قوة عميقة تحت الأرض تشرح الزلازل على صدع سان أندرياس

يوسف بن تاشفين

التحالف يجمعنا🏅🎖
كتاب المنتدى
إنضم
15/1/19
المشاركات
63,415
التفاعلات
180,350
sanandreasfa.jpg

سان أندرياس

يبدو أن قوى صهر الصخور التي تحدث على عمق أكبر في الأرض مما كان يُفهم سابقًا تؤدي إلى حدوث هزات على طول جزء سيء السمعة من صدع سان أندرياس بكاليفورنيا ، وفقًا لبحث جديد في جامعة جنوب كاليفورنيا يساعد في تفسير كيفية حدوث الزلازل.

تبحث الدراسة من المجال الناشئ لفيزياء الزلازل في ميكانيكا الزلازل من الأسفل إلى الأعلى ، وليس من الأعلى إلى الأسفل ، مع التركيز على الصخور تحت الأرض والاحتكاك والسوائل ،على جزء صدع سان أندرياس بالقرب من باركفيلد ، كاليفورنيا ، تؤدي الإثارة تحت الأرض - خارج الأعماق التي تتم فيها مراقبة الزلازل - إلى عدم الاستقرار الذي ينفجر من خلالها الزلزال.

يقول سيلفان باربو ، الأستاذ المساعد لعلوم الأرض في كلية الآداب والفنون والعلوم في جامعة كاليفورنيا في دورنسيف: "تنشأ معظم الزلازل في كاليفورنيا من أول 10 أميال من القشرة الأرضية ، لكن بعض الهزات على صدع سان أندرياس تحدث بشكل أعمق بكثير". "لماذا وكيف يحدث هذا ؟؟ هدا غير معروف إلى حد كبير، يظهر أن قسمًا عميقًا من صدع سان أندرياس يتكسر بشكل متكرر ويذوب الصخور المضيفة ، ويولد هذه الموجات الزلزالية الشاذة." تظهر الدراسة المنشورة حديثًا في Science Advances لباربو بتعاون مع Lifeng Wang من إدارة الزلازل الصينية في الصين.

تعتبر النتائج مهمة لأنها تساعد في تحقيق الهدف الطويل المدى المتمثل في فهم كيف وأين يحتمل حدوث الزلازل ، إلى جانب القوى التي تؤدي إلى حدوث الزلازل، يساعد الفهم العلمي الأفضل في توجيه قوانين البناء والسياسة العامة والاستعداد للطوارئ في المناطق التي ضربها الزلزال مثل كاليفورنيا، و قد تكون النتائج مهمة أيضًا في التطبيقات الهندسية حيث تتغير درجة حرارة الصخور بسرعة ، مثل التكسير الهيدروليكي.

202007150353545354.jpg


تم اختيار Parkfield لأنها واحدة من أكثر البؤر التي تتم مراقبتها بشكل مكثف في العالم، يقطع صدع سان أندرياس البلدة ، ويترابط بشكل منتظم مع الزلازل الكبيرة، هزت الزلازل التي بلغت قوتها 6 درجات باركفيلد من الصدع على فترات منتظمة إلى حد ما في أعوام 1857 و 1881 و 1901 و 1922 و 1934 و 1966 و 2004 ، و وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية على أعماق أكبر ، تحدث هزات صغيرة كل بضعة أشهر ، فما الذي يحدث في أعماق الأرض لشرح تكرار الزلزال السريع؟

باستخدام نماذج رياضية وتجارب معملية على الصخور ، أجرى العلماء عمليات محاكاة تستند إلى أدلة تم جمعها من قسم صدع سان أندرياس الذي يمتد حتى 36 ميلاً شمال باركفيلد و 16 ميلاً تحته قاموا بمحاكاة ديناميات نشاط الخط في عمق الأرض على مدى 300 عام لدراسة مجموعة واسعة من أحجام الإنكسارات والسلوكيات.

