علم · مقاله
چگونه زلزلهها تشکیل می‌شوند: تکتونیک صفحات، فشار و امواج لرزهای توضیح داده شده
انتشار:
به‌طور خلاصه
زلزلهها زمانی رخ میدهند که فشاری که برای سال‌ها، دهه‌ها یا قرن‌ها در امتداد یک گسل قفل شده تجمع یافته است، بالاخره بر اصطکاک غلبه یابد و سنگ ناگهان بلغزد. این لغزش انرژی ذخیره شده را به شکل امواج لرزهای آزاد میکند، که به بیرون تشع می‌شوند و زمین را تکان میدهند. سازمان پیمایش زمین‌شناسی ایالات متحده (USGS) و کالتک (Caltech) این را به عنوان یک چرخه مستمر توصیف میکنند که توسط حرکت کند صفحات تکتونیکی زمین رانده میشود.
این نسخه ترجمهٔ ماشینی متن اصلی (English) است. خواندن متن اصلی
پوسته زمین یک پازل متحرک است
طبق سازمان پیمایش زمین‌شناسی ایالات متحده (USGS)، پوسته خارجی زمین به قطعات بزرگی به نام صفحات تکتونیکی تقسیم شده است که مثل یک پازل در کنار یکدیگر جا می‌خورند. این صفحات به طور مداوم و کند حرکت میکنند - کنار یکدیگر، روی یا زیر یکدیگر می‌لغزند. بیشتر زلزله‌های سیاره در مرزهایی رخ میدهند که این صفحات به یکدیگر میرسند، زیرا این جایی است که گسل‌ها - ترک‌های پوسته - متمرکز می‌شوند.
خود صفحات نادراً به طرز صاف حرکت میکنند. USGS توضیح میدهد که اصطکاک در لبه‌های یک گسل باعث میشود سنگ بچسبد، حتی در حالی که بقیه صفحه به حرکت خود ادامه میدهد. این عدم تطابق نقطه شروع هر زلزله تکتونیکی است.
چگونه فشار در امتداد یک گسل تجمع می‌یابد
در حالی که یک گسل توسط اصطکاک قفل شده است، پوسته اطراف منحنی میشود و الاستیک تغییر شکل میدهد، مثل یک فنر تحت کشش. طبق USGS، این فشار در سنگ ذخیره میشود در حالی که گسل قفل باقی می‌ماند. هر چه مدت زمان گسل قفل بماند بیشتر باشد، فشار بیشتری تجمع می‌یابد - این می‌تواند در برخی مناطق برای سال‌ها یا در مناطق دیگر برای قرن‌ها اتفاق بیفتد.
زلزله توسط یک لغزش ناگهانی در یک گسل ایجاد میشود.
USGS گسل San Andreas در کالیفرنیا را به عنوان نمونه‌ای عملی از این فرایند بیان میکند. صفحه آرام‌اقیانوس نسبت به صفحه آمریکای شمالی تقریباً دو اینچ (حدود 5 سانتی‌متر) در سال به سمت شمال‌غربی حرکت میکند، طبق USGS، و خود گسل بیش از 650 مایل (حدود 1050 کیلومتر) امتداد دارد و بیش از 10 مایل (16 کیلومتر) عمیق است. در امتداد برخی بخش‌ها صفحات به طرز ثابت بلغزند و لرزش‌های کوچک متکرر ایجاد کنند؛ در بخش‌های دیگر برای مدت طولانی قفل باقی می‌مانند، فشاری را تجمع میدهند که بالاخره در یک زلزله بزرگ آزاد میشود.
لحظه پارگی: کانون (مرکز) و سطحکانون
زمانی که فشار تجمع یافته بالاخره بر اصطکاک نگهدارندهی یک گسل غلبه یابد، سنگ پاره میشود و انرژی ذخیره شده را به شکل امواج لرزهای به بیرون آزاد میکند، طبق USGS. نقطهی زیرزمینی جایی که پارگی شروع میشود کانون است؛ نقطهی روی سطح مستقیماً بالای آن سطحکانون است - مکانی که معمولاً در پوشش خبری گزارش میشود.
USGS یادآوری میکند که لرزش‌های کوچک‌تری به نام پیش‌لرزش‌ها می‌تواند پیش از پارگی اصلی رخ دهد، در حالی که پس‌لرزش‌ها - زلزله‌های کوچک‌تر در امتداد همان گسل - می‌توانند برای روزها تا سال‌ها ادامه یابند زیرا پوسته اطراف خود را با توزیع فشار جدید تطابق میدهد.
