أنواع الزلازل وتصنيفاتها

شهد العام الحالي 2023، حدوث زلزالين مدمرين في المنطقة العربية أحدهما في سوريا والآخر في المغرب، لا تزال آثارهما شاهدة على حجم الدمار، ما هي الزلزال وما أنواعها وأسباب حدوثها وكيف يمكن التنبؤ بحدوثها وقياس قوتها؟

نستعرض في هذا المقال شرحا تفصيليا بكل ما يتعلق بهذه الظاهرة الطبيعية التي تحدث آلاف المرات على كوكبنا كل عام، لكننا لا نلاحظها نظرا لقوتها المحدودة في بعض الأحيان، في وقت تخلف به الزلازل العنيفة أضرارا بشرية وطبيعية هائلة، وكيفية التعامل معها.

ما هو الزلزال أو كما يعرف بـ"الهزة الأرضية"؟

تبدو الأرض تحت أقدامنا على أنها مستقرة، لكن في الحقيقة سطح الأرض يتغير باستمرار، ويعود السبب الحقيقي لهذا التغير للصفائح الموجودة على القشرة الأرضية والتي تتسبب حركتها واصطدامها ببعض البعض بأغلب الهزات الأرضية أو ما يعرف بـ"الزلزال".

ومن هنا يمكن تعريف الزلزال، على أنه اهتزاز لسطح الارض نتيجة لحركة الصفائح التكتونية التي تطفو على طبقة من الصهارة السائلة.

لماذا تحدث الزلازل؟

لمعرفة سبب حدوث الزلازل لابد في البداية من التعرف على مكونات طبقات الأرض، التي تتوزع ما بين القشرة والوشاح واللب.

ونظرا لاختلاف الخصائص الفيزيائية يمكن تقسيم الأرض إلى غلافين صخري مكون من مواد صخرية صلبة وموري أو كما يعرف بـ"نطاق الإنسياب" مكون من مواد سائلة ساخنة، وهي منطقة موجودة على عمق يتراوح ما بين 100 إلى 200 كيلومترا تحت سطح الأرض، ويمكن أن تصل في بعض الآماكن لعمق 400 كيلومتر، وتعتبر الطبقة الأضعف في الوشاح.

نتيجة لوجود شقوق في قشرة الأرض فإن الصهارة الساخنة تتدفق من خلال هذه الشقوق لتتبرد وتصلب مكونة قشرة جديدة، تدفع بالقشرة الأصلية للخارج مسببة بحركة للطبقات الأعلى منها وبالتالي حدوث هزات أرضية.

تطفو على طبقة الصهارة السائلة صفائح تكتونية وتنقسم لسبعة صفائح رئيسية وهي، صفيحة المحيط الهادئ، صفيحة أمريكا الشمالية، صفيحة أمريكا الجنوبية، صفيحة القطب الجنوبي، الصفيحة الأوراسية، الصفيحة الأفريقية و الصفيحة الهندية الأسترالية، و تطفو على طبقة من الصهارة السائلة، لتتسبب الصهارة السائلة بحركة هذه الصفائح والتي ينتج عنها الهزات الأرضية.

عندما تتحرك هذه الصفائح وجها لوجه يتولد ضغط هائل، يتسبب بمرحلة ما بتنزلاق بعض الصفائح، مطلقة طاقة على شكل موجة زلزالية، والتي تعتبر بمثابة الزلزال، والتي تخفف من قوتها في بعض الأحيان الصخور الموجودة بالقرب من سطح الأرض. 

تختلف حركة الصفائح التكتونية من بضعة ميلليمترات إلى أمتار، ليتم تحديد حجم الزلزال، لتتوافق الزلازل الكبيرة مع إنزلاقات كبيرة، لكن حتى الحركات الصغيرة يمكن أن تسبب دمار كبيرا في حال حصلت بأماكن مكتظة سكانيا.

آماكن توزع الزلازل "الأحزمة الزلزالية"

تتوزع آماكن حصول الزلازل حول العالم بشكل غير متساو لتتزامن عمليا مع حدود الصفائح التكتونية وحركتها.

يقع الحزام الزلزالي الرئيسي أو كما يعرف بـ"الحزام الناري" أو "حلقة النار" على حافة المحيط الهادئ، ويعرف بالناري نسبة لعدد البراكين التي يضمها والتي يصل عددها لنحو 450 بركانا، ويحدث به أكثر من 80 في المئة من الزلازل، نتيجة للحركة المستمرة للصفائح التكتونية في هذه المنطقة.

ويمتد على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية على المحيط الهادئ إلى المكسيك وأمريكا الشمالية والأجزاء الجنوبية لآلاسكا لينتقل للقسم الشرقي لآسيا مرورا بجزر ألوتيان واليابان والفلبين وغينيا الجديدة وجزر جنوب غرب المحيط الهادئ ونيوزيلندا.

الحزام الألبي، الذي شهد تسجيل 17 في المئة من أكبر الزلازل في العالم، ويمتد لأكثر من 15 ألف كيلومتر، من سومطرة نحو المحيط الأطلسي وشبه جزيرة الهند الصينية ليعبر جبال الهيمالايا وجبال إيران والقواز والأناضول والبحر المتوسط.

حزام منتصف الأطلسي، المسؤول عن 3 في المئة من الزلازل الكبيرة التي تم تسجيلها في العالم، ويوجد في منطقة إلتقاء الصفائح القارية ويتميز بأنه يقع تحت سطح الماء بعيدا عن آماكن التجمعات السكانية.

بالإضافة للأحزمة الثلاثة فإن إمكانية حصول الزلازل في مناطق بعيدة عن هذه الأحزمة واردة وتحصل بين الحينة والأخرى.

أنواع الزلازل

تتسبب الصفائح التكتونية بـ95 في المئة من الزلازل المسجلة، وتنقسم الزلازل إلى عدة أنواع حسب طبيعة مصدرها وعمقها وحجم قوتها، فكلما كان مركز الزلزال أعمق، كانت الهزة وارتداداتها أعمق وأقل ضررا على السطح.

ويتم تقسيم الزلازل حسب عمقها إلى 3 أقسام:

- سطحية: عندما يكون مركز الزلزال أقل من 60 كيلومتر.

- متوسطة: عندما يكون مركز الزلزال على عمق يتراوح ما بين 60 إلى 300 كيلومتر.

- عميقة: عندما يكون مركز الزلزال أعمق من 300 كيلومتر.

حسب الحجم:

حجم الزلزال هو كمية لا أبعاد لها تتناسب مع لوغاريتم نسبة السعات القصوى لنوع معين من موجات زلزال معين يتم قياسها بواسطة جهاز قياس الزلازل.

وبحسب مقياس "ريختر" تنقسم الزلازل بحسب حجمها كالآتي:

- هزات ضعيفة: أقل من 2.0 درجة، لا يمكن أن يشعر بها سوا الحيوانات.

- هزات معتدلة: 5.0-5.9 درجة، ضرر يصيب المباني الضعيفة.

- هزات قوية: 6.0-6.9 درجة، تتسبب بأضرار كبيرة.

- هزات كبيرة: من 7.0 درجة وما فوق، تتسبب بأضرار كبيرة على مساحة كبيرة.

حسب النوع:

- الزلازل التكتونية:

تعتبر من أكثر أنواع الزلازل شيوعا ويمكن أن تحدث في أي مكان في العالم، يعود سببها نتيجة لحركة الصفائح التكتونية، الأمر الذي يؤدي لحدوث ضغط داخلي ليتسبب بتشوه لقشرة الأرض.

ويمكن أن تنتقل الصدمة لآلاف الكيلومترات، بحسب قوة الزلزال.

- الزلازل البركانية:

تحدث نتيجة النشاط البركاني، مثل حركة الصهارة أو انهيار مخروط بركاني،وغالبا ما يتم تسجيل هذه الهزات بالقرب من المناطق البركانية النشطة أو التي يحتمل أن تكون نشطة.

- زلازل من صنع الإنسان ( تكنوجينيك):

يكون الإنسان هو سببا بحصول هذا النوع من الهزات الأرضية الأمر الذي يتسبب بإضعاف الصخور، ونلاحظ مثل هذه الهزات في أماكن إنتاج النفط والغاز والمناجم.

- زلازل الإنهيارات:

والتي تحدث نتيجة لإنهيارات أرضية وانهيارات الجبال أو الكهوف، وهي غير شائعة الحدوث كما وأنها غالبا ما تكون ضعيفة.

تصنيف الزلازل حسب مقياس "ريختر"

ينسب مقياس "ريختر" للأمريكي تشارلز ريختر الذي قام بتطويره في عام 1935، ليصبح بمثابة مقياس حجم عالمي معترف به. وهو مقياس لوغاريتمي يقوم بحساب حجم الزلازل بالإعتماد على حركة الأرض المسجلة بواسطة أجهزة قياس الزلازل، حيث يتم التعبير عن القيمة برقم ، ومع كل زيادة بمقدار واحد يقابلها زيادة بمقدار 10 أضعاف في الحركة الأرضية.

تتراوح قوة الزلازل بحسب قياس "ريختر" من 0 إلى 9 درجات، وتتوزع كالآتي:

- من 1 إلى 2، زلزال ضعيف، ويمكن رصده وتسجيله باستخدام أجهزة القياس.

- من 2.5 إلى 3.5، يشعر الناس بالهزة في منطقة مركز الزلزال.

- من 4.0 إلى 4.5، أضرار طفيفة بالقرب من مركز الزلزال.

- من 5.0 إلى 6.0، معتدل، بأضرار للمباني الضعيفة والمتهالكة.

- من 7.0إلى 7.9، زلزال كبير يتسبب بأضرار على مساحة كبيرة.

- من 8.0إلى 9.9، زلزال عظيم، قوته التدميرية تصل لآلاف الأميال من نقطة حدوثه.

تصنيف الزلازل حسب مقياس "ميركالي"

تعود تسمية هذا المقياس للعالم الإيطالي ميركالي الذي وضعه في عام 1902، ليعاد تطويره لاحقا.

يعتمد هذا المقياس على مقدار الخراب الذي يحدثه الزلزال ومدى شعور الناس بحدوثه في وصف لشدة ما تحدثه الزلازل، من خلال توزيع نقاط، وتم تقسيمه لـ12 درجة، وهي كالتالي:

1- نقطة: لا يشعر بالزلزال أحد.

2- نقطتان: زلزال خفيف لا يشعر به سوا الأشخاص الذين يعيشون في طوابق مرتفعة.

3- 3 نقاط: عدد قليل من الأشخاص في المباني يمكنهم ملاحظة ذلك والشعور بالهزة.

4- 4 نقاط: يشعر به الأشخاص داخل المباني مع حركة أبواب والنوافذ. 

5- 5 نقاط: تهتز المباني ويرافقها سقوط لبعض الأشياء ويشعر بها جميع السكان.

6- 6 نقاط: حدوث تشققات في الجدران وهرع للسكان خارج منازلهم.

7- 7 نقاط: حدوث تشققات في الجدران الحجرية.

8- 8 نقاط: تشققات في التربة وانهيار بعض المباني.

9- 9 نقاط: تدمير كامل لعدد من المنازل والمباني.

10- 10 نقاط: انهيارات أرضية وانحناء قضبان السكك الحديدية.

11- 11نقطة: سقوط مباني وجسور بشكل كامل.

12- 12 نقطة: تغير كلي في شكل التضاريس الأرضية.

عواقب ونتائج الزلازل

تعد الزلازل من الظواهر الطبيعية المدمرة وبخاصة في حال حدوثها في مناطق سكنية ذات كثافات سكانية مرتفعة ، الأمر الذي قد يتسبب بخسائر بشرية هائلة، الأمر الذي يتعلق بقوة الزلزال وجاهزية البنية التحتية ومقاومتها.

يمكن تقسيم عواقب الزلازل في حال كانت قوية إلى مباشرة وغير مباشرة، تتمثل المباشرة بـ:

- تمزق أرضي: حيث يتسبب الزلزال بحدوث ارتفاع للأرض أو هبوط، الأمر الذي سيؤدي لسقوط المباني متأثرة بهذه الحركة.

- انهيارات أرضية: فقوة هذه الزلازل ستؤدي لحدوث انهيارات أرضية.

- تسييل في التكوينات الصخرية: حيث تؤدي الزلازل لتسريب الماء الموجود في التشكيلات الصخرية.

أما العواقب غير المباشرة، فتنقسم كالآتي:

- حرائق: حيث تؤدي الزلازل القوية لإتلاف أنابيب المياه والغاز وخطوط الكهرباء مما يؤدي لنشوب حرائق.

- أضرار بالسدود: حيث تتسبب الزلازل القوية بحدوث تققات بهذه السدود مهددة بإنهيارها.

- انهيار المباني: نتيجة لقوة الهزات.

التنبؤ بالزلازل والوقاية منها

تعتبر عملية التنبؤ بحصول الزلازل وشدتها من الأمور الصعبة والشبه مستحيلة في الكثير من الحالات، فالتنبؤات غير الدقيقة من شأنها أن تسبب الذعر بين السكان وحصول خسائر للمجتمع والاقتصاد.

كما أن التكنولوجيا المعتمدة في أبحاث التنبؤ لا يمكنها مراقبة باطن الأرض بشكل مباشر والحصول على نتائج بحث تفيد بهذه العملية، على الرغم من أن هذه المسألة أثيرت منذ وقت طويل إلى أن التقدم العلمي في هذا المجال لا يزال بطيئا.

لكن على الرغم من التقدم البطيء في مجال التنبؤ بالزلازل، إلى أن العلماء والمختصون يعتمدون على بعض المؤشرات للتنبؤ بها، مثل البيائات الإحصائية، تغيرات المجال المغناطيسي، تحديد المناطق النشطة زلزاليا، ودراسة التغيرات الحاصلة في أعماق الكرة الأرضية.

أما الوقاية من الزلازل، فتتم من خلال إرشادات توجه للعامة من أجل تجنب حدوث مضاعفات تؤدي لإرتفاع في عدد الخسائر البشرية، وتتمثل بقطع التيار الكهربائي عن المكان الذي تتواجد فيه بالغضافة للماء والغاز، واستخدام زاوية الغرفة للإحتماء بها أو تحت السرير والابتعاد عن الأثاث الثقيل في حال وجوده والنوافذ وعدم استخدام المصاعد.

وفي حال كنت خارج المباني فيجب التوجه لساحات فتوحة بعيدة عن المباني المحيطة تجنبا لسقوطها، والتوجه لملاجئ آمنة في حال كانت المنطقة مزودة بها.

أكثر الدول المهددة بالزلازل

تعتبر اليابان من أكثر الدول التي تشهد نشاطا زلزاليا في العالم، بحكم موقعها على "حلقة النار" في المحيط الهادئ.

ونظرا لكثرة ما تتعرض له البلاد من هزات، طورت شبكة تتكون من أكثر من 1000 جهاز لقياس الزلازل حول الجزيرة، لتصبح الأكبر في العالم.

ليقوم هذا النظام بإرسال إشارات للهواتف وأجهزة الراديو والتلفاز في جميع أنحاء البلاد، لإعطاء الناس بضع ثوان للاستعداد للزلازل.

بالإضافة لليابان يوجد إندونيسيا التي تقع وسط النطقة التكتونية المعقدة التي تلتقي بها صفائح المحيط الهادئ والأوراسية والهندية الأسترالية.

وتعتبر الصين من أكثر الدول التي شهدت عدد وفيات بسبب الزلازل.

آساطير وخرافات حول الزلازل

تعتبر الزلازل من الظواهر الطبيعية القديمة والتي تفننت فيها الحضارات القديمة بإرجاع أسبابها لآساطير وحكايا، وذلك قبل حصول نهضة علمية دفعت العلماء للإهتمام بهذه الظاهرة، ومن أشهر الأساطير حول الزلازل:

- غضب "إله البحر" في الحضارة اليونانية

فلا طالما كانت الحضارة اليونانية غنية بأساطيرها وقصصها ومنهم "إله البحر" بوسيدون، الذي كان معروفا بمزاجه السيء، فحينما كان يغضب كان يضرب الأرض بعصاه ذات الرؤوس الثلاث ، متسببا بحدثو الزلازل بحسب ما كان يعتقده الشعب اليوناني القديم.

- السلحفاة والأفيال في الحضارة الهندية

بحسب الأساطير الهندية فإن سلحفاة تمسك الارض وعلى ظهرها 4 أفيال، وتقف السلحفاة بنفس الوقت على رأس ثعبان كوبرا، وعندما يترك أحد من هذه الحيوانات تحدث الزلازل.

- سمكة السلو رالعملاقة في الأساطير اليابانية

في الأساطير اليابانية إن سبب الزلازل يعود لـ"نامازو" وهي سمكة سلور عملاقة، كان يعتقد أنها تعيش تحت الأرض وعندما تسبح في البحار والأنهار تتسبب بحدثو الزلازل.

وكان إله الرعد كاشيما، هو من يمكنه شل حركة نمازو بمساعدة حجر التتويج الثقيل، لكن وبحسب الآساطير اليابانية فإن الإله كاشيما، كان يشعر ببعض التعب أحيانا أو يصرف اهتمامه عن نامازو، لتحرك ذيلها مسببة بحدوث زلزال.