زلزله چگونه بوجود می آید؟

زلزله چگونه بوجود می آید؟

عبارات مهم : مصالح ساختمانی – دانشمندان

با توجه به زلزله مرگباری که چند روز پیش در کشور عزیزمان ایران و عراق روی داد، در زیر به هشت توصیه راجع به این بلای طبیعی اشاره می کنیم. به موجب زلزله هولناکی که روز یکشنبه ۱۲ نوامبر ۲۰۱۷ در نزدیکی مرز ایران-عراق روی داد، حداقل ۴۵۰ نفر کشته شده است و بیش از ۶۰۰۰ نفر مجروح شدند. این زلزله ۷٫۳ ریشتری قبل از ساعت ۱۰ در منطقه مرزی به وقوع پیوست و کانون آن ۵ کیلومتری شهر ازگله- کرمانشاه بود و زلزله نگاری آمریکا کانون این زلزله را ۳۲ کیلومتری حومه شهر عراقی حلبچه اعلام کرد. گفته می شود که این زمین لرزه در بغداد و عراق نیز احساس شده است است.

زلزله چگونه بوجود می آید؟

زلزله ۷٫۳ ریشتری شهرستان سرپل ذهاب- کرمانشاه

غیرنظامیان و سربازان در حال جستجوی بازماندگان احتمالی گیر افتاده در زیر آوار در شهرستان سرپل ذهاب- کرمانشاه بعد از زلزله ۷٫۳ ریشتری که کشور عزیزمان ایران و عراق را لرزاند.

مصالح ساختمانی | دانشمندان | ساختمان | استفاده | ایرانی | میتواند | مکزیک | زلزله | ریشتر | ایران

بسیاری از تلفات در روستاهای کوهپایه ای دور ثبت شده است هست، آیا که منزل های ساخته شده است از آجرهای گلی فرو ریخته و لامپ ها و بخاری ها موجب آتش سوزی شده است اند. بعد لرزه ها منزل ها را در بهمنی از گل و سنگ مدفون کرده و شرایط نجات بازماندگان را سخت کرده هست. حالا مقامات ایرانی می گویند که ۷۰ هزار نفر به مسکن موقت نیاز دارند. زلزله های اخیر در عراق و کشور عزیزمان ایران بعد از دو زلزله عظیم ماه سپتامبر در کشور مکزیک به وقوع پیوست. در این کشور، ۳۶۹ نفر بر اثر زلزله جان باختند. به علت زمین لرزه های اخیر و احتمال وقوع زمین لرزه ای بزرگ در آمریکا، در زیر به شرح این اتفاق طبیعی و چند یافته علمی تازه در خصوص اندازه گیری و آینده نگری آن اشاره می شود:

۱- چه چیزی باعث وقوع زلزله می شود؟

زلزله زمانی اتفاق می افتد که قسمت های بزرگی از پوسته زمین به طور ناگهانی کنار یکدیگر عبور می کنند. این قسمت ها که به صفحات تکتونیکی معروف اند، در بالای گوشته زمین واقع شده است اند؛ لایه ای که مانند یک سیال کُند واکنش‌ها می کند. یعنی صفحات تکتونیکی با گذشت وقت به یکدیگر برخورد می کنند. آنها همچنین می توانند بالای یکدیگر بلغزند که این پدیده را فرو روی می گویند. مکان هایی که در آنها یک صفحه با صفحه دیگر تماس پیدا می کند، به بیشترین میزان مستعد زلزله هستند. سطوح خاصی که در آنها قسمت هایی از زمین به هم برخورد می کنند، گسل نامیده می شوند. با حرکت صفحات، فشار در مرزهای آنها تجمع می یابد، در عین حال، اصطکاک آنها را در جای خود نگه می دارد. هنگامی که فشار بر اصطکاک غلبه می کند، زمین به لرزه در آمده و انرژی آزاد می شود.

زلزله چگونه بوجود می آید؟

وقتی فشار بر اصطکاک غلبه می کند، زمین به لرزه در آمده و انرژی آزاد می شود

دانشمندان این زلزله ها را می شناسند؛ مثل زلزله هایی که از گسل سن آندریاس در کالیفرنیا نشات می گیرند. با این حال، زلزله ها می توانند در بین صفحات تکتونیکی نیز به وقوع بپیوندند. این مناسبت با ایجاد عوض کردن شکل هایی در قسمت های میانی به وسیله فشار موجود در امتداد لبه ها اتفاق می افتد. پروفسور «گرِگ بروزا» ژئوفیزیکدان دانشگاه استنفورد گفت: «درک ما از این زلزله های درون صفحات زیاد خوب و واضح نیست. این دو زلزله ای که در مکزیک اتفاق افتادند، نمونه هایی از این نوع زلزله ها هستند. زلزله هایی که درون صفحات تکتونیکی روی می دهند در مقایسه با آنهایی که در خطوط گسل اتفاق می افتند، به کمترین میزان قابل آینده نگری هستند. لذا آینده نگری آنها کاری بسیار سخت می باشد.»

مصالح ساختمانی | دانشمندان | ساختمان | استفاده | ایرانی | میتواند | مکزیک | زلزله | ریشتر | ایران

۲- مقیاس ریشتر دیگر تنها معیار اندازه گیری در شهر نیست

مقیاس ریشتر که در سال ۱۹۳۵ میلادی به وسیله چارلز ریشتر جهت اندازه گیری زلزله هایی در جنوب کالیفرنیا طراحی شد، محبوبیت و کارآیی خود را از دست می دهد. ریشتر از یک مقیاس لگاریتمی به جای مقیاس خطی جهت بررسی این واقعیت استفاده می کند که تفاوت بزرگی میان کوچکترین لرزه ها و لرزه های عظیمی که برج ها را تکان می دهند، وجود دارد. در مقیاس لگاریتمی، ۷ ریشتر ۱۰ برابر شدیدتر از مقدار بزرگی ۶ و ۱۰۰ برابر شدیدتر از مقدار بزرگی ۵ می باشد.

مقیاس ریشتر در واقع به اندازه گیری بزرگی حداکثر امواج لرزشی می پردازد و بطور غیر مستقیم خود زلزله را تخمین می زند. یعنی اگر زلزله سنگی پرت شده است در یک برکه باشد، مقیاس ریشتر ارتفاع بزرگترین موج را اندازه می گیرد، نه اندازه سنگ یا وسعت موج. و در مورد زلزله نیز، موج ها در یک واسطه همگن مانند آب حرکت نمی کنند، بلکه به واسطه سنگ جامدی که شکل، اندازه، چگالی و آرایش مختلفی دارد، حرکت می کنند. سنگ سخت و جامد از بسیاری امواج دیگر نیز حمایت می کند. به عنوان نمونه بعضی ساختارهای زمینی می توانند زلزله های بزرگ را تضعیف کنند، ولی بعضی دیگر هم زلزله های کوچک را شدت یافتن نمایند.

زلزله چگونه بوجود می آید؟

اگرچه مقیاس ریشتر جهت مقایسه زلزله ها در آن وقت بافایده بود، ولی تصویری ناقص از خطرات فراهم آورده و در رویدادهای بزرگ دقت خود را از دست می دهد. علاوه بر این، کارایی خود را در سایر مناطق مستعد زلزله دنیا نیز از دست داده و جهت افرادی که می خواهند سازه های مقاوم در برابر زلزله بسازند، خیلی بافایده نخواهد بود. «استیون مک کیب» محقق گروه مهندسی زلزله در موسسه ملی استاندارد و فناوری بیان کرد: «ما نمی توانیم از این مقیاس در محاسبات طراحی خود استفاده کنیم. ما جابجایی ها را در نظر می گیریم.»

