عوامل ایجاد زمین لرزه

زمین لرزه‌های ناشی از نیروهای طبیعی چگونه است؟
زمین لرزه‌ها ناشی از آزاد شدن ناگهانی انرژی در برخی مناطق محدود شده توسط سنگ‌های زمین هستند. این انرژی می‌تواند توسط کشش الاستیک، گرانش، واکنش‌های شیمیایی یا حتی حرکت اجسام عظیم آزاد شود. از بین همه دلایل گفته شده کشش الاستیک مهمترین دلیل ایجاد زمین لرزه است، زیرا این شکل از انرژی تنها نوعی است که می‌تواند به مقدار کافی در زمین ذخیره شود و اختلالات عمده‌ای ایجاد کند. به زمین لرزه‌های ناشی از این نوع از آزادسازی انرژی، زلزله تکتونیک گفته می‌شود.
بر اساس این نظریه، زلزله تکتونیکی زمانی رخ می‌دهد که کشش در توده‌های سنگ تا جایی متراکم شود که از تنش‌های ناشی از مقاومت سنگ‌ها بیشتر شود و شکستگی ناگهانی رخ دهد. این شکستگی‌ها به سرعت از طریق سنگ‌ها گسترش می‌یابند و معمولاً در همان جهت ادامه دارند. با این حال گاهی کیلومترها در امتداد یک منطقه محلی به صورت ضعیف پیشروی می‌کنند.

زمین لرزه ناشی از فعالیت‌های آتشفشانی
نوع جداگانه‌ای از زمین لرزه با فعالیت آتشفشانی همراه است و به آن زلزله آتشفشانی گفته می‌شود. با این وجود احتمالاً حتی در چنین مواردی این آشفتگی نتیجه لغزش ناگهانی توده‌های سنگی مجاور آتشفشان و در نتیجه آزاد شدن انرژی کشش الاستیک است.

زمین لرزه ناشی از فعالیت‌های انسانی
زمین لرزه‌ها گاهی اوقات در اثر فعالیت‌های بشر در محیط زیست از جمله تزریق مایعات در چاه‌های عمیق، انفجارهای هسته‌ای بزرگ زیرزمینی، حفاری معادن و پر شدن مخازن بزرگ ایجاد می‌شوند.
در صورت وجود حفاری‌های عمیق حذف سنگ‌ها باعث ایجاد تغییر در کرنش اطراف تونل‌ها می‌شود. لغزش روی گسل‌های مجاور، ممکن است باعث حضور یا خرد شدن خارجی سنگ و یا ایجاد حفره‌های جدید شود.

ایجاد مخزن و معدن
از بین فعالیت‌های مختلف زلزله زایی که در بالا ذکر شد، پر کردن مخازن بزرگ از مهمترین آن‌ها است. بیش از 20 مورد قابل توجه، ثبت شده است که در آنها لرزه خیزی محلی پس از ذخیره آب پشت سدهای بلند افزایش یافته است که در اغلب موارد دلیل این موضوع را نمی‌توان اثبات کرد، زیرا هیچ داده‌ای برای مقایسه وقوع زلزله قبل و بعد از پر شدن سد وجود ندارد.

لرزه نگاری و انفجارهای هسته ای
در سال 1958 نمایندگان چندین کشور، از جمله ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی با هم ملاقات کردند تا مبانی فنی پیمان منع آزمایش‌های هسته‌ای را مورد بحث و بررسی قرار دهند. از جمله مواردی که در این جلسه بررسی شد امکان توسعه ابزارهای موثر برای شناسایی انفجارهای هسته‌ای زیرزمینی و تشخیص آن‌ها از زمین لرزه بود. پس از آن کنفرانس، تحقیقات بسیار ویژه‌ای در زمینه لرزه شناسی انجام شد که منجر به پیشرفت‌های عمده در تشخیص، تجزیه و تحلیل سیگنال‌های لرزه‌ای شد.

