كيف يحدث الزلزال

الزلزال أو الهزة الأرضية ظاهرة طبيعية تحدث في اليابسة والبحر تنتج عن اهتزاز أو عدة اهتزازات ارتجاجيّة تنتج عن حركة في القشرة الأرضية، غالباً ما تكون ناتجة عن حركة الصفائح الأرضية أو عن كسر في القشرة الأرضية، فتكسر القشرة الأرضية أو تحرك الصفائح ناتج عن ضغط منصبّ على القشرة وتراكم ما يسمى بالإجهاد الداخليّ، فتتحمل الصخور حتى حدّ معين، ثمّ يحدث الزلزال.

يشابه هذا تجربة كسر المسطرة، حيث تمسك المسطرة البلاستيكية من الطرفين، ويتم الضغط للأسفل فيرتفع منتصف المسطرة إلى الأعلى قليلاً ويلاحظ حدوث تشققات صغيرة وارتجافات بالكان محسوسة تدريجياً حتى تأتي لحظة النهاية عندما تنكسر المسطرة فتحدث ارتجافاً قوياً، هذا تصوير عملي لما يحدث عند الزلزال بيد أنّ الضغط ليس عامودياً دائماً بل يمكن أن يكون أفقيّ أيضاً كما في حركة الصفائح المتجاورة، لكن الضغط العموديّ يحدث عدد أكبر من الزلازل، ومن الأمثلة المعروفة على الضغط الأفقي ما يحدث في منطقة البحر الميت المعروفة بأنّها نشطة زلزالياً، حيث يتحرّك ما غرب النهر وما شرق النهر باتّجاهين متعاكسين فينشأ عن ذلك الاحتكاك الأفقي نتيجة وجود حفرة الانهدام الإفريقيّ.

يسمّى مركز الزلزار بؤرة الزلزال، ومنها يتحرك الزلزال على شكل دائرة تزداد اتساعاً، كما لو الحجر الملقى في بركة راكدة فنقطة التقاء الحجر بسطح الماء هي نقطة نشوء الزلزال، والدائرة التي تتكون من إلقاء الحجر والتي تستمر بالاتساع حتى تتلاشى هي مشابهة لاهتزازات الزلزال، وغالباً ما يتبع الزلزال زلزال مرتدّ، كما لو أنّ الدائرة على سطح الماء اصطدمت بحافّة البركة سيعود قوس من الدائرة لمسافة معينة قبل أن يتلاشى، لكنه قوس أصغر من الدائرة، لذلك يكون الزلزال المرتدّ أقلّ ضرراً من الزلزال الناشئ في البداية.

عند انتقال الموجات الزلزاليّة من وسط إلى وسط آخر مختلف الكثافة كما في اصطدام موجات الماء باليابسة عند طرف البركة، وعند هذه الحالة هنالك احتمالين فإن كان الوسط أكثر كثافة كاليابسة التي هي أكثر كثافة من الماء هنا ترتدّ الموجات، أو العكس فتنكسر ليتغيّر اتّجاهها كما في الموجات الزلزالة المنتقلة من الستار إلى القشرة، ويتبع هذا قوانين معروفة في علم الزلازل وحسب نوع الزلزال.

غالباً ما يسبق انفجار البراكين حدوث الزلازل، ويعدّ حدوث الزلازل أحد المؤشرات المهمّة لقرب انفجار البراكين، حيث يؤدّي اندفاع الحمم البركانية بقوة من باطن الأرض إلى تكسير القشرة الأرضية التي تمر في طريقها وأي كسر كان ليحدث زلزال، فكيف بعدة كسور لتفسح المجال أمام الحمم لتمر، لذلك فإن انفجار البراكين لا يستدل عليه بزلزال واحد يحدث كل بضع سنين، بل عدة زلازل متلاحقة (سلسلة من الزلازل)، وتسمّى تلك الأماكن بأماكن نشطة زلزاليّاً.

يحدث الزلزال نتيجة كسر في القشرة الأرضية وينتج كما ذكر من قبل نتيجة تعرض هذه القشرة الأرضية للضغط الناتج عن تداخل الصفائح أو تجاورها أو عن صدع متحرك في القشرة، أو يحدث نتيجة وجود بركان في المكان حيث تتدافع الحمم لتتسبّب بالزلزال.

للعلم من المستحيل التنبؤ بحدوث الزلزال فلحظة الكسر تعتمد على مرونة الصخر والتي لتحديدها يجب أنّ نعلم قوّة الضغط ومدى مرونة الصخر ومدى رطوبته فالسوائل تزيد المرونة والأهمّ يجب أن نعرف أنّ هذا المكان سوف يحدث فيه زلزال لنحاول القيام بالقياسات، ويجب لذلك أن يكون مكان قريب عن سطح الأرض فحتى الآن بالكاد يمكن الحفر حتى 150 متر تحت سطح الأرض.

مع ذلك صدف أن تمّ التنبؤ بحدوث زلزال في الصين وتمّ إخلاء المكان، لكن هذا حصل بسبب الحيوانات التي هربت من جحورها فتنبه لذلك الناس وقامت الحكومة بإخلاء المكان قبل أربع ساعات من حدوث الزلزال فقط.