مقیاس بزرگی لحظه ای است که در آن، انواع متفاوت امواج لرزه ای بررسی می شوند

جابجایی که به میزان حرکت زمین اشاره می کند، یکی از راه های جایگزین جهت توصیف زلزله هاست. راه دیگر، مقیاس بزرگی لحظه ای است که در آن، انواع متفاوت امواج لرزه ای بررسی می شوند؛ از دستگاه های دقیق تر استفاده می شود و محاسبات بهتری به منظور مقایسه قابل اطمینان رویدادهای لرزه ای انجام می گیرد. هنگامی که بزرگی زلزله در اخبار به گوشتان می خورد (مثل زلزله ۷٫۳ ریشتری اخیر کشور عزیزمان ایران و عراق)، معمولا بزرگی لحظه ای مقیاس مورد استفاده می باشد. ولی ریشتر جهت بیان اندازه زلزله به کار برده می شود. تنها با اتکا به اندازه گیری های غیرمستقیم، تعیین مقیاس رویدادی مثل زلزله سال ۲۰۰۴ اقیانوس آرام میتواند تا یک سال به طول انجامد.

«مارین دنول» محقق زلزله شناسی در دانشگاه هاروارد اظهار داشت: «ما ترجیح می دهیم از شتاب حداکثر زمین استفاده کنیم. این متریک چگونگی عوض کردن سرعت و جهت زمین را اندازه گرفته و بیشترین کارایی را جهت مهندسان دارد.» بله، مقیاس های زلزله در طول وقت بسیار پیچیده تر و دقیق تر شده است اند. ولی این امر به دانشمندان و مهندسان کمک کرده تا به اندازه گیری های دقیق تری بپردازند که امر خیلی مهمی در برنامه ریزی جهت مقابله با زلزله محسوب می شود.

۳- ما واقعا نمی توانیم همه زلزله ها را به خوبی آینده نگری کنیم

پیش بینی زلزله یک کار حساس جهت دانشمندان هست؛ تا حدی به این خاطر که از قدیم آینده نگری کار بازیگران و صورت های معروف جادوگران و شبه دانشمندانی بوده است که ادعای آینده نگری زلزله را مطرح می کردند. دانشمندان اطلاعات خوبی از مکان وقوع زمین لرزه ها دارند. آنها می توانند با استفاده از سوابق تاریخی و اندازه گیری های زمین شناسی، نقاط بالقوه زلزله و انواع لرزه ها را شناسایی کنند. چند خطوط گسل از کشور عزیزمان ایران و عراق می گذرند و این منطقه به خوبی با لرزه های خانمان برانداز آشنایی دارد. در سال ۱۳۹۱، دو زلزله بخش شمال غربی کشور عزیزمان ایران را با بزرگی ۶٫۴ و ۶٫۳ ریشتر در نوردید و ۳۰۰ کشته و ۵۰۰۰ مجروح بر جای گذاشت. در اثر زلزله ۶٫۶ ریشتری سال ۸۲ در شهر بم- کرمان، نیز بیش از ۱۵ هزار نفر کشته شدند. و در سال ۱۳۶۹، زلزله ۷٫۷ ریشتری موجب جان باختن ۴۰ هزار نفر در بخش شمالی کشور عزیزمان ایران در رودبار شد. آینده نگری وقت وقوع زلزله کار ثقیل و دشواری است.

خانم بروزا اعلام کرد: «زلزله شناسان متعددی جهت دهه در خصوص آینده نگری وقت وقوع زلزله ها کار کرده اند. ما قطعا نخواهیم توانست زلزله ها را در کوتاه مدت آینده نگری کنیم. این کار مستلزم دسترسی به تمامی اطلاعاتی است که در اختیارمان نیست.» فهمیدن وقت وقوع زلزله دشواری هایی را به همراه دارد لیکن نیروهایی که باعث ایجاد آنها می شوند، بطور آهسته در ناحیه ای وسیع روی می دهند ولی به سرعت در ناحیه ای باریک تاثیر خود را می گذارند. توصیه جالب توجه این است که نیروهای تجمع یافته در قاره ها در طول میلیون ها سال می توانند در عرض چند دقیقه مانند چکشی بر سر شهرها بکوبند. آینده نگری زلزله ها به اندازه گیری هایی با قدرت تفکیک بالا در اعماق زمین و در بازه ای به درازای چند دهه نیاز دارد. همچنین، شبیه سازی های پیچیده ای نیز باید به کار گرفته شوند. حتی با تمامی این کارها، متغیرهای بسیاری ایفای نقش می کنند و ابزارهای خیلی کمی جهت تجزیه و تحلیل معنادار آنها موجود است.

