ما الزلزال؟
الزلزال هو اهتزاز مفاجئ في القشرة الأرضية يحدث عندما تتحرر طاقة مخزنة داخل الصخور. هذه الطاقة لا تظهر من العدم؛ غالبًا تتراكم بسبب حركة الصفائح التكتونية. عندما تتحرك الصخور على جانبي كسر في القشرة، أو تنضغط وتتمدد حتى لا تتحمل أكثر، تنكسر أو تنزلق فجأة فتنتشر الطاقة على شكل موجات زلزالية.
تخيل قطعة مطاط تشدها ببطء. في البداية تتحمل، ثم فجأة تنقطع أو ترتد. الصخور تفعل شيئًا مشابهًا، لكن على نطاق ضخم جدًا. لذلك الزلزال ليس مجرد “اهتزاز”، بل نتيجة لتحرر طاقة كانت مخزنة بسبب إجهادات داخل الأرض.
ما الصدع؟
الصدع هو كسر في الصخور تتحرك على جانبيه الكتل الصخرية. ليست كل الشقوق صدوعًا؛ الصدع يتضمن حركة. توجد صدوع عادية وعكسية وانزلاقية، وترتبط هذه الأنواع بطريقة تأثير القوى: شد، ضغط، أو قص جانبي. في الصف السادس غالبًا يكفي فهم أن الصدع كسر تتحرك الصخور على جانبيه، وأن الزلازل تحدث كثيرًا قرب الصدوع النشطة.
البؤرة والمركز السطحي
- بؤرة الزلزال: النقطة داخل الأرض التي يبدأ منها الكسر وتتحرر عندها الطاقة أولًا.
- المركز السطحي: النقطة الموجودة على سطح الأرض مباشرة فوق البؤرة.
إذا سأل الاختبار عن نقطة داخل الأرض فهي البؤرة، أما إذا قال “على سطح الأرض فوق البؤرة مباشرة” فالإجابة هي المركز السطحي. هذه من الأسئلة التي تحب اللعب بالألفاظ، فلا تقع في الفخ.
أنواع الموجات الزلزالية
عندما يحدث الزلزال تنتشر الطاقة على شكل موجات. أهم الأنواع التي ترد في الأسئلة المدرسية:
- الموجات الأولية P: أسرع الموجات الزلزالية، وتصل أولًا إلى أجهزة القياس. تتحرك بطريقة تضاغط وتخلخل، ويمكنها الانتقال في المواد الصلبة والسائلة والغازية.
- الموجات الثانوية S: أبطأ من موجات P، وتصل بعدها. تهز الصخور عموديًا أو جانبيًا، ولا تنتقل عبر السوائل.
- الموجات السطحية: تنتقل قرب سطح الأرض، وغالبًا تسبب أضرارًا كبيرة لأنها تهز السطح حيث توجد المباني والطرق.
كيف تقاس الزلازل؟
يستخدم العلماء جهازًا يسمى السيزموجراف أو مقياس الزلازل لتسجيل الموجات الزلزالية. التسجيل الناتج يسمى مخططًا زلزاليًا. من خلال مقارنة أوقات وصول موجات P و S إلى عدة محطات، يستطيع العلماء تحديد موقع بؤرة الزلزال والمركز السطحي. كلما زاد الفرق بين وصول موجات P و S، دل ذلك غالبًا على أن المحطة أبعد عن مركز الزلزال.
تقاس قوة الزلازل الحديثة غالبًا بمقياس العزم الزلزالي، أما في الكتب المدرسية قد يظهر اسم مقياس ريختر. المهم تعليميًا أن المقياس يعبّر عن مقدار الطاقة المنطلقة، وليس فقط عن شدة الاهتزاز التي شعر بها شخص في مكان معين.
مثال امتحاني محلول
السؤال: أي موجات زلزالية تصل أولًا إلى محطة القياس؟
الإجابة: موجات P لأنها الأسرع.
السؤال: ماذا تسمى النقطة على سطح الأرض الواقعة مباشرة فوق بؤرة الزلزال؟
الإجابة: المركز السطحي.
السؤال: لماذا تعد الصدوع مناطق معرضة للزلازل؟
الإجابة: لأن الصخور على جانبي الصدع قد تتحرك فجأة وتحرر طاقة مخزنة.
مفاتيح حل سريعة
- داخل الأرض = بؤرة.
- على السطح فوق البؤرة = مركز سطحي.
- الأسرع والأول وصولًا = موجات P.
- لا تنتقل في السوائل = موجات S.
- جهاز تسجيل الزلازل = السيزموجراف.