الزلازل وتكتونية الصفائح للسنة الثانية إعدادي

علوم الحياة والارض: الزلازل وتكتونية الصفائح للسنة الثانية إعدادي

مقدمة :

توجد الزلازل بكثرة على مستوى حدود الصفائح ، فماهي العلاقة بين الزلازل و تكتونية الصفائح ؟ ما هو الزلزال ؟ ما هو سببه ؟

1 – بعض الطرق المعتمدة لدراسة الزلازل

1 – 1 : ما هو الزلزال ؟

الزلزال حركة أرضية ، سريعة ومفاجئة وقصيرة ، يمكن أن تحدث خسائر مادية و / أو بشرية

1 – 2 : تسجيل الزلزال و قياس شدته :

يتم تسجيل الهزات الأرضية باستعمال مسجل الهزات الأرضية ، يوجد نوعان من مسجلات الهزات الأرضية : مسجل الهزات الأرضية الأفقي و مسجل الهزات الأرضية العمودي

يتكون مسجل الهزات الأرضية العمودي من أسطوانة عمودية تدور على نفسها ، عليها ورقة ، يصل إليها قلم مسجل مرتبط بكتلة مثبتة بنابض على حامل ، عندما يحدث زلزال يسجل القلم تموجات على الورقة ، هذه التموجات تسمى سجل الاهتزاز .

يبين ملاحظة سجل الاهتزاز أنه يضم ثلاثة أنواع من الموجات ، الموجات P والموجات S والموجات L . ويمكن استخراج منه وقت ومدة   الزلزال وشدته. بقياس وسع أكبر موجة يتم استخراج شدة الزلزال حسب سلم ريشتر ، وهو سلم مقسم إلى تسع درجات وهو قيمة الطاقة المحررة من قبل الزلزال . ويمكن قياس شدة الزلزال بالاعتماد على ملاحظة التأثيرات الهدمية للزلزال ، وفق سلم MSK و هو مقسم إلى 12 درجة تم وضعه من قبل  medvedev و sponheuer و karnik.

1 – 3 : سبب الزلزال ومصدره :

أ – الخريطة الزلزالية :

عندما يحدث زلزال يؤثر على عدة مناطق ، يتم وضع خريطة الزلزال بالاعتماد على التأثيرات الهدمية للزلزال ، وهي عبارة عن خطوط عليها أعداد تتراوح بين 1 و 12

الخط وهو منحنى شدة الزلزال هو الخط الذي يربط بين المناطق التي عرفت نفس التأثيرات الهدمية . والعدد يشير إلى شدة الزلزال حسب سلم MSK .

المركز السطحي للزلزال هي المنطقة التي عرفت أعنف التأثيرات الهدمية .

ب : سبب الزلزال وبؤرته .

بفعل القوى التكتونية (تمددية أو انضغاطية ) يحدث كسر على مستوى الغلاف الصخري ، فتنطلق من هذا الكسر الموجات الزلزالية التي تنتشر في جميع الاتجاهات . المنطقة التي تنطلق منها الموجات الزلزالية تسمى بؤرة الزلزال أو مركز الزلزال .

أقرب نقطة لبؤرة الزلزال على سطح الأرض تسمى المركز السطحي للزلزال وهي التي تعرف أعنف التأثيرات الهدمية .

المسافة الفاصلة بين المركز السطحي للزلزال وبؤرة الزلزال هي عمق الزلزال .

2 – دور الموجات الزلزالية في التعرف على البنية الداخلية للأرض

2 – 1 خاصيات الموجات الزلزالية :

تنطلق الموجات الزلزالية من مصدر واحد ، فتسجل اتباعا على مسجل الهزال الأرضية P ثمS ثم L وتتميز بالخاصيات الآتية :

نوع الموجة	P : أولية	S : ثانوية	L : طويلة
سرعة الموجات	أسرع الموجات تزداد سرعتها كلما زادت كثافة الصخور	متوسطة تزداد سرعتها كلما زادت كثافة الصخور	سرعة ثابتة سرعتها في المحيط أكبر من سرعتها في القارة
نمط انتشارها	موازية لاتجاه التنقل طولية	متعامدة لاتجاه التنقل قصية	متعامدة مع اتجاه التنقل ، طويلة
خاصيات أخرى	تنتشر في جميع الأوساط السائلة والصلبة تزداد سرعتها كلما زادت كثافة الصخور	تنتشر في الأوساط الصلبة فقط ،(لا تخترق الأوساط السائلة ) تزداد سرعتها كلما زادت كثافة الصخور	تنتشر في سطح الأرض (سطحية )

 

2 – 2 : الكشف عن انقطاعات داخل الكرة الأرضية :

– في عمق mK 7 – 30 اكتشف موهورفسيك انقطاعا يحدد عمق (سمك) القشرة الأرضية (مستوى انعكاس الموجات الزلزالية ). من سطح الأرض إلى انقطاع موهو هي القشرة الأرضية (تتميز بصخورها الخاصة )

– في عمق mK 2900 ، استنتج كتنبرغ وجود انقطاع يحدد نهاية الرداء (اعتمد على عدم تسجيل الموجات الزلزالية لزلزال في مناطق الظل ) . الرداء يوجد بين انقطاعي موهو وكتنبرغ وصخوره تختلف عن الصخور الموجودة في القشرة الأرضية.

