تعريف البراكين والزلازل
تعد الزلازل والبراكين من الظواهر الطبيعية المثيرة للاهتمام التي تحدث على سطح الأرض. سنستعرض في ما يلي التعريفات الأساسية لهاتين الظاهرتين:
الزلازل
تُعرف الزلازل باللغة الإنجليزية بـ (earthquakes)، وهي اهتزازات مفاجئة في صخور القشرة الأرضية ناجمة عن إطلاق الطاقة المخزنة بداخلها. وغالبًا ما تحدث هذه الهزات على طول الصدوع الجيولوجية، وهي مناطق تتعرض فيها كتل الصخور للحركة. ومن الجدير بالذكر أن المعلومات حول الزلازل كانت محدودة حتى تم اكتشاف علم السيزمولوجيا.
البراكين
تُسمى البراكين باللغة الإنجليزية (volcanoes)، وهي فتحات في سطح الأرض تخرج منها الحمم البركانية والغازات والأبخرة والغبار. تتراوح أشكال خروج هذه المواد بين التدفق الهادئ في مناطق معينة والفوضى في مناطق أوسع. تأتي كلمة “بركان” من اللغة الرومانية (vulcan)، التي تعني إله النار. عادة ما توجد البراكين في مناطق الصدوع الجيولوجية أو عند تقاطعات الصفائح التكتونية.
أسباب حدوث الزلازل
هناك العديد من العوامل التي تؤدي إلى حدوث الزلازل، ولكن يجب الإشارة إلى أنها تنتشر عادة على طول الصدوع الجيولوجية المعروفة، مثل صدع المحيط الهادئ الذي يؤثر في العديد من المناطق الساحلية المأهولة، مثل نيوزيلندا وغينيا الجديدة واليابان والساحل الغربي للأمريكيتين. فيما يلي بعض الأسباب الرئيسية التي تؤدي لحدوث الزلازل في مختلف أنحاء العالم:
القوى الطبيعية
تشير إلى إطلاق الطاقة الضخمة المخزنة في صخور القشرة الأرضية نتيجة لقوى طبيعية، مثل حركة الصخور والأجسام الضخمة، وقوة الجاذبية، والتفاعلات الكيميائية، وغيرها. مما ينتج عنه ما يُعرف بالزلازل التكتونية (tectonic earthquakes).
ومن أبرز الأمثلة على هذا النوع من الزلازل هو زلزال صدع سان أندرياس في عام 1906م، الذي انزلق على مدى 430 كم. وقد أوضح الجيولوجي هاري فيلدينغ ريد نظرية الارتداد المرن، موضحًا كيف أن الطاقة المخزنة في الصخور تصل إلى نقطة الانزلاق، مما يتسبب في حدوث كسر وإطلاق طاقة هائلة تمتد على العديد من الكيلومترات.
النشاط البركاني
يمثل أحد الأسباب الرئيسية المرتبطة بالزلازل، حيث تؤدي حركة الصخور المجاورة للبركان إلى تحرير طاقة هائلة، سواء على شكل حرارة أو غازات. تُعرف الزلازل الناتجة عن النشاط البركاني باسم الزلازل البركانية (volcanic earthquakes)، ومن الأمثلة الشائعة عليها الزلازل التي تحدث حول البراكين الموجودة على طول حزام المحيط الهادئ.
الأسباب الصناعية
تشير إلى الأنشطة البشرية التي تسهم في حدوث الزلازل، مثل حقن السوائل في الآبار العميقة، والانفجارات النووية تحت الأرض، وحفر المناجم، وملء الخزانات الكبيرة التي تؤدي إلى تحرير الطاقة المخزنة وإزالة الضغط من الصخور. تُعرف هذه الزلازل باسم (induced earthquakes). وقد تم توثيق أكثر من 20 حالة شهدت زيادة في الزلازل المحلية بعد ملء الخزانات والسدود، مثل سد هوفر في الولايات المتحدة والسد العالي في مصر.
تُفسر هذه الحالات غالبًا بأن الصخور القريبة من السدود تكون متوترة مسبقًا بسبب القوى التكتونية الإقليمية، وعندما يتم ملء المياه في السدود، يحدث تغيير في الضغط مما يتسبب في حدوث زلازل، ولكن يجدر بالذكر أن هذه الزلازل غالبًا ما تكون غير خطيرة.
أسباب البراكين
تحدث البراكين عندما تنفجر المواد الساخنة داخل الأرض إلى سطحها. تُسمى هذه المواد بـ “اللافا” عند خروجها للسطح و”الماغما” عندما تكون داخل الأرض. تشمل تلك المواد الحمم البركانية والرماد والغازات والأبخرة. يمكن تلخيص أسباب ارتفاع الصهارة من باطن الأرض في ثلاثة أسباب رئيسية:
حركة الصفائح التكتونية
تشير إلى أجزاء من القشرة الأرضية التي تتحرك ببطء وتباعد عن بعضها البعض، مما يتسبب في فراغ يسمح للصهارة بالارتفاع من العمق لملء هذا الفراغ. يمكن أن تحدث هذه العملية تحت الماء، مما يؤدي إلى تشكل براكين تحت البحر.
حركة الصفائح التكتونية نحو بعضها البعض
يؤدي هذا النوع من الحركة إلى انزلاق القشرة الأرضية وانضغاطها. وبسبب ارتفاع الحرارة والضغط، تذوب القشرة الأرضية مما يُنتج الصهارة التي تشكل البراكين.
ارتفاع الصهارة فوق النقاط الساخنة
تشير هذه النقاط إلى مناطق في باطن الأرض تحوي حرارة مرتفعة، مما يؤدي لخفض كثافة الصهارة وارتفاعها إلى السطح، مما يسبب تشكل البراكين.