كيف يحدث الزلزال؟ (إزاى الزلزال بيحصل؟)

زلزال

إمبارح حوالى الساعة 9 ، 9 وعشرة كده بليل، حسيت بالهزة الأرضية اللى تقريبا كل سكان القاهرة الكبرى حسوا بيها. دورت على موضوع الزلزال وأسبابه. لقيت مواضيع كتير، وعرفت معلومات أكتر، قولت أشركها معاكوا. خصوصا وإن مسألة الزلازل والهزات الأرضية دى بتحصل على مدار التاريخ.

خلونا نمشى بترتيب علمى.

إيه هو هيكل الأرض؟

•   الأرض متقسمة إلى: القشرة – The crust، عباءة - The mantle، والنواة - The core
•   سطح الأرض كمان بينقسم إلى عددة أجزاء أو صفائح صلبة، واللى هيا الصفائح التيكتونية  - Tectonic Plates، واللى بيتراوح سماكتها بين 100-150كم. والصفائح دى فى حركة داية ومستمرة بالنسبة لبعضها.
•   الصفائح التكتونية دى بتتكون من غلاف صخرى محيطى وغلاف صخرى قارى بكون سميك أكتر.
•   حواف الصفائح دى اسمها حدود الصفائح، ودى بتتكون من عدة صدوع.
•   ومعظم الزلازل حول العالم بتحصل بسبب الصدوع دى، علشان حوافها بتكون خشنة، وبالتالى حركة انزلاق الصفائح ما بتكونش مرنة وسلسلة، فبتعطل بعض الصفائح، وفى الوقت نفسه بتستمر بقية الصفائح فى الحركة.
•   ولما الصفائح دى بتتحرك بعيد عن بعضها بدرجة ملوحوظة، هنا بقى بتنفصل الحواف ويحصل زلزال.

تقسم الصفائح التكتونية قشرة الأرض إلى عدة صفائح مميزة تتحرك ببطء دايما
- وتتركز الزلازل على طول حدود الصفائح دى.
 المصدر Usage: Public Domain

 يعنى هو ده تعريف الزلزال أصلا؟

•   بناء على كلام موقعى USGS و British Geological Survey، الزلزال هو اهتزاز سريع ومفاجىء للأرض، كنتيجة للانزلاق المفاجئ فى الصدع. الصفائح التكتونية بتتحرك دايما ببطء، بس بيحصل إنها بتعلق عند حوافها بسبب الاحتكاك. ولما يتغلب الضغط على الحافة على الاحتكاك، بيحصل انطلاق طاقة فى موجات تنتقل عبر قشرة الأرض وتسبب الاهتزاز الذي نشعر به.
•   بعنى بيحصل نتيجة تحرك وانزلاق كتلتان من سطح الأرض فجأة من بعضهما.  والصدع أو مستوى الخطأ، فده هو السطح اللى بيحصل فيه الانزلاق ده. أما الموقع اللى بيكون تحت سطح الأرض مباشرة، واللى بيبدأ منه الزلزال، اسمه المركز السفلى، والموقع الموجود فوقه مباشرة على سطح الأرض، فده هو مركز الزلزال.
•   فى بعض الأحيان بيكون للزلزال هزات أرضية. ودى هيا الزلازل الصغيرية، واللى بيحصل فى نفس مكان الزلزال الأكبر.
•   العلماء مايقدروش يقولوا أن الزلزال الصغير ده، إنذار حققى إلا لما يحصل الزلزال الأكبر.
•   الزلزال الرئيسى بيتسمى الصدمة الرئيسية، ودايما ليه توابع. التوايع دى بقى  هيا الزلازل الصغيرة اللى بتحصل بعد كده فى نفس مكان الصدمة الرئيسية. وقوة الهزات أو الزلازل الصغيرة دى بتعتمد على حجم وقوة الصدمة الرئيسية (الزلزال الرئيسى أو الأكبر).
•   والهزات الارتدادية أو الزلازل الصغيرة دى، ممكن إنها تستمر لأسابيع وشهور وحتى سنوات بعد الصدمة الرئيسية! 