چگونه انرژی آزاد شده سفر میکند: امواج لرزهای
انرژی آزاد شده از کانون به بیرون در چند نوع موج متمایز پخش میشود، هر کدام با سرعت و رفتار متفاوت. USGS الگوی پخش را با موجات روی یک برکه مقایسه میکند، در حالی که Science Exchange کالتک امواج را به دو دسته گسترده تقسیم میکند: امواج جسمی، که از داخل زمین عبور میکنند، و امواج سطحی، که در امتداد زمین حرکت میکنند.
| نوع موج | همچنین سفر میکند از طریق | حرکت زمین | ترتیب رسیدن |
|---|---|---|---|
| موج P (موج اولیه) | جامدات، مایعات و گازها | سنگ را در جهت سفر فشرده و گسترش میدهد | اول در رسیدن |
| موج S (موج ثانویه) | فقط جامدات | سنگ را کنار به کنار، عمود بر جهت سفر می‌برد | بعد از امواج P می‌رسد |
| امواج سطحی (امواج Love و Rayleigh) | فقط در امتداد سطح زمین | حرکت غلتشی یا کنار به کنار، مشابه امواج اقیانوس | آخری در رسیدن، اما بیشترین خسارت را ایجاد میکند |
USGS شکاف بین موج P و موج S را مشابه تاخیر بین دیدن رعد و برق و شنیدن غرش صوت توصیف میکند: هر چه زمان بیشتری بین دو رسیدن در یک ایستگاه لرزه‌نگاری باشد، زلزله دورتر است. کالتک یادآوری میکند که امواج سطحی - امواج Love و امواج Rayleigh - آخری در رسیدن هستند اما معمولاً تخریب‌کننده‌ترین هستند زیرا انرژی بیشتری نزدیک سطح حمل میکنند، جایی که ساختمانها و زیرساخت قرار دارند.
کجا و چه عمقی زلزلهها رخ میدهند
USGS بیان میکند که زلزلهها در پوسته یا گوشته بالایی، در محدوده عمقی از سطح تا حدود 800 کیلومتر (تقریباً 500 مایل) رخ میدهند. Science Exchange کالتک گزارش میدهد که حدود 80 درصد از بزرگ‌ترین زلزله‌های جهان در امتداد کمربند لرزهای محیط‌اقیانوس آرام، معمولاً "حلقه آتش" نامیده میشود، اتفاق می‌افتد، که مرزهای صفحات را دور اقیانوس آرام ردیابی میکند.
هر زلزله تکتونیکی ریشه ندارد. Science Exchange کالتک همچنین زلزله‌های آتشفشانی، زلزله‌های ریزش و زلزله‌های مرتبط با انفجار را به عنوان رسته‌های دیگری به رسمیت شناخته شده درج میکند، و یادآوری میکند که فعالیت‌هایی مثل شکستن سنگ یا دفع فاضلاب گاهی به رویدادهای لرزهای محرک کوچک‌تر در برخی مناطق مرتبط شده‌اند.
چگونه دانشمندان آن‌چه اتفاق افتاده را اندازه‌گیری میکنند
از آنجایی که گسل‌ها معمولاً برای مشاهده مستقیم خیلی عمیق هستند، USGS توضیح میدهد که لرزه‌شناسان به جای آن به ثبت‌های دستگاه لرزه‌نگار متکی هستند. یک خط کوتاه و پیچ‌خورده روی نمودار لرزهای نشان‌دهنده‌ی یک زلزله کوچک است، در حالی که یک خط بلند و پیچ‌خورده نشان‌دهنده‌ی یک زلزله بزرگ‌تر است - طول پیچ‌خوردگی مربوط به بزرگی گسل پاره شده است، و دامنه‌ی آن به اندازه لغزش سنگ مربوط است.
- زلزلهها زمانی شروع می‌شوند که فشار روی یک گسل قفل شده بر اصطکاک نگهدارندهی آن غلبه یابد (USGS).
- کانون نقطهی زیرزمینی پارگی است؛ سطحکانون نقطهی روی سطح مستقیماً بالای آن است (USGS).
- امواج P اول میرسند و سنگ را در جهت سفر فشرده میکنند؛ امواج S دوم میرسند و فقط از طریق جامدات حرکت میکنند (USGS, Caltech).
- امواج سطحی - امواج Love و امواج Rayleigh - آخری در رسیدن هستند اما معمولاً بیشترین خسارت ساختاری را ایجاد میکنند (Caltech).
- حدود 80 درصد از بزرگ‌ترین زلزلهها در امتداد "حلقه آتش" محیط‌اقیانوس آرام رخ میدهند (Caltech).
پرسش‌ها
- واقعاً چه چیزی زلزله را تحریک میکند؟
- طبق USGS، زلزله زمانی تحریک میشود که فشار تجمع یافته روی یک گسل قفل شده بالاخره بر اصطکاک نگهدارندهی دو طرف غلبه یابد، و یک لغزش ناگهانی ایجاد کند که انرژی الاستیک ذخیره شده را به شکل امواج لرزهای آزاد میکند.
- تفاوت بین موج P و موج S چیست؟
- USGS توضیح میدهد که امواج P (امواج اولیه) اول میرسند و سنگ را در جهت سفر فشرده و گسترش میدهند، از طریق جامدات، مایعات و گازها حرکت میکنند. امواج S (امواج ثانویه) بعد از امواج P میرسند، فقط از طریق سنگ جامد حرکت میکنند، و زمین را کنار به کنار، عمود بر جهت سفر میتکانند.
- چرا امواج سطحی بیشترین خسارت را ایجاد میکنند؟
- Science Exchange کالتک یادآوری میکند که امواج سطحی - امواج Love و امواج Rayleigh - در امتداد زمین سفر میکنند و نه از طریق داخل زمین، و آخری در رسیدن هستند، اما معمولاً قویترین لرزش را در سطح تولید میکنند، جایی که ساختمانها و زیرساخت واقعاند.
- تفاوت بین کانون و سطحکانون چیست؟
- USGS کانون را به عنوان نقطهی زیرزمینی جایی که یک گسل پاره میشود و سطحکانون را به عنوان نقطهای روی سطح زمین مستقیماً بالای کانون تعریف میکند - مکانی که معمولاً برای یک زلزله گزارش میشود.
- زلزلهها چقدر عمیق زیرزمین رخ میدهند؟
- USGS بیان میکند که زلزلهها در پوسته یا گوشته بالایی، در محدوده عمقی از سطح تا حدود 800 کیلومتر (تقریباً 500 مایل) رخ میدهند.
منابع
این مطلب با هوش مصنوعی آماده شده و پیش از انتشار از بررسی خودکار منابع گذشته است. اگر خطایی دیدید، درخواست اصلاح کنید. درخواست اصلاح یا حق پاسخ · چگونه کار می‌کنیم
مطالب مرتبط
علمواژه‌نامه
هوا و اقلیم: تفاوت کلیدی، تعریف شده
هوا وضعیت جو در یک جای معین و لحظه معین است — باران، باد یا دمای هوا درست الان. اقلیم میانگین آن الگوهای آب و هوایی در طول یک دوره طولانی، معمولا 30 سال یا بیشتر است، طبق گفته ناسا و NOAA. تفاوت اساساً مسئله‌ای از مقیاس زمانی است، نه خود پدیده‌ها.
علممقاله
چرا جهان ثانیه‌های شامل را از سال ۲۰۲۷ حذف میکند
در ۱۵ اکتبر ۲۰۲۶، کنفرانس عمومی اوزان و مقیاس (CGPM) در ورسای برای متوقف کردن اضافه کردن "ثانیه‌های شامل" به ساعت‌های جهانی از ۲۰ مه ۲۰۲۷ رای داد. تمرین ۵۳ ساله‌ای که گاه یک ثانیه اضافی را در زمان مختصات جهانی (UTC) اضافه می‌کرد، جایگزین شده است با سیستمی که زمان ساعت را اجازه میدهد از چرخش واقعی زمین برای تا یک ساعت منحرف شود پیش از اینکه نیاز به هرگونه تصحیح باشد.
علممقاله
اخترشناسان اولین ستاره سبز را شناسایی میکنند: چگونه شیمی کوتوله سفید رنگ آن را تعیین میکند
اخترشناسان در دانشگاه وارویک می‌گویند کوتوله سفید WD J1330+6435، که حدود 284 سال نوری از ما فاصله دارد، اولین ستاره‌ای است که به‌طور معتبری برای چشم انسان سبز به نظر می‌رسد. این رنگ از جذب سوديوم نور زرد، نارنجی و قرمز در جو غیرمعمول متراکمش ناشی میشود، پس از اینکه حطام سنگی از نظام سیاره‌ای خود را بلعیده است. یافته‌ها، که در مجله RAS Techniques and Instruments منتشر شده‌اند، رنگ‌های غیرمنتظره دیگر کوتوله‌های سفید را نیز نقشه‌برداری کردند، از جمله صورتی، بنفش، فیروزه‌ای و زرد.
علمخبر
زمین لرزه ای با بزرگی 6.9 درجه در نیمه جزیره کامچاتکا روسیه؛ هیچ خطر سونامی وجود ندارد
زمین لرزه ای قوی در خارج از نیمه جزیره کامچاتکا روسیه در 16 اکتبر 2026 رخ داد. سازمان زمین شناسی ایالات متحده آن را با بزرگی 6.9 درجه اندازه گیری کرد؛ مرکز اروپایی-مدیترانه ای برای نظارت بر زمین لرزه در ابتدا بزرگی اولیه را 7.0 گزارش کرد و سپس آن را به 6.9 تجدید نظر کرد که با رقم سازمان زمین شناسی ایالات متحده مطابقت دارد. مقامات در هاوایی و ژاپن گفتند که هیچ خطر سونامی وجود ندارد، اگرچه آژانس هواشناسی ژاپن به طور خلاصه و اشتباه از زمین لرزه ای با بزرگی 9.9 درجه هشدار داد و 8 دقیقه بعد آن را پس گرفت.