لاحظ الباحثون أنه بعد انتهاء الزلزال الكبير ، تستقر الصفائح التكتونية التي تلتقي عند حدود الصدع في مرحلة الانطلاق والتواصل و هي تنزلق فوق بعضها البعض ، وهو انزلاق بطيء يسبب القليل من الإزعاج للسطح.

لكن هذا الانسجام يخفي مشكلة ماقبل الكارثة تدريجيًا ، تولد الحركة عبر قطع الجرانيت والكوارتز حرارة بسبب الاحتكاك مع اشتداد الحرارة ، تبدأ كتل الصخور في التغيير ،عندما يدفع الاحتكاك درجات حرارة أعلى من 650 درجة فهرنهايت ، فإن الكتل الصخرية تصبح أقل صلابة وتشبه السوائل و تبدأ في الانزلاق أكثر ، وتولد المزيد من الاحتكاك ، والمزيد من الحرارة والمزيد من السوائل حتى تتسلل عبر بعضها البعض بسرعة - مما يؤدي إلى حدوث زلزال.

يقول باربوت: "تمامًا مثل فرك أيدينا معًا في الطقس البارد لتسخينها ، تسخن الأعطال عندما تنزلق و يمكن أن تكون حركات الأعطال ناجمة عن التغيرات الكبيرة في درجة الحرارة". "هذا يمكن أن يخلق ردود فعل إيجابية تجعلهم ينزلقون بشكل أسرع ، مما يؤدي في النهاية إلى حدوث زلزال."

إنها طريقة مختلفة للنظر إلى صدع سان أندرياس و يركز العلماء عادةً على الحركة في الجزء العلوي من القشرة الأرضية ، ويتوقعون أن حركتها بدورها تعيد تشكيل الصخور في أعماقها و في هذه الدراسة ، نظر العلماء إلى المشكلة من الأسفل إلى الأعلى.

وأضاف باربوت: "من الصعب عمل تنبؤات ، فبدلاً من توقع الزلازل فقط ، نحاول شرح جميع أنواع الحركة المختلفة التي تُرى على الأرض

earthquakes.jpg



المصدر

University of Southern California
 
مشاهدة المرفق 50148
سان أندرياس

يبدو أن قوى صهر الصخور التي تحدث على عمق أكبر في الأرض مما كان يُفهم سابقًا تؤدي إلى حدوث هزات على طول جزء سيء السمعة من صدع سان أندرياس بكاليفورنيا ، وفقًا لبحث جديد في جامعة جنوب كاليفورنيا يساعد في تفسير كيفية حدوث الزلازل.

تبحث الدراسة من المجال الناشئ لفيزياء الزلازل في ميكانيكا الزلازل من الأسفل إلى الأعلى ، وليس من الأعلى إلى الأسفل ، مع التركيز على الصخور تحت الأرض والاحتكاك والسوائل ،على جزء صدع سان أندرياس بالقرب من باركفيلد ، كاليفورنيا ، تؤدي الإثارة تحت الأرض - خارج الأعماق التي تتم فيها مراقبة الزلازل - إلى عدم الاستقرار الذي ينفجر من خلالها الزلزال.

يقول سيلفان باربو ، الأستاذ المساعد لعلوم الأرض في كلية الآداب والفنون والعلوم في جامعة كاليفورنيا في دورنسيف: "تنشأ معظم الزلازل في كاليفورنيا من أول 10 أميال من القشرة الأرضية ، لكن بعض الهزات على صدع سان أندرياس تحدث بشكل أعمق بكثير". "لماذا وكيف يحدث هذا ؟؟ هدا غير معروف إلى حد كبير، يظهر أن قسمًا عميقًا من صدع سان أندرياس يتكسر بشكل متكرر ويذوب الصخور المضيفة ، ويولد هذه الموجات الزلزالية الشاذة." تظهر الدراسة المنشورة حديثًا في Science Advances لباربو بتعاون مع Lifeng Wang من إدارة الزلازل الصينية في الصين.