رسم توضيحى مبسط للقشرة (البنى)، والعباءة (البرتقالى)، واللب (السائل باللون الرمادى الفاتح ،
 والصلب باللون الرمادى الداكن) من الأرض.
المصدر Usage-  Public Domain

طيب الصفائح التكتونية دى بتتحرك إزاى أصلا؟

•   فيه نظرية اسمها تيارات الحمل الحرارى - Convection Current، هيا اللى بتفسرنا حركة  الصفائح التكتونية، النظرية دى تعرفها بيقول:
•   إن تيارات الحمل عبارة عن سائل متدفق يتحرك بسبب وجود اختلاف في درجة الحرارة أو الكثافة داخل المادة. 
•   ونظرًا لأن الجزيئات الموجودة داخل المادة الصلبة ثابتة في مكانها، فإن التيارات الحرارية لا تُرى إلا في الغازات والسوائل. يؤدي اختلاف درجة الحرارة إلى انتقال الطاقة من منطقة ذات طاقة أعلى إلى منطقة ذات طاقة أقل.
•   أى أن الحمل الحراري هو عملية نقل حرارية. فعندما يتم إنتاج التيارات، يتم نقل المادة من مكان إلى آخر. لذا فهذه أيضًا عملية نقل جماعى للمواد. 
•   الحمل الحرارى الذى يحدث بشكل طبيعى يسمى الحمل الحراري الطبيعي أو الحمل الحراري الحر.
• أما إذا تم تدوير سائل باستخدام مروحة أو مضخة ، فإنه يسمى الحمل القسري. تسمى الخلية المكونة من التيارات الحرارية خلية الحمل - Bénard Cell. ومن أهم القوى التى تؤثر فى تيارات الحمل: الجاذبية، والتوتر السطحى، والاهتزازات، والمجال الكهرومغاطيسى.

تيارات الحمل الحرارى - Convection Current

يعنى إيه الكلام ده؟

 باختصار كده وسريعا النظرية بتقول:

•   إن الجزء الداخلى للأرض هو عبارة عن معادن وصخور مع بعض وفى درجة حرارة عالية جدا. وكل ما تم الاقتراب من نواة الأرض زادت الحرارة بشكل أعلى، وده طبعا مقارنةً بالسطح.
•   وإن تبان درجات الحرارة ما بين نواة الأرض وسطحا، ده بيخلى المعادن والصخور، اللى دايبة أصلا من الحرارة إللى فى النواة، وده بيخليها أخف من المواد التانية الموجودة فوقيها، وبالتالى تقوم المواد الأخف دى متحركة لأعلى.
•   فى نفس الوقت، تقوم المواد اللى هيا  الأبعد عن النواة الداخلية، ووزنها تقيل لإنها  باردة، تنزل لتحت علشان تاخد مكان المواد الساخنة اللى طلعت فى اتجاه السطح.
•   طبعا المواد اللى نزلت لتحت دى، درجة حرارتها ح ترتفع بسبب سخونة النواة الداخلية، فتقوم طلعة لفوق مرة تانية. وفى ذات نفس الوقت تكون المواد اللى فوقها بردت، فتقوم تزل لتحت وتغرق من تانى.
•   وطول ما العملية دى بتتكرر، بيحصل  تخليق لنمط حمل حرارى، وده اللى بيسبب الحركة فى الصفائح التكتونية.

طيب، إذا كان كل اللى فات ده بيحصل دايما بشكل طبيعى وتلقائى، إيه اللى بيخلينا نحس بالزلازل والهزات الأرضية؟

حدوث الزلزال 

•   عادة حواف الصفائح ملتصقة ببعض وبالكتلة. بس فى حالة الحركة المستمرة بيتم تخزين الطاقة، اللى بتتسبب عادة فى مسألة انزلاق الكتل.
• لما بيحصل إن قوة الكتل المتحركة بتتغلب على قوة احتكاك الحواف الخشنة، بتتفكك. هنا بيتم تحرير كل الطاقة المخزنة.
•   تقوم الطاقة تطلع لبره الصدع، وتنتشر فى كل الاتجاهات، بتكون على شكل موجات زلزالية، بالظبط زى الأمواج اللى بتحصل لو رمينا طوبة فى الماية.
•   موجات الطاقة دى هيا اللى بتعمل الموجات الزلزالية اللى بتهز الأرض وهى بتتحرك من خلالها.
•   لما الموجات دى بتوصل لسطح الأرض، تقوم تهز الأرض، وتهز أى حاجة عليها زى البيوت مثلا.

أخير، ربنا يسترها على كل الناس، ويسلم قادر كريم.

أما موضوع تاريخ الزلازل، فده نتكلم فيه بعدين.