تعریف زلزله
برای شناخت هر پدیده ای درجهان واقع لازم است ابتداازآن تعریف مناسب ونسبتاً جامعی داشته باشیم ، چرا که بدون دانستن تعریفی مناسب ازآن نمی توان به کنه پدیده پی برد وآن رابه خوبی درک نمود.
مردم عامی درکلامی ساده زلزله راحرکت ناگهانی زمین ناشی ازخشم نیروهای ماوراء الطبیعه وخدایان می دانند که بر بندگان عاصی وعصیانگر خودکه نافرمانی خداخود را نموده ومرتکب گناهان زیادی شده اند می دانند .
اگر چه امروزه با گسترش دانش تجربی این تعریف در زمره اباطیل وخرافات قرارگرفته ،ولی هنوز در جوامع ومردم کم دانش وجاهل مورد قبول است.
درفرهنگ تک جلدی عمید زلزله را با فتح حروف « زَ» و « لَ » یعنی زَلزلَه برخلاف آنچه در زبان عامه مردم رایج است ، آورده ومی نویسید :
« زمین لرزه ، لرزش وجنبش شدید ویا خفیف قشر کره زمین که به نقصان درجه حرارت مواد مرکزی واحداث چین خوردگی وفشار یادر اثر انفجارهای آتشفشانی بوقوع می رسد .»
در فرهنگ جغرافیا تالیف پریدخت فشارکی وهمچنین در فرهنگ جغرافیائی تالیف مهدی مومنی تعریفی مشابه هم به گونه زیر ارائه شده است:
«جنبش یا تکان پوسته زمین که به صورت طبیعی ناشی از زیر پوسته زمین است بعضی وقتها زلزله باعث تغییراتی در سطح زمین می شود ، اما اغلب زیان بوجود آمده ناشی ازتکان ها فقط محسوس است وممکن است زلزله بوسیله یک انفجار آتشفشانی بوجود آید. زلزله در حقیقت در بیشتر نواحی آتشفشانی امری عادی است واغلب قبل ویا همزمان با انفجار اتفاق می افتد . اصل زلزله تکتونیکی است واحتمالاً وجود یک شکست لازمه آن است . موجهای زلزله دست کم در سه جهت اتفاق می افتد ودر یک مسافت قابل ملاحظه از مکان اصلی بطور جداگانه حس می شوند . وقتی امواج زلزله ازمکانی می گذرد زمین وساختمانها می لرزند وبه جلووعقب می روند .بالاترین زیان ناشی اززلزله همیشه در مرکز زلزله یعنی جائی که حرکت بالاوپائین است نیست اما در مکانهائی که موجهای زلزله بصورت مایل به سطح می رسد ونزدیک مرکز زلزله باشند دارای بالاترین زیان می باشند .یک زلزله شدید معمولاً بوسیله یکسری دیگر ازتکانها همراه می شود .زلزله ای که که در نزدیک یازیردریا اتفاق می افتد سبب حرکات شدیدآبها شده وبعضی وقتها امواج بزرگی ازآن ناشی می شود ودر مسافت زیاد این امواج ادامه پیدا می کنند وگاهگاهی باعث تلفات جبران ناپذیر ومرگ ومیرمی شوند .طغیان نواحی ساحلی بیشتراز خود زلزله باعث خسارت می شوند ، در نواحی آتشفشانی زلزله عملاً هر روز اتفاق می افتد. به عنوان مثال در هاوائی هرساله صدهاتکانهای کوچک ثبت می شوند .»
درفرهنگ گیتا شناسی تالیف عباس جعفری آمده است:
«جنبش سریع ومحسوسی که درنتیجه جابجائی ویا جایگیری تخته سنگهای زیر پوسته زمین پدید می آید،در نتیجه این جنبش یک سری لرزش های موجی شکل پدید می آیدوگاه تغییرات ارتفاعی پوسته زمین راباعث می گرددواغلب ضایعات وزیان های جانی وفراوانی ازخود برجا میگذارد.زمین لرزه بیشتر مخصوص نواحی آتشفشانی بوده وگاه باخروش وفوران کوههای آتشفشانی همراه می گرددودرحالات شدیدشکستهاوبریدگیهای مهم ومشخص درروی پوسته زمین از خودبجای
میگذارد.غالب زمین لرزه ها حداقل با سه نوع موج لرزاننده همراه است .در مرکز وقوع زمین لرزه سه موج مزبور بطور همزمان اثرگذارده و ساختمانهاوتأسیسات واقع دراین منطقه را با نوسان های شدید به عقب و جلوومی برد و حد اکثر خسارت و زیان در محلی که امواج مزبور بطور مورب به سطح زمین می رسندوارد می سازد.....»
محمود صداقت درکتاب“ زمین شناسی برای جغرافیا ” تعریفی بدینگونه ارائه می دهد:
«زمین لرزه عبارت است ازحرکات ولرزش های ناگهانی و گذرا در زمین که از ناحیه محدودی منشأ می گیرد و ازآنجا درتمام جهات منتشر می شوند.»
در کتاب فیزیکال جئوگرافی1 آمده است:
«زلزله یکسری ازتکانها ولرزشهای ناگهانی که از آزاد شدن فشار در طول گسل های فعال ودر مناطق آتشفشانی فعال ناشی می شود.تکانها ولرزشهای سطح زمین که در ارتباط با حرکات پوسته زمین در زیر زمین می باشد.»
در فرهنگ آکسفورد آمده است:
«حرکات ناگهانی وشدید سطح زمین.»
از تعاریف ذکر شده در فوق ومنابع دیگر می توان برداشت زیر را نمود:
«زلزله عبارت از حرکات و ارتعاشات نا گهانی سطخ زمین ناشی از شکسته شدن سنگهای پوسته زمین و رها شدن انرژی ذخیره شده در آنها است که در صورت شدت زیاد در مراکز انسانی موجب خسارتهاوزیانهای فراوان می شود.»
زلزله از یکطرف موجب شکسته شدن و جابجائی بین توده های سنگی پوسته زمین می شود و ازطرف دیگر همین جابجائی و شکسته شدن منجر به ایجاد امواج و انتشار در درون زمین می شود ، مانند انداختن قطعه سنگی در حوض یا دریاچه که منجر به ایجاد امواجی می شود.
زلزله مانند شکسته شدن قطعه چوب خشک شده ای می ماند که از یکطرف موجب گسیخته شدن چوب و از طرف دیگر موجب انتشار امواج در اطراف خود می شود.
مناطق زلزله خیز کره زمین:
مهمترین مناطق زلزله خیز دنیا درسه منطقه پراکنده اند:
کمر بند چین خورده آلپ – هیمالیا :
جائی که پوسته آسیا – اروپا(اوراسیا) به صفحه آفریقا – هند برخورد می کند .در کشورهای ایتالیا ، یونان ، ترکیه ، ایران ، شمال هند …..
کمر بند اطراف اقیانوس آرام :
جائی که صفحه اقیانوس آرام به صفحه قاره آسیا – اروپا آمریکای جنوبی استرالیا و امریکای شمالی برخورد می کند. در این ناحیه از کامچاتکا تا هکایدو شدیدترین زلزله ها اتفاق می افتد . عمق کانون زلزله در این منطقه به حدود 60 کیلومتر می رسد وامواج تسونامی در اثر زلزله دراین منطقه ایجاد می شود.
کمربند میانی اقیانوس اطلس :
جائی که صفحه اقیانوس اطلس در حال گسترش است این زلزله ها نسبتاً ملایم وآرامش مردم را چندان بهم نمی زند.به استثنای گودالهای اقیانوسی کانون زمین لرزه ها در عمق 50 کیلومتری پوسته زمین است . در گودالهای اقیانوسی کانون زلزله ها در عمق 300 تا 700 کیلومتر مشاهده شده است جائی که به صفحه ای موربی بنام “ سطح بنیوف ” وجود دارد.البته زلزله ها در طول گسلهای تغییرشکل دهنده ( جائی که صفحه ها درامتداد هم می لغزند )نیز وجود دارند مثل زلزله ای که در طول گسل سن آندریاس اتفاق افتاد . (سان فرانسیسکو 1906
علل وقوع زلزله
در طول تاریخ حیات بشر زلزله های زیادی رخ داده است که همین امر باعث شده تا بشر دلایلی برای چرایی وقوع زلزله ذکر نماید . در دوره های قدیم وباستان که علم ودانش بشری اندک بوده ونسبت به پدیده های مختلف طبیعی جهل داشته و در عین حال بدنبال منشاءآنها هم بوده است و چون علتی را نمی دیده منشاء حواذث طبیعی مثل زلزله را به نیروهای ناشناس غیرطبیعی و ماوراء طبیعی نسبت می دادند . زلزله را خشم خدایان بر بشر یا خشم پلوتون می دانستند. با افزایش علم وبالا رفتن سطح دانش انسان بتدریج بدنبال منشاء و علل حوادث طبیعی در خود طبیعت رفت .
