از کانون و عمق زلزله چه می دانید

اغلب زمین لرزه ها بر اثر ایجاد گسل یا حرکت و جابجائی سنگها در امتداد گسل های قدیمی تر ایجاد می شوند ، بنابراین امواج زلزله در یک صفحه تولید می شوند نه یک نقطه . ولی دانشمندان برای سهولت مطالعه خاستگاه موج را یک نقطه فرض می کنند که البته فرضی دور ازواقعیت نمی باشد ، چرا که فاصله بین ایستگاههای اندازه گیری و محل وقوع زلزله بیشتر از طول یک گسل است . بنابراین نقطه ای را که امواج ازآن منتشر می شوند “ کانون زلزله ” می نامند. این همان محل داخل زمین است که سنگها شکسته می شوند و منجر به آزاد شدن انرژی و انتشار به اطراف می شود.

مرکز زلزله

اگر از کانون زلزله که درداخل زمین قرار داردخطی قائم به سمت سطح زمین رسم نمائیم ، محل برخورد این خط با سطح زمین را “ مرکز زلزله ”می نامند.

زلزله هااز نظر عمق معمولاً به سه دسته تقسیم می شود:

زلزله های عمیق:

که عمق کانون آن بیش از ۳۰۰ کیلومتر است.

زلزله های متوسط :

که عمق کانون آن بین ۷۰ تا ۳۰۰ کیلو متر است.

زلزله های کم عمق :

که عمق آنها از ۶۰ کیلومتر کمتر است.
هر چه عمق زلزله ها کمتر باشد خرابیهای بیشتری دارد. زلزله ها معمولاً از عمق ۵ کیلومتری تا عمق ۳۰۰ کیلومتری هم مشاهده شده است. اثرات زلزله های با عمق بالای ۳۰۰ کیلومتر بر روی زمین ناچیز است . هرچه بزرگی یک زلزله بیشتر وکانون آن به سطح زمین نزدیکتر خطرات بیشتری دارد . لرزه شناسان دریافته اند که تقریباً تمام زمین لرزه ها ی با عمق متوسط و عمیق از مناطق دراز گودالهای اقیانوسی منشاء گرفته اند ،جائی که صفحه ها به زیر رانده می شوند.
زمین لرزه های که بگونه ای غیر عادی عمیق اند به چند طریق قابل تشخیص است ، اولاً امواج سطحی این زلزله ها بطور غیرمعمولی ضعیف اند ، ثانیاً زلزله در منطقه خیلی وسیعی احساس می شود با لرزش های که تقریباً در تمام نقاط به یک اندازه شدید است . در زلزله های کم عمق معمولاً شدت تکانها به سرعت از مرکز زلزله کاهش می یابد.
برای تعیین موقعیت مرکز زلزله از منحنی های زمان سیر ( فاصله – زمان ) استفاده می شود . اگر موقعیت دقیق یک زمین لرزه و زمان وقوع آن معلوم باