دلایل رخدادهای زلزله بر روی زمین را در «پوسته زمین» جویا شویم

مخرب‌ترین زلزله شهری ایران در طول تاریخ، در شب جمعه ۱۸ دی ۱۱۵۸ (۸ ژانویه ۱۷۸۰ میلادی) در منطقه تبریز با بزرگای ۷.۷ رخ داد و تبریز را تقریباً به تمامی ویران کرد، به گونه‌ای که حدود ۴۰۰ روستا از جمله مرند، تسوج و ارونق را درهم کوبید و همه ساختمان‌های عمده که در اثر لرزه‌های پیشین سست شده بودند، همچنین دژ و باروی شهر به تمامی ویران شدند.

 شعاع ویرانی به‌طور متفاوت از ۷۲ تا ۱۲۰ کیلومتر از تبریز گزارش شده است. آمار کشته‌شدگان در این زمینلرزه را گوناگون نوشته‌اند؛ برخی برآورد تعداد کشته‌شدگان را تا بیش از ۲۰۰ هزار تن دانسته‌اند.

این زمینلرزه در «وان» و نیز تا «دوریگی» و «ملطیه» یعنی ۷۰۰ کیلومتر آن‌سوتر در ترکیه، حس شد و پسلرزه‌های آن نیز به مدت ۳ یا ۴ سال پس از زمین‌لرزه، در فواصل کوتاه از یکدیگر حس می‌شد.

این تنها زلزله قوی ایران نبوده، بلکه مواردی دیگری بوده است:

* زلزله کاشمر استان خراسان رضوی در ۵ خرداد ۱۳۰۲ به بزرگای ۵.۷ که ۵ روستا را کاملا ویران کرد.

* زلزله فارسنیج استان کرمانشاه در روز جمعه ۲۲ آذر ۱۳۳۶ خورشیدی به بزرگای ۷.۱ و ۶.۵ که موجب خرابی و خسارات گسترده‌ای در زمینی به مساحت ۲۸۰۰ کیلومترمربع شد.

* زلزله سنگچال استان مازندران در تیر سال ۱۳۳۶ با بزرگای ۶.۶ و شمار کشته‌شدگان این زلزله حدود ۱۲۰۰ نفر بوده است.

* زلزله بوئین زهرا در شامگاه ۱۰ شهریور ۱۳۴۱ با بزرگای ۷.۲ موجب مرگ حدود ۱۱ هزار نفر شد.

این‌ها تنها بخشی از زلزله‌های تاریخی ایران است و در دوره معاصر نیز رخدادهای لرزه‌ای مهمی چون زلزله بم و سرپل ذهاب استان کرمانشاه رخ داد.

پوسته زمین از چندین صفحه اصلی تشکیل شده است که نسبت به یکدیگر در حال حرکت هستند و حرکات مداوم و برخورد این صفحات به یکدیگر باعث ایجاد پدیده‌هایی چون گسل، زلزله، کوه­‌ها، درازگودال‌ها، چین خوردگی‌ها و غیره می‌شود.

میزان حرکت این صفحات در طول یک سال بین چند میلی متر تا چند ده میلی متر متغیر است که به نوع، محل و شرایط آنها بستگی دارد.

حرکت پوسته زمین هنگامی اتفاق می‌افتد که سنگ‌های داغ حاصل از فعل و انفعالات هسته زمین، از قسمت‌های درونی زمین به سمت سطح حرکت می‌کنند. با نزدیک شدن به سطح زمین، این سنگ­‌های داغ به سمت جوانب حرکت می‌کنند و به تدریج سرد می‌شوند.

تقریباً تمام زمینلرزه‌‎هایی که در فلات ایران رخ می‌دهد، از نوع زلزله‌‎های درون صفحه‎‌ای هستند و زلزله‌ها در صفحات زمین رخ می‌دهند. گسل‌های موجود در ناحیه رشته کوه‎‌های البرز، زاگرس و رشته کوه‌هایی که در شرق ایران هستند، باعث به وجود آمدن این زلزله‌‎ها در فلات ایران شده‌اند.

پوسته قاره‌‎ای عربی و فرورانش آن به زیر زاگرس، سبب آزاد شدن انرژی بسیار زیادی می‎‌شود که در محل شکستگی‌ها و نقاط ضعف پوسته (گسل‌ها) لرزش و تخریب‌های زیادی رخ می‌دهد.

نمونه بارز این پدیده، فرورانش صفحه عربی به زیر رشته کوه‌های زاگرس ایران است که باعث آزاد شدن انرژی بسیار زیادی شده و بسیاری از زمینلرزه‌های رخ داده در این گستره نیز ناشی از آن است.

