أسباب البراكين والزلازل والعوامل المؤثرة بها
أسباب البراكين والزلازل والعوامل المؤثرة بها، تنشأ الزلازل والبراكين بسبب الأنشطة الداخلية في الأرض، حيث تؤدي الحرارة والضغط في باطن الأرض إلى ارتفاع درجة حرارة المواد المنصهرة.
هذه المواد تحاول الخروج إلى السطح، مما يتسبب في هزات قوية تعرف بالزلازل، أو في انفجارات بركانية تصعد فيها الحمم البركانية من الجبال المفتوحة.
أسباب البراكين والزلازل
الزلازل والبراكين هما ظواهر طبيعية تحدث على سطح الأرض.
- الزلازل المعروفة باللغة الإنجليزية باسم earthquakes، هي اهتزازات مفاجئة في صخور قشرة الأرض ناتجة عن إطلاق الطاقة المخزنة فيها.
- تحدث هذه الاهتزازات عادة على طول الصدوع الجيولوجية، التي تمثل مناطق تحرك كتل الصخور المختلفة مع بعضها البعض.
- لم تكن المعلومات المتاحة عن الزلازل وافية حتى اخترعت علم السيزمولوجي.
- أما البراكين، المعروفة باللغة الإنجليزية باسم volcanoes، فهي فتحات في سطح قشرة الأرض، تخرج منها مواد مثل الماغما الساخنة، والغازات، والأبخرة، والغبار من داخل الأرض.
- يمكن أن تظهر البراكين بشكل هادئ على منطقة محددة أو بشكل فوضوي في أماكن متفرقة.
- يعود أصل كلمة “بركان” إلى اللغة الرومانية (vulcan)، والتي تشير إلى إله النار.
- تعتبر البراكين شائعة في مناطق الصدوع الجيولوجية وحدود الصفائح الأرضية.
اسباب الزلازل
تتعدد أسباب حدوث الزلازل وتختلف من منطقة إلى أخرى، إلا أنه من المعروف أن الزلازل غالبا ما تنتشر على طول الصدوع الجيولوجية.
ومن أبرز هذه الصدوع صدع المحيط الهادئ الشهير، الذي يؤثر على العديد من المناطق الساحلية المأهولة بالسكان، مثل مدن نيوزيلندا، غينيا الجديدة، اليابان، والسواحل الغربية لأمريكا الشمالية والجنوبية.
بالإضافة إلى ذلك، هناك صدع ألبيد الذي يمتد عبر منطقة البحر الأبيض المتوسط شرقا وصولا إلى جزر الهند الشرقية.
- قوى الطبيعة
يحدث الزلزال نتيجة إطلاق الطاقة الهائلة المخزنة داخل صخور القشرة الأرضية بفعل هذه القوى، التي تشمل حركة الصخور والأجسام الكبيرة، تأثير الجاذبية الأرضية، والتفاعلات الكيميائية داخل الأرض، هذه العوامل تتسبب في ما يعرف بالزلازل التكتونية (tectonic earthquakes).
- أحد أبرز الأمثلة على الزلازل التكتونية هو زلزال صدع سان أندرياس الذي وقع عام 1906م.
- انزلق هذا الصدع لمسافة 430 كيلومتر، وتم تفسيره عبر نظرية الارتداد المرن التي صاغها الجيولوجي الأمريكي هاري فيلدينغ ريد.
- وفقًا لهذه النظرية، يحدث الزلزال عندما تتجمع الطاقة داخل الصخور إلى أن تصل إلى نقطة يتجاوز فيها الضغط قوة تحمل الصخور، مما يؤدي إلى حدوث كسور وإطلاق طاقة هائلة تمتد على طول منطقة الضعف الجيولوجي.
شاهد: ماذا تسبب الزلازل والبراكين؟
البراكين
تعد البراكين من أبرز العوامل المرتبطة بحدوث الزلازل، حيث ينجم النشاط البركاني عن انزلاق الصخور المحيطة بالبركان، مما يؤدي إلى تحرير كميات هائلة من الطاقة.