ارسطو معتقد بود که در حفره های زیر زمین گازهای وجود دارد ، زمانی که این گازها رها می شوند باعث ایجاد زلزله می شود . البته این نظریه را می توان در زلزله هایی که اطراف آتشفشانها رخ می دهد تا حدودی بکار برد.
به استثنای زلزله هایی که اطرف آتشفشانها رخ می دهد زلزله نتیجه عکس العمل ناگهانی وسریع پوسته زمین در مقابل نیروهای شدید، کند ولی مداومی است که در درون زمین تدریجاً از بین می روند، این عکس العمل در ساختمان زمین شناسی موجب ایجاد گسل می شود . بعبارت دیگر سنگهای تشکیل دهنده زمین ، در طول عمر خود ، سخت تحت تاثیر نیروهای مختلف قرار می گیرند و نتیجه اعمال این نیروها ، تولید نیروهای داخلی در آنهاست که شدت آنها بر واحد سطح “ تنش ” خوانده می شود . تا زمانی که تنش موثر برسنگ از حد تحمل سنگ تجاوز نکند سنگ پایدار می ماند، هنگامی که تنش موثر برسنگ از حد تحمل تجاوز کند سنگ گسیخته و گسل ایجاد می شود . ضمن ایجاد گسل ارتعاشاتی بوجود می آید که منجر به زلزله می شود.
اگر نیروی کند ومداوم که مقدارجابجائی ناشی ازآن بر حسب سانتی متر در سال قابل اندازه گیری باشد،سنگهای سخت ومستحکم را تحت تاثیر قرار دهد، سنگهای مزبور با سرعت چندین متر در هزارم ثانیه شکسته می شوند ، که همان گسل است . جابجائی زمین بر اثر زلزله ممکن است افقی ،قائم ،مایل یا مورب باشدومیزان آن ممکن است ازیک سانتی متر تا بیست مترتغیر کند . پهنای منطقه گسل دهها تا صدها متر بوده وطول آن از یک تا هزارکیلومترمی تواند باشد
اگر چه ایجاد گسل نتیجه زمین لرزه ها است اما اکثر زلزله ها روی گسل های قدیمی متمرکزند.
زلزله پدیده انفجاری است که در آن میلیونها گسیختگی کوچک به دنبال هم بکار می افتند ومانند یک انفجار شیمیایی میلیونها واکنش شیمیایی بدنبال هم درآن نقش دارند. رابطه گسل زلزله رابطه ای دوطرفه است . وجود گسل های زیاد دریک منطقه موجب بروز زلزله است .زلزله گسل جدیدی را بوجود می آورد ودر نتیجه تعداد شکستها زیادتر شده وبه این ترتیب قابلیت زلزله در این منطقه افزایش می یابد.
بنابراین می توان نتیجه گرفت نیروهای مختلف مجموعه سنگی را تحت تاثیرقرارمی دهند . مجموعه مزبور کمی تغییر شکل می دهد ولی با توجه به خاصیت پلاستیکی خود مقاومت می کند. دراین حال کشش های درونی در مجموعه مزبور متمرکز می شوند ، هنگامی که این نیرو خیلی زیاد شود و از آستانه مقاومت سنگ تجاوز کند سنگ شکسته شده وتنشها را آزاد می کند در این حالت دوطرف شکستگی دچار جابجائی شده تا حدی که نیروهای مزبور را خنثی نماید . این همان فرضیه پلاستیکی “ رِد ” است .
البته غیراز شکست وجابجائی سنگها عواملی مثل فروریختن سقف غارهای زیرزمینی ، انفجارهای هسته ای ، انفجارهای آتشفشانی نیز می تواند ایجاد زلزله نماید.
انواع امواج زلزله
امواج زمین لرزه با توجه به حرکتشان در داخل یا سطح زمین به دو دسته تقسیم میشوند:
امواج داخلی یا پیکری
دسته ای از امواح لرزه ای هستند که در درون زمین حرکت کرده و در تمامی جهات منتشر میشوند و با سرعتی بیش از موجهای سطحی حرکت می نمایند. امواج داخلی نیز به دو گروه امواج طولی یا اولیه و امواج عرضی یا ثانویه قابل تقسیم هستند.