تعريف الزلازل والبراكين
تُعتبر الزلازل والبراكين من الظواهر الطبيعية المميزة التي تحدث على سطح الأرض، وفيما يلي تعريف مختصر لكل منهما:
الزلازل
تُعرف الزلازل باللغة الإنجليزية بـ (earthquakes)، وهي اهتزازات تحدث بشكل مفاجئ في صخور القشرة الأرضية نتيجةً لإطلاق الطاقة المخزنة بداخلها. وغالبًا ما تحدث هذه الهزات على طول الصدوع الجيولوجية، التي تُعتبر مناطق تُحرك فيها كتل الصخور ضد بعضها البعض. تجدر الإشارة إلى أن المعلومات عن الزلازل كانت محدودة حتى تم اختراع تقنية قياس الزلازل (السيزموغراف).
البراكين
تُعرف البراكين باللغة الإنجليزية بـ (volcanoes) وهي فتحات في سطح القشرة الأرضية يخرج منها الماغما الساخنة، والغازات، والأبخرة، والغبار من باطن الأرض، إما بشكل هادئ في منطقة محددة أو بشكل فوضوي في عدة مناطق. يرجع أصل كلمة “بركان” إلى الكلمة الرومانية (vulcan)، التي تعني إله النار. وعادةً ما توجد البراكين في مناطق الصدوع الجيولوجية أو في حدود الصفائح الأرضية.
أسباب الزلازل
تتعدد أسباب الزلازل وتختلف، إلا أن غالبها يحدث على طول الصدوع الجيولوجية، مثل صدع المحيط الهادئ الشهير، الذي يؤثر على العديد من المناطق الساحلية ذات الكثافة السكانية العالية، بما في ذلك نيوزيلندا، غينيا الجديدة، اليابان، والسواحل الغربية للأمريكيتين. كما يمر صدع ألبيد عبر البحر الأبيض المتوسط شرقًا وصولًا إلى جزر الهند الشرقية. نستعرض فيما يلي أبرز الأسباب التي تؤدي إلى حدوث الزلازل في مختلف أنحاء العالم:
القوى الطبيعية
تشير إلى إطلاق الطاقة الهائلة المخزنة في صخور القشرة الأرضية بسبب القوى الطبيعية، بما في ذلك حركة الصخور، القوة الجاذبية، والتفاعلات الكيميائية، مما يؤدي إلى ظهور ما يُعرف بالزلازل التكتونية (tectonic earthquakes).
أحد أبرز الأمثلة على هذا النوع هو زلزال صدع سان أندرس عام 1906م، الذي شهد انزلاقًا بطول 430 كم. وقد تم تفسير هذا الحدث من خلال نظرية الارتداد المرن، التي طرحها الجيولوجي الأمريكي هاري فيلدينغ ريد، وتفيد بأن الطاقة المخزنة في الصخور تصل إلى نقطة تجعل القوة الناتجة تؤدي إلى تكوين كسور سببها إطلاق طاقة هائلة تمتد عبر عدة كيلومترات على طول المناطق الضعيفة.
النشاط البركاني
يمثل النشاط البركاني أحد الأسباب الرئيسية المرتبطة بالزلازل، إذ يؤدي انزلاق الصخور المجاورة للبركان إلى إطلاق طاقة كبيرة، والتي قد تظهر على شكل حرارة ناتجة عن حركة الماغما في الخزانات تحت البركان أو على شكل غازات.
تُعرف الزلازل الناتجة عن هذا النشاط بـ “الزلازل البركانية” (volcanic earthquakes)، ومن بين أبرز الأمثلة الزلازل التي تحدث حول البراكين الموجودة على طول حزام المحيط الهادئ، والتي تقع على بعد مئات الكيلومترات من مراكز الزلازل الضحلة الشهيرة.
الأسباب الصناعية
تشير إلى الأنشطة البشرية التي تُسهم في حدوث الزلازل، مثل ضخ السوائل في الآبار العميقة، والانفجارات النووية تحت الأرض، وحفر المناجم، وملء الخزانات الكبيرة، التي تؤدي إلى تحرير الطاقة الكامنة وإزالة الضغط عن الصخور، مما يؤدي إلى وقوع الزلزال.
ويُعرف هذا النوع من الزلازل بـ (induced earthquakes)، حيث وُثقت أكثر من 20 حالة زلازل محلية زادت بعد ملء بعض السدود، مثل سد هوفر في الولايات المتحدة، والسد العالي في أسوان، وسد كاريبا بين زيمبابوي وزامبيا. يُعتقد أن الصخور القريبة من السدود تكون مشدودة مسبقًا بفعل القوى التكتونية الإقليمية، وعندما تُملأ الخزانات يتسبب ذلك في تغير الضغط، مما يؤدي إلى زلازل تعد غالبًا غير خطيرة.
أسباب حدوث البراكين
تحدث البراكين عندما تنفجر المواد الساخنة داخل الأرض إلى السطح، والتي تُسمى “اللافا” عند الخروج إلى السطح، و”الماغما” عند وجودها داخل الأرض. هذه المواد قد تتكون من حمم بركانية، رماد، غازات، وأبخرة، وتحدث البراكين عادةً نتيجة ارتفاع الصهارة من باطن الأرض، وهناك ثلاثة أسباب رئيسية تؤدي إلى ارتفاعها:
حركة الصفائح التكتونية
تشير إلى تحرك أجزاء من القشرة الأرضية ببطء وتباعدها عن بعضها البعض، مما يخلق فراغًا في الأسفل يسمح للصهارة بالارتفاع لملء هذا الفراغ. يمكن أن تحدث هذه العملية أيضًا تحت الماء، مما يؤدي إلى براكين تحت سطح البحر.
اشتباك الصفائح التكتونية
هذا يسبب انزلاق القشرة الأرضية واندفاعها إلى الداخل، وبفعل الضغوط والحرارة العالية، تذوب أجزاء من القشرة، لتشكل الصهارة، التي تعتبر المادة الأصلية لتكوين البراكين.
ارتفاع الصهارة فوق النقاط الساخنة
تشير إلى نقاط داخل الأرض تعمل كمنابع للحرارة، مما يساعد على رفع حرارة الصهارة، فتقل كثافتها، مما يؤدي إلى ارتفاعها وتكوين البراكين.