- قد يكون هذا التحرير إما على شكل حرارة ناتجة عن حركة الماغما في الخزانات الموجودة أسفل البركان، أو على هيئة غازات متدفقة بكميات كبيرة، تعرف الزلازل الناجمة عن النشاط البركاني بالزلازل البركانية (volcanic earthquakes).
- ومن أبرز الأمثلة على هذا النوع من الزلازل تلك التي تحدث حول البراكين الواقعة على طول حزام المحيط الهادئ، حيث تبعد هذه البراكين مئات الكيلومترات عن مراكز معظم الزلازل الضحلة الشهيرة.
الأسباب الصناعية
هي الأنشطة البشرية التي تسهم في إحداث الزلازل، مثل حقن السوائل في الآبار العميقة، التفجيرات النووية تحت الأرض، حفر المناجم، وملء الخزانات الكبيرة، والتي تؤدي إلى تحرير الطاقة المخزنة داخل الصخور وإزالة الضغط عنها، مما يتسبب في حدوث زلازل.
- يطلق على هذا النوع من الزلازل “الزلازل المحفزة” (induced earthquakes) ويعتبر ملء الخزانات الكبيرة من أبرز الأسباب التي تؤدي إلى هذه الزلازل، إذ تم توثيق أكثر من 20 حالة زادت فيها الأنشطة الزلزالية المحلية بعد ملء السدود والخزانات.
- من الأمثلة على ذلك سد هوفر في الولايات المتحدة الأمريكية، السد العالي في أسوان بمصر، وسد كاريبا الذي يقع على الحدود بين زيمبابوي وزامبيا.
- التفسير الأكثر قبولا لهذا النوع من الزلازل هو أن الصخور المحيطة بالسدود تكون متوترة بالفعل نتيجة القوى التكتونية الإقليمية، وتكون جاهزة للانزلاق.
- عندما يمتلئ السد بالماء، يحدث اضطراب في الضغط على هذه الصخور، مما يؤدي إلى حدوث زلازل، وعلى الرغم من ذلك، فإن هذه الزلازل عادة ما تكون غير خطيرة.
أسباب البراكين
تحدث البراكين نتيجة لانفجار المواد الساخنة الموجودة داخل الأرض، حيث تصل هذه المواد إلى سطح الأرض تعرف هذه المواد باللافا عندما تكون على السطح، بينما تسمى ماغما عندما تبقى داخل باطن الأرض.
- تشمل هذه المواد مجموعة متنوعة من العناصر، مثل الحمم البركانية، الرماد، الغازات، والأبخرة.
- يمكن تفسير حدوث البراكين من خلال ارتفاع الصهارة، وهي المادة المنصهرة الموجودة في باطن الأرض.
أسباب رئيسية تؤدي إلى ارتفاع الصهارة
حركة الصفائح التكتونية
تتكون القشرة الأرضية من عدة صفائح تكتونية تتحرك ببطء عندما تتباعد هذه الصفائح عن بعضها، تتشكل فراغات تسمح للصهارة بالارتفاع من باطن الأرض لملء هذه الفراغات.
- هذا النوع من النشاط يمكن أن يحدث أيضاً تحت الماء، مما يؤدي إلى ظهور براكين تحت سطح المحيطات.
تصادم الصفائح التكتونية
عندما تتحرك الصفائح التكتونية نحو بعضها البعض، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انزلاق القشرة الأرضية ودفعها إلى الداخل.
- نتيجة للحرارة والضغط المرتفعين في باطن الأرض، تذوب هذه القشرة مكونة الصهارة، وهي المادة الرئيسية التي تشكل البراكين.
ارتفاع الصهارة فوق النقاط الساخنة
توجد داخل الأرض نقاط تعرف بالنقاط الساخنة، التي تتميز بارتفاع درجة الحرارة، هذه النقاط تسهم في تسخين الصهارة، مما يقلل من كثافتها.