پیش لرزه ها قبل از زلزله ای بزرگ روی می دهند

بعضی تحقیقات نشان می دهند که پیش لرزه ها قبل از زلزله ای بزرگ روی می دهند ولی تفکیک آنها از صدها زلزله کوچکی که بطور عادی رخ می دهند، سخت هست. در بازه های زمانی کوتاه تر، خبر ها و توئیت ها سریع تر از امواج زلزله رد و بدل می شوند. در زلزله سال ۱۳۹۰ در توهوکوی ژاپن، هشدارهای دریافت شده است از نزدیکی کانون لرزه از فاصله ۲۳۲ مایلی به توکیو رسید. لذا ساکنان از یک دقیقه وقت هشدار بهره مند شدند.

حالا کشورهای زیادی در حال تدارک سیستم های هشدار هستند تا لرزه ها را شناسایی کرده و زنگ های هشدار را قبل از تکان خوردن زمین به صدا در بیاورند. در این صورت، افراد وقت کافی جهت پناه گرفتن خواهند داشت. بعد از یک زلزله بزرگ، بعد لرزه ها نیز منطقه را می لرزانند. اگر زلزله بزرگی روی بدهد، باید منتظر بعد لرزه های کوچکتر هم بود.

وقتی بحث از آینده نگری می شود، محققان می خواهند اطمینان حاصل کنند که قول حتمی ندهند؛ به خاص زمانی که جان هزاران نفر در خطر است و میلیاردها دلار خسارت بر جای می ماند. ولی حتی این احتیاط نیز عواقبی را به همراه داشته هست. در سال ۱۳۹۱، شش دانشمند ایتالیایی به خاطر کوچک آینده نگری احتمال یک زلزله بزرگ در شهر لاکیلا به شش سال زندان محکوم شدند لیکن شدت آن زلزله بسیار ناچیز بود. شش روز بعد از آن که دانشمندان جهت ارزیابی احتمال زلزله گردهم آمدند، زلزله بزرگی رخ داد و ۳۰۹ نفر جان باختند. بعدها این محکومیت لغو شد.

۴- متاسفیم، حیوانات خانگی تان هم نمی توانند زلزله را آینده نگری کنند

گزارش های مربوط به بروز حرکات عجیب به وسیله حیوانات قبل از زلزله به یونان باستان باز می گردد. ولی الگویی بافایده دور از دسترس می باشد. هر بار زلزله ای اتفاق می افتد، تصویر های مربوط به حرکات عجیب حیوانات منتشر می شود، ولی این پدیده یک نوع تعصب در تایید هست. حیوانات هر لحظه کارهای عجیب و غریبی انجام می دهند و ما هیچ اهمیتی به آنها نمی دهیم تا اینکه زلزله ای اتفاق می افتد.

بروزا افزود: «در یک روز عادی، صدها حیوان کارهایی را انجام می دهند که قبلا آنها را انجام نداده اند و شاید بعد از آن نیز هرگز آن کارها را تکرار نکنند. بعد منتظر حرکات و رفتارهای عجیب حیوانات نمانید تا آنها را به عنوان علامتی جهت زلزله قلمداد کنید.»

