته باشید. مثلا مهندسان جهت طراحی ساختمان یا پل، به این توجه دارند که بنا تحمل حداکثر ضربه ۵/۰ گرم را در ۵۰ سال آینده داشته باشد. آنها به گونه ای به طراحی بنا می پردازند که با داشتن این مشخصه، مقاوم سازی های لازمه در برابر زلزله صورت گیرد.

فاصله بازگشت

این فاصله بیان می کند که زمین لرزه در یک گسل معین با چه تناوبی روی می دهد و بیشترین حرکات زمین که امکان دارد در یک نقطه مشخص و در یک زمان معین بوجود آید به چه میزان است. این فاصله با بدست آمدن از چند منبع مختلف کسب می شود. مانند: سابقه قبلی زمین لرزه ها، اسناد زمین شناسی یا اثرات بر جای مانده از زلزله و اسناد زمین سنجی یا میزان کشش ایجاد شده در صخره ها.

طبق این عرایض که زمان رخداد زلزله های بزرگ در فواصل دوره های مشابه زمانی است؛ اطلاعات کسب شده از منبع بالا می تواند زمین لرزه های بعدی را پیش بینی کند. با این وجود با توجه به فواصل بازگشت، دقت این پیش بینی در درازمدت کاملا کم می باشد. زیرا دخدادهای داخل یک گسل امکان دارد به دلیل ایجاد شدن نیروهای جدید از زمانی به زمان دیگر مختلف باشد.

پیگیری تغییر شکل های زمین

یک روش دیگر پیش بینی زلزله سنجش مقیاس جابجایی زمین در طول یک گسل است. بر این اساس یک زلزله شناس کالیفرنیایی با نام هری اف راید موفق شد پیش بینی کند که شوک بعدی در کالیفرنیا در گسل سنت آندریاس در ۱۰۰ سال بعد از زمین لرزه ای بزرگ حاصل از این گسل در سال ۱۹۰۶ به وقوع می پیوندد. طبق اندازه گیری های قبل از وقوع این زلزله، در هر ۱۰ سال زمین به طور متوسط ۶۵/۰ متر کشیده و جابجا می شود. طبق نظریه راید در طول این گسل بالاترین جابجایی ۵/۶ بوده و این به دلیل ایجاد جمع شدگی و کشش در یک قرن پیش بوده است. زلزله ای که حدود ۱۰۰ سال بعد با شدتی مانند زلزله ۱۹۰۶ به وقوع می پیوندد.

در حال حاضر با فراهم شدن آگاهی از موقعیت دقیق جی پی اس توسط ماهواره ها، زلزله شناسان این امکان را دارند تا مقدار دقیق تغییرات در پوسته زمین و مکان دقیق آن را تشخیص دهند. اندازه گیری های مدام می تواند زمان و میزان لغزش گسل را محاسبه کند. با شناسایی میزان کشش و سرعت جابجایی گسل، زمین لرزه بهتر پیش بینی خواهد شد.

فرضیه شکاف لرزه ای

زلزله های بزرگ هر بار در هر نقطه ای مشابه اتفاق می افتند. با مشاهده نمودار زلزله ها ی بزرگ در حد مرزهای صفحات زمین خواهید دید که همگی تکه های مجزای محدوده ای از یک حد و مرز را پر می کنند. شکاف لرزه ای، محدوده ای به شمار می رود که در آن سابقه زلزله وجود دارد ولی مدت طولانی بوده که آنجا این رویداد رخ نداده است.

سخن پایانی

زلزله ای پدیده ای طبیعی است که دخالت انسان در طبیعت و دیگر عوامل محیطی نیز می تواند زمان بروز این پدیده را به جلو بیندازد. ولی به طول کل به دلیل اینکه زمین لرزه قابل پیش بینی صد در صد نمی باشد بهتر است با مقاوم سازی ساختمان ها و آموزش های لازمه در این مورد، از بروز تلفات، آسیب ها و ضررهای وارده به نحو قابل توجهی جلوگیری کنیم.