- عندما تنخفض كثافة الصهارة، فإنها ترتفع إلى السطح، مما يؤدي إلى تكوين براكين جديدة.
- تعتبر عملية ارتفاع الصهارة من باطن الأرض نتيجة للتفاعلات الديناميكية للصفائح التكتونية والنقاط الساخنة، مما يسهم في تشكيل البراكين على سطح الأرض.
مخاطر الزلازل
تسبب الزلازل العديد من المخاطر التي تنقسم إلى مخاطر مباشرة وأخرى غير مباشرة، فيما يلي بعض الأمثلة على هذه المخاطر:
- اهتزاز الأرض: يحدث نتيجة مرور الموجات الزلزالية السطحية، وهو السبب الرئيسي للدمار، يعتمد مدى الضرر على قرب المنطقة من مركز الزلزال، قوة الزلزال، وطبيعة التربة.
- التشققات الأرضية: تحدث في مناطق الصدع حيث تتحرك الأرض، مما يؤدي إلى انهيار المباني الواقعة مباشرة فوق الصدع، بينما قد تكون المباني المجاورة أقل تضرراً.
- الهزات الارتدادية: هي سلسلة اهتزازات تحدث بعد الزلزال الرئيسي نتيجة تغييرات في الضغط داخل القشرة الأرضية.
- اشتعال النيران: يعتبر من التأثيرات الثانوية للزلازل، وغالباً ما يحدث بسبب انهيار شبكات الكهرباء أو خطوط الوقود، ويصبح الوضع أسوأ في حال تعطل شبكات المياه مما يزيد صعوبة إخماد الحرائق.
- الانهيارات الأرضية: تحدث بشكل خاص في المناطق الجبلية، حيث تؤدي الاهتزازات إلى انهيار الصخور من المرتفعات إلى المناطق المنخفضة.
- التميع: تؤدي اهتزازات الزلزال إلى تسرب المياه بين الرواسب غير المتماسكة، مما يجعل الرواسب تفقد تماسكها وتتحرك كالسائل.
- تغير مستوى الأرض: يمكن أن تؤدي الزلازل إلى ارتفاع أو هبوط بعض المناطق نتيجة للضغط الكبير على الأرض.
- أمواج تسونامي: هي أمواج محيطية ضخمة ناتجة عن الزلازل، وقد تتسبب في أضرار على بعد آلاف الكيلومترات من مركز الزلزال.
- الفيضانات: قد تحدث بسبب تصدعات في السدود أو أمواج تسونامي أو تغيرات في مستوى سطح الأرض.
مخاطر البراكين
من المهم فهم مخاطر البراكين لاتخاذ تدابير الوقاية والحماية للحد من تأثيرها، وأهم هذه المخاطر هي:
- تيارات الحمم البركانية: تتكون من مواد منصهرة تتحرك بفعل الجاذبية، وتصل حرارتها إلى 900 درجة مئوية خطورتها تعتمد على نسبة المواد الصلبة إلى الغازات فيها، حيث تتحرك التيارات الثقيلة في المناطق المنخفضة مثل الأودية، بينما تتجه التيارات الأخف نحو التلال، هذه التيارات قادرة على تدمير ودفن أي شيء في طريقها بسبب كتلتها وحرارتها العالية وسرعتها.
- أمواج تسونامي: عندما يثور بركان تحت الماء، يمكن أن يؤدي ذلك إلى توليد طاقة هائلة تسبب أمواج تسونامي التي تدمر السواحل وتغمر الجزر بالمياه.
- انبعاث الغازات: تطلق البراكين غازات مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون، وبعضها يمكن أن يكون حمضيا ويتسبب بأضرار على الصحة والبيئة، في حالات تركيزات الغازات العالية، قد تؤدي إلى تغييرات مناخية وحتى تذويب المعادن.
- الانهيارات الجليدية: يمكن أن يؤدي ثوران البراكين في المناطق الجليدية إلى انهيار كتل جليدية، مما يقلل الضغط في المنطقة ويسبب انفجار براكين أخرى قريبة منها.