۵- بعضی زلزله ها حاصل فعالیت های انسان هستند

تزریق میلیون ها گالن فاضلاب به درون زمین باعث ایجاد لرزش هایی می شوند. به گفته دانشمندان، آب نفوذ کرده به زیر زمین کار را جهت لغزش سنگ ها بر روی هم تسهیل می کند. هنگامی که آب را به این قسمت های زمین وارد می کنید، شما در اصل گسل ها را روغن کاری می کنید. آژانس بررسی زمین شناسی آمریکا اینها را زلزله القایی می نامد. بر اساس گزارش ها، تعداد زلزله های اوکلاهاما به ۲۵۰۰ مورد در سال ۲۰۱۴، ۴٫۰۰۰ مورد در سال ۲۰۱۵ و ۲۵۰۰ مورد در سال ۲۰۱۶ زیاد کردن یافت.

نقشه بررسی زمین شناسی خطر زلزله طبیعی و القایی آمریکا در سال ۲۰۱۷

این آژانس گزارش داد: «کاهش تعداد زلزله ها در سال ۲۰۱۶ می تواند تا حدی ناشی از کم کردن تزریق فاضلاب باشد که مقامات ایالتی چنین وضعی را برقرار کرده اند. از مجموع زلزله های سال گذشته، ۲۱ مورد بالای ۴ ریشتر بودند و ۳ مورد بالای ۵ ریشتر گزارش شد.» انسان ها به طریق دیگری هم در ایجاد زلزله نقش دارند. گرفتن سریع آب از مخازن زیرزمینی نیز باعث بروز لرزه هایی در شهرهایی نظیر جاکارتا شده است هست. میزان زلزله های طبیعی در مقایسه با زلزله هایی که انسان در بروزشان دخیل اند، در حال کم کردن است.

۶- عوض کردن اوضاع جَوی می تواند اثر کوچکی بر زلزله داشته باشد

در کل، دانشمندان اثر عوض کردن اوضاع هوا را بر زلزله اندازه گیری نکرده اند. با زیاد کردن دمای متوسط، ورقه های یخی عظیم ذوب می شوند و میلیون ها تن آب از اراضی به اقیانوس راه می یابد. توازن مجدد جهانی می تواند عواقب لرزه ای به همراه داشته باشد، ولی علائم آن هنوز دیده نشده اند. بروزا خاطر نشان کرد: «آنچه احتمال دارد روی دهد این است که ذوب کافی یخ ها می تواند پوسته را تهی کند؛ اگرچه هنوز مدارکی جهت این امر وجود ندارد و مشخص نیست که علائم آن در کدام بخش های دنیا نمایان خواهند شد.» دنول موافق است که این می تواند یک مکانیزم تلقی شود، ولی اگر عوض کردن شرایط هوا تاثیری بر زلزله هم بگذارد، این تاثیر بسیار ناچیز خواهد بود.

۷-ما در کم کردن خطرات زلزله و نجات جان انسان ها به عملکرد خوبی دست پیدا کرده ایم

تقریبا ۹۰ درصد زلزله های دنیا در حلقه آتش به وقوع می پیوندند؛ منطقه ای در اطراف اقیانوس آرام که جاهایی نظیر فیلیپین، ژاپن، آلاسکا، کالیفرنیا، مکزیک و شیلی را در بر می گیرد. این حلقه محل وقوع سه ربع آتش فشان های فعال هست. مکزیک نیز به طور فزاینده ای در حال تبدیل به یک مطالعه موردی جالب توجه می باشد. این کشور در بالای سه صفحه تکتونیکی واقع شده است است و زلزله های زیادی را تجربه می کند. در سال ۱۹۸۵، زلزله ای پایتخت این کشور را لرزاند و بیش از ۱۰ هزار نفر جان سپردند.

زلزله های اخیر عمیق تر بودند و از فرکانس بالاتری نیز برخوردار بودند

دنول بیان کرد که شاخصه های زمین شناسی منطقه به گونه ای است که لرزه های نواحی مجاور به سمت مکزیکوسیتی روانه می شوند و فعالیت زلزله را به یک ترساندن تبدیل می سازد. پایتخت مکزیک در محل شهر باستانی تنوشتینلان (جزیره ای در مرکز یک دریاچه) ساخته شده است هست. زلزله سال ۱۹۸۵ زیاد به قسمت سطح نزدیک بود و امواج زلزله ایجاد شده است به وسیله آن وقت نسبتا طولانی میان قله ها و دره ها داشتند. زلزله های اخیر عمیق تر بودند و از فرکانس بالاتری نیز برخوردار بودند.

