نبذة تعريفية عن نظرية “الارتداد المرن” وآلية حدوث الزلازل

2001 الزلازل

فريال ابو ربيع و الشيخة أمثال الصباح

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

آلية حدوث الزلازل الزلازل نظرية الارتداد المرن علوم الأرض والجيولوجيا

ساهمت الدراسات الجيوديسية التي أجريت على طول صدع سان أندرياس الذي يمتد بطول غرب الولايات المتحدة في ولاية كاليفورنيا في تفهم آلية حدوث الزلازل.

وقد تم تكرار هذه القياسات عند نقط القياسات الجيوديسية (نقط المثلثاث (Triangulation Points في ثلاث فترات . اثنتان قبل حدوث زلزال سان فرانسيسكو في عام 1906 والثالثة بعد حدوث الزلزال مباشرة .

وأشارت هذه القياسات إلى أن الإزاحات الأفقية على جانبي الصدع قد بدأت تدريجيا قبل حدوث الزلزال، وأن هذه الإزاحات قد بلغت أقصاها مع حدوث الزلزال.

 

وبناء على هذا وضع ريد (Reid) نظريته عن الارتداد المرن التي فسرت آلية حدوث الزلازل، وتنص النظرية على أن صخور المنطقة على جانبي الصدع تستيجب للإجهاد المتراكم والمتزايد بالانثناء.

وتُختزن هذه الإجهادات في هيئة طاقة وضع (Potential Energy) كامنة وتستمر عملية الانثناء (الاستجابة المرنة) حتى تتجاوز الإجهادات الحد الذي لا تستطيع فيه الصخور الاستجابة بالانثناء أكثر من ذلك فيحدث الكسر. 

وتحدث الإزاحة الفجائية على جانبي الصدع وتتحرر الطاقة المختزنة في هيئة تشوه دائم في الصخور (إزاحة على جانبي الصدع) وكذلك في هيئة موجات زلزالية تنتشر في كل الاتجاهات من مكان التمزق (الكسر).

والشكل (1-6) يوضح المراحل المختلفة الممثله لنظرية الارتداد المرن

 

وفي ضوء هذه النظرية فإنه يمكن تعريف الزلزال بأن تمزق (تصدع) مفاجىء لكتل وأحجام هائلة في الطبقات الصخرية الواقعة في القشرة الأرضية والأجزاء الخارجية للوشاح العلوي.

وذلك بعد أن تكون قد استجابت بالانثناء مختزنة الإجهادات الواقعة عليها في هيئة طاقة وضع (طاقة كامنة) حتى تصل إلى الحد الذي لا يمكنها الاستجابة بالانثناء تجاه الإجهادات المتزايدة. 

فيحدث التمزق (التصدع) وتحدث تشوهات مفاجئة على سطح الأرض نتيجة حدوث الإزاحة على جانبي الصدع هذا بالإضافة إلى إنطلاق الموجات الزلزالية (نتيجة تحرر الطاقة الكامنة) في كل الاتجاهات من بؤرة الزلزال.

 

والشكل (1-7) يوضح ميكانيكية حدوث الزلازل.

وتتناسب قوة الزلزال مع طول الصدع الذي حدثت على جانبيه الإزاحة.

وتسمى النقطة التي بدأ عندها التمزق (التصدع) في باطن الأرض بالبؤرة (Earthquake Hypocenter, Earthquake Focus)

وتسمى النقطة التي تقع على سطح الأرض فوق بؤرة الزلزال (أي المسقط الرأسي للبؤرة على سطح الأرض) بمركز الزلزال (Earthquake Epicenter) .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]