– في عمق mK 5000 تعرف لوهمان على انقطاع يقسم النواة إلى غلافين ، نواة خارجية ونواة داخلية (اعتمد على تسجيل الموجات P في متقاطرة الزلزال ) صخور النواة الخارجية تختلف عن صخور كل من النواة الداخلية والرداء .

2 – 3 : العلاقة بين سرعة الموجات الزلزالية والبنية الداخلية للأرض

جدول يلخص تغيرات الموجات الزلزالية P و S حسب العمق:

العمق ب mK	35	2900	4000	5000	6200
سرعة الموجات P ب s/km	7	8 إلى 13	9	10	11
سرعة الموجات S ب s/km	3,5	تمر من 7 إلى 0	0	0	3
وصف لسرعة الموجات	في عمق km 35 ترتفع بشكل مفاجئ	في عمق km2900 تنخفض الموجات بشكل مفاجئ	انخفاض الموجات P و اختفاء الموجاتS	ارتفاع الموجات P و ظهور الموجاتS	ارتفاع طفيف للموجات P و S
سبب تغير سرعة الموجات	انقطاع موهو	انقطاع كتنبرغ	الصخور سائلة	انقطاع لوهمان	الصخور صلبة

– في عمق( km 7 – 30 ) نسجل ارتفاعا مفاجئا لسرعة الموجات الزلزالية P و S وهذا إشارة إلى انقطاع موهو الذي يفصل بين القشرة الأرضية والرداء .

– في عمق km 2900 نسجل انخفاضا سريعا للموجات الزلزالية P و S مع اختفاء للموجاتS   ، وهي إشارة إلى انقطاع كتنبرغ الذي يحدد نهاية الرداء .

– في عمق km 5000 يسجل ارتفاع مفاجئ لسرعة الموجات الزلزالية P مع ظهور من جديد للموجات S وهذا إشارة إلى انقطاع لوهمان الذي يفصل النواة إلى نواتين خارجية وداخلية .

+ بين عمقيkm 2900 و 5000km نلاحظ اختفاء الموجات P وهذا دليل على أن الصخور بين العمقين (نواة خارجية) سائلة ، وظهور S بعد عمق km 5000 إشارة أن البذرة تتكون من صخور صلبة .

– بين عمقي km 30 و km 2900 نسجل تغيرات لسرعة الموجات الزلزالية P وS . ثابتة ثم تنخفض ثم ترتفع شيئا فشيئا مما مكن من تقسيم الرداء إلى ثلاثة أغلفة صخرية .

+ تبقى مستقرة في مجال ، وهي إشارة إلى الرداء العلوي ، والذي يشكل مع القشرة الأرضية الغلاف الصخري ، أو الصفيحة الصخرية عموديا أو الليتوسفير.

+ تنخفض الموجات الزلزالية في مجال وهي إشارة إلى الرداء المتوسط أو الأستينوسفير

+ ترتفع الموجات الزلزالية إلى عمقmK 2900 وهي إشارة إلى الرداء العميق أو الميزوسفير

3 – العلاقة بين تكتونية الصفائح والزلازل :

توجد الزلازل بكثرة على مستوى حدود الصفائح :

3 – 1 : على مستوى مناطق الاتساع ( الذروات )

توجد في هذه المناطق قوى تكتونية تمددية تؤدي إلى حدوث فوالق هي مصدر الزلازل في تلك المناطق ، وغالبا تكون سطحية (عمق الزلزال ضعيف ) .

3 – 2 : على مستوى مناطق التقارب ( الطمر والاصطدام )

على مستوى مناطق التقارب توجد قوى تكتونية انضغاطية تؤدي إلى وجود كسور هي مصدر الزلازل في هذه المناطق .

في مناطق الطمر مثلا تنغرز الصفيحة المحيطية ( ثقيلة رغم قلة سمكها ) تحت الصفيحة القارية ، مساحة الانزلاق أو سطح بنيوف هي المصدر الرئيس للزلازل في هذه المناطق ، ويمكن أن يكون الزلزال عميقا .