مقیاس مرکالی تصحیح شده از شدت زلزله
1- در این درجه زلزله احساس نمی‌شود و اکثراً اثرات حاشیه‌ای و طولانی مدت زلزله‌های بزرگ است.
2- این درجه از زلزله توسط افرادی که در حالت استراحت در طبقات بالای یک ساختمان باشند، احساس می‌شود.
3- این درجه از زلزله داخل خانه احساس می‌شود. در این درجه اشیای آویزان تاب می‌خورند و ارتعاشات و صداهایی مشابه ارتعاشات ناشی از عبور کامیون‌های سبک حس می‌شود. مدت زمان این نوع زلزله را می‌توان تخمین زد.
4- ارتعاشات مشابه ارتعاشاتی است که در اثر عبور کامیون‌های سنگین ایجاد می‌شود (یا تکان‌هایی شبیه به برخورد توپ سنگین با دیوارها). در این حالت خودروهای متوقف شده تکان می‌خورند، پنجره‌ها، ظروف و درها می‌لرزند. شیشه‌ها نیز می‌لرزند و به صدا در می‌آیند، ظروف در کابینت‌ها بیرون می‌ریزند و جابه‌جا می‌شوند. در محدوده بالای این درجه از زلزله، ممکن است چوب‌ها و قاب‌های چوبی نیز ترک بردارند.
5- این درجه از زلزله در فضای باز احساس می‌شود و جهت آن ممکن است تخمین زده شود. در این درجه از زلزله افرادی که خواب هستند از خواب بیدار می‌شوند. سیالات دچار اعوجاج شده و برخی از آن‌ها می‌ریزند. اجسام کوچک جابه‌جا شده یا واژگون می‌شوند. درها تاب می‌خورند و باز و بسته می‌شوند. حرکت ساعت‌های پاندولی متوقف شده، یا با سرعت متفاوت شروع به حرکت می‌کند.
6- از نظر همه این درجه از زلزله ترسناک است و در اثر این اتفاق همه می‌ترسند و به بیرون می‌دوند. حرکت افراد ناپایدار است. تصاویر و قاب عکس‌ها از دیوارها می‌افتند. مبلمان حرکت کرده یا واژگون می‌شوند. گچ و آجرهای ساختمان ترک می‌خورند. زنگ‌های کوچک کلیسا و مدرسه به صدا در می‌آیند و درختان و بوته‌ها به شدت تکان می‌خورند.
7- در این درجه از زلزله ایستادن دشوار است. رانندگان خودروها متوجه آن می‌شوند. لرزش اشیاء آویزان اتفاق می‌افتد و مبلمان ممکن است شکسته شوند. بناهای ضعیف ممکن است آسیب ببینند. دودکش‌های قدیمی در سقف‌های ساختمان شکسته می‌شوند. سقوط گچ، آجر، سنگ، کاشی، قرنیز ممکن است رخ دهد. ایجاد موج بر روی حوضچه‌ها، آب راکد و جریان گل و آب در امتداد شن یا ماسه نیز از دیگر مواردی است که در این زلزله رخ می‌دهد. در این درجه از زلزله زنگ‌های بزرگ به صدا در می‌آیند و خندق‌های آبیاری بتنی آسیب می‌بینند.
8- در این درجه از زلزله‌ها ماشین‌ها منحرف می‌شوند. آسیب به ساختمان‌های با مقاومت کم و تخریب جزئی آن‌ها نیز ممکن است رخ دهد. آسیب جزئی به برخی بناهای مستحکم و تقویت شده که برای بهبود مقاومت آن‌ها از نیروهای جانبی استفاده شده است نیز ممکن است در این درجه از زلزله مشاهده شود. سقوط و ریختن گچ، برخی دیواره‌ها، دودکش‌ها، پشته‌های کارخانه، بناهای تاریخی، برج‌ها و سدهای بلند نیز ممکن است مشاهده شود. خانه‌های پیش ساخته نیز در صورتی که به درستی بر روی پایه‌ها محکم نشده باشند ممکن است در صورت وقوع زلزله بر روی پایه‌ها حرکت کنند. دیوارهای غیر مستحکم پانل‌ها نیز ممکن است به بیرون پرتاب شوند. شکست ستون‌های آسیب دیده و شاخه‌های درختان، تغییرات جریان یا دمای چشمه‌ها و چاه‌ها، ترک در زمین مرطوب و در شیب‌های تند نیز از دیگر مواردی است که ممکن است در این زلزله‌ها مشاهده شود.
9- در این درجه از زلزله وحشت عمومی حاکم است. بناهای سنگی ضعیف تخریب می‌شوند و بناهای سنگی معمولی به شدت آسیب می‌بینند که این آسیب گاهی اوقات با فروپاشی کامل همراه است. در این میان بناهای سنگی محکم نیز آسیب‌های جدی را تجربه می‌کنند. آسیب جدی به مخازن و سدها، شکسته شدن لوله‌های زیرزمینی، ترک‌های آشکار در زمین در مناطق آبرفتی، پرتاب ماسه و گل، شکاف‌های زلزله‌ای و گودال‌های ماسه‌ای اتفاقی است که در این درجه از زلزله مشاهده می‌شود.
10- بیشتر بناهای ساختمانی، خانه‌های پیش ساخته، سازه‌ها و پل‌های چوبی خوش ساخت در این درجه از زلزله تخریب می‌شوند. در این حالت آسیب جدی در سدها، سنگریزها و خاکریزها رخ می‌دهد و رانش بزرگ زمین ایجاد می‌شود. جاری شدن آب در سواحل کانال‌ها، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و غیره از دیگر مواردی است که در این زلزله مشاهده می‌شود. در این حالت شن و گل به صورت افقی در سواحل و زمین‌های مسطح جاری می‌شود و خط‌های راه آهن نیز کمی خم می‌شوند.
11- در درجه یازدهم خطوط آهن کاملاً خم شده و خطوط لوله زیرزمینی کاملاً از کار می‌افتند.
12- در درجه دوازدهم تخریب تقریباً کامل رخ می‌دهد. در این رویداد توده‌های سنگی بزرگ، خطوط دید و خطوط سطح منحرف و جابه‌جا شده و اجسامی به سمت بالا پرتاب می‌شوند.

آیا می‌توان زلزله را پیشگویی کرد؟
خیر این امکان وجود ندارد و هیچ دانشمندی تا به حال زمین لرزه‌ای بزرگ را پیش بینی نکرده است. در حال حاضر نمی‌دانیم چگونه و انتظار نداریم بدانیم چگونه در آینده‌ای نزدیک این امر ممکن می‌شود. دانشمندان در حال حاضر فقط می‌توانند احتمال وقوع زمین لرزه قابل توجه و بزرگ در یک منطقه خاص را در طی چند سال معین محاسبه کنند. دانشمندان در پیش بینی زلزله باید 3 عنصر را مشخص کنند: 1) تاریخ و زمان وقوع زلزله، 2) مکان زلزله و 3) بزرگی آن.

آیا زلزله یک اثر دومینو دارد؟
همیشه این طور نیست که یک زلزله بزرگ زمین لرزه‌های بعدی را ایجاد کند اما محققان باور دارند که این پدیده خیلی غیر معمول نیست و امکان بروز آن وجود دارد. هنگامی که یک گسیختگی گسل رخ می‌دهد، تنش وارد شده بر روی آن قسمت از گسل کاهش می‌یابد اما می‌توان تنش بیشتری را در قسمت‌های مجاور گسل که با آن حرکت نکرده‌اند وارد کرد.
منبع: فرادرس