بزرگترین عامل در جلوگیری از فوت و میر ناشی از زلزله کُدهای ساختمانی هست. طراحی ساختمان ها جهت حرکت با زمین و در عین حال در جای خود ماندن می تواند جان هزاران نفر را نجات بدهد، ولی پوشاندن جامه عمل به این کار می تواند هزینه های زیادی را در پی داشته باشد و در حال تبدیل به یک مسئله سیاسی می باشد. مک کیب افزود: «در نهایت، آن اطلاعات باید به اجرا درآید و می توان آن را در ساخت و سازهای تازه نیز به کار گرفت. مسئله قابل توجه به ساختمان های موجود و مصالح قدیمی مربوط می شود.»

کشورهای مستعد زلزله این را به خوبی می دانند: ژاپن کارها مهمی جهت بروزرسانی کدهای ساختمانی اش انجام داده هست. استانداردهای اصلاح شده است تا حدودی باعث ارتقای صنعت ساختمانی و عمرانی ژاپن شده است هست، علی رغم جمعیت در حال کم کردن آن. مکزیک هم استانداردهایی جهت ساخت و ساز تازه لحاظ کرده هست. قوانین وضع شده است بعد از زلزله سال ۱۹۸۵ ساختمان سازها را ملزم می کند تا خاک نرم بستر دریاچه را در پایتخت مد نظر قرار بدهند و چند درجه تحرک را تحمل نمایند. کشور عزیزمان ایران هم نسخه های متعددی از استانداردهای ملی ساختمانی اش را جهت مقاومت در برابر زلزله امتحان کرده هست. ولی کدها همواره ارتقا داده نمی شوند و مقررات تازه فقط جهت ساختمان های تازه لحاظ می شوند. مدرسه ای که در ماه سپتامبر در مکزیکو سیتی فرو ریخت، ساختمانی قدیمی بود که در برابر زلزله مقاوم نبود. چون زلزله های اخیر در مکزیک زمین را به طریق مختلفی لرزاند، حتی بعضی از ساختمان هایی که در زلزله سال ۱۹۸۵ سالم ماندند، بعد از لرزه های امسال فرو ریختند.

نقشه زمین شناسی از توزیع مسکن در کشور عزیزمان ایران به لحاظ مصالح ساختمانی

در ایران، تفاوت های چشمگیری در نحوه ساخت ساختمان ها در شهرها و روستاها وجود دارد. بیش از یک چهارم جمعیت کشور در نواحی روستایی زندگی می کنند؛ در این نواحی، منزل ها با مواد سنتی از قبیل آجرهای گلی و سنگ ساخته می شوند نَه با بتن آرمه و فولاد. این نحوه ساخت و ساز یکی از دلایل عمده تلفات به شمار می رود به خاص زمانی که زلزله ها در بخش های دوردست کشور رخ می دهند.

۸- زلزله واقعا بزرگ روزی در آمریکا رخ خواهد داد

آن زلزله بزرگی که مُدام راجع به اش می شنوید، واقعیت دارد. New Yorker در سال ۲۰۱۵ به خاطر گزارشش راجع به احتمال زلزله عظیمی که شمال غرب اقیانوس آرام را به لرزه در می آورد، برنده جایزه Pultizer شد. این زلزله می تواند بزرگترین اتفاق طبیعی در تاریخ آمریکای شمالی باشد که زندگی ۷ میلیون نفر را تحت تاثیر قرار داده و منطقه ای به وسعت ۱۴۰ هزار مایل مربع را در بر می گیرد.

منبع: bigbangpage.com

واژه های کلیدی: مصالح ساختمانی | دانشمندان | ساختمان | استفاده | ایرانی | میتواند | مکزیک | زلزله | ریشتر | ایران

زلزله چگونه بوجود می آید؟