تعتبر النتائج مهمة لأنها تساعد في تحقيق الهدف الطويل المدى المتمثل في فهم كيف وأين يحتمل حدوث الزلازل ، إلى جانب القوى التي تؤدي إلى حدوث الزلازل، يساعد الفهم العلمي الأفضل في توجيه قوانين البناء والسياسة العامة والاستعداد للطوارئ في المناطق التي ضربها الزلزال مثل كاليفورنيا، و قد تكون النتائج مهمة أيضًا في التطبيقات الهندسية حيث تتغير درجة حرارة الصخور بسرعة ، مثل التكسير الهيدروليكي.

مشاهدة المرفق 50151

تم اختيار Parkfield لأنها واحدة من أكثر البؤر التي تتم مراقبتها بشكل مكثف في العالم، يقطع صدع سان أندرياس البلدة ، ويترابط بشكل منتظم مع الزلازل الكبيرة، هزت الزلازل التي بلغت قوتها 6 درجات باركفيلد من الصدع على فترات منتظمة إلى حد ما في أعوام 1857 و 1881 و 1901 و 1922 و 1934 و 1966 و 2004 ، و وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية على أعماق أكبر ، تحدث هزات صغيرة كل بضعة أشهر ، فما الذي يحدث في أعماق الأرض لشرح تكرار الزلزال السريع؟

باستخدام نماذج رياضية وتجارب معملية على الصخور ، أجرى العلماء عمليات محاكاة تستند إلى أدلة تم جمعها من قسم صدع سان أندرياس الذي يمتد حتى 36 ميلاً شمال باركفيلد و 16 ميلاً تحته قاموا بمحاكاة ديناميات نشاط الخط في عمق الأرض على مدى 300 عام لدراسة مجموعة واسعة من أحجام الإنكسارات والسلوكيات.

لاحظ الباحثون أنه بعد انتهاء الزلزال الكبير ، تستقر الصفائح التكتونية التي تلتقي عند حدود الصدع في مرحلة الانطلاق والتواصل و هي تنزلق فوق بعضها البعض ، وهو انزلاق بطيء يسبب القليل من الإزعاج للسطح.

لكن هذا الانسجام يخفي مشكلة ماقبل الكارثة تدريجيًا ، تولد الحركة عبر قطع الجرانيت والكوارتز حرارة بسبب الاحتكاك مع اشتداد الحرارة ، تبدأ كتل الصخور في التغيير ،عندما يدفع الاحتكاك درجات حرارة أعلى من 650 درجة فهرنهايت ، فإن الكتل الصخرية تصبح أقل صلابة وتشبه السوائل و تبدأ في الانزلاق أكثر ، وتولد المزيد من الاحتكاك ، والمزيد من الحرارة والمزيد من السوائل حتى تتسلل عبر بعضها البعض بسرعة - مما يؤدي إلى حدوث زلزال.

يقول باربوت: "تمامًا مثل فرك أيدينا معًا في الطقس البارد لتسخينها ، تسخن الأعطال عندما تنزلق و يمكن أن تكون حركات الأعطال ناجمة عن التغيرات الكبيرة في درجة الحرارة". "هذا يمكن أن يخلق ردود فعل إيجابية تجعلهم ينزلقون بشكل أسرع ، مما يؤدي في النهاية إلى حدوث زلزال."

إنها طريقة مختلفة للنظر إلى صدع سان أندرياس و يركز العلماء عادةً على الحركة في الجزء العلوي من القشرة الأرضية ، ويتوقعون أن حركتها بدورها تعيد تشكيل الصخور في أعماقها و في هذه الدراسة ، نظر العلماء إلى المشكلة من الأسفل إلى الأعلى.

وأضاف باربوت: "من الصعب عمل تنبؤات ، فبدلاً من توقع الزلازل فقط ، نحاول شرح جميع أنواع الحركة المختلفة التي تُرى على الأرض

مشاهدة المرفق 50150


المصدر

University of Southern California

أرجو تصحيح كلمة قوات إلى كلمة قوة
 
عودة
أعلى