در همه این رخدادها عباراتی به کار برده می‌شود که آشنایی از آن می‌تواند ما را از میزان تخریب سازه‌ها و انسان آگاه کند؛ عباراتی مانند «ریشتر»، «بزرگا»، «راستالغز»، «امتداد لغز»، «رومرکز زلزله»، «گسل»، «امواج زلزله».

در این سری از گزارش قصد داریم تا جامعه را نسبت به پدیده زلزله آشنا کنیم و در نوشتار اول در خصوص پدیده زلزله بپردازیم:

زمین و جابه‌جایی‌های درون آن

شهرام توکلی، دانشجوی دکتری پژوهشگاه بین‌المللی مهندسی زلزله و زلزله شناسی در گفت‌وگو با ایسنا، زمین را یک شبه کره با قطری معادل ۱۲۴۷۰ کیلومتر دانست که از لایه‌های مختلف تشکیل شده است و گفت: خارجی‌ترین لایه زمین «پوسته» نام دارد که ضخامتی بین ۲۵ تا ۴۰ کیلومتر دارد و دومین لایه آن با نام «گوشته» دارای ضخامت ۲۸۰۰ کیلومتر است که از دو لایه فوقانی (ضخامت ۶۵۰ کیلومتر و با دمای ۲۲۰۰ درجه سانتی‌گراد) و لایه تحتانی تشکیل شده است.

وی افزود: لایه فوقانی گوشته، نیمه مذاب است که در درازمدت به صورت سیال به آهستگی جریان می‌یابد و سومین لایه هسته با ضخامت حدود ۳۵۰۰ کیلومتر است که از هسته خارجی با ضخامت  ۲۲۰۰ کیلومتر و هسته داخلی با دمای حدود ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد تشکیل شده است.

پوسته زمین به ۶ صفحه قاره‌ای (آفریقا، آمریکا، منجمد جنوبی، استرالیا-هند، اوراسیا، آرام) تقسیم شده است و تغییر شکل و جابه‌جایی صفحات باعث وقوع زمینلرزه می‌شود.

علت ایجاد حرکت صفحات بر پایه تعادل ترمودینامیک مواد تشکیل‌دهنده زمین استوار است. بدین ترتیب که، بخش فوقانی گوشته به دلیل تماس با پوسته سردتر است، در صورتی که بخش تحتانی گوشته در تماس با هسته زمین دمای بیشتری دارد.

با این وصف، بدیهی است که بایستی یک گرادیان دما در گوشته برقرار باشد. تغییرات دانسیته گوشته با دما سبب وضعیت ناپایدار مواد تشکیل‌دهنده سنگین‌تر و سردتر در بالا و مواد با دانسیته کمتر و گرم‌تر در پایین می‌شود.

در نتیجه مصالح سرد و سنگین شروع به غرق شدن و فرو رفتن در اثر نیروی جاذبه می‌کنند و مصالح با دانسیته کمتر و گرم‌تر شروع به بالا رفتن می‌کنند. این همان پدیده جابه‌جایی است که مرتباً تکرار می‌شود.

با وقوع حرکت نسبی صفحات، انرژی کرنش الاستیک در مصالح نزدیک مرز با افزایش تنش برشی روی صفحات گسل ذخیره می‌شود و هنگامی که تنش برشی به حد مقاومت برشی سنگ در امتداد گسل می‌رسد، سنگ گسیخته و انرژی کرنشی ذخیره شده آزاد می‌شود.

اثر گسیختگی سنگ به طبیعت سنگ در امتداد گسل بستگی دارد، بدین نحو که اگر سنگ ضعیف و شکل‌پذیر باشد، انرژی کوچک ذخیره و به آرامی آزاد می‌شود.

در صورتی که اگر سنگ سخت و شکننده باشد، گسیختگی به‌طور ناگهانی خواهد بود و در این زمان پارگی سنگ با آزاد شدن انرژی به‌صورت انفجار همراه است که بخشی از انرژی به‌صورت حرارت و بخشی از انرژی به‌صورت امواج تنشی که در زلزله احساس می‌شود، خواهد بود.

بیشتر بخوانید:

اقداماتی که پس از زلزله باید انجام داد(اینفوگرافی)

تماشاخانه

هیجان و جنون یکی از پرفرازونشیب‌ترین روزهای خرید / بلک فرایدی یا جمعه سیاه چطور به وجود آمد؟ (فیلم)

شکوه فرش ایرانی از دوره صفوی در اروپا ؛ هیجان مدیر گالری کریستی هنگام تعریف کردن را ببینید (فیلم)

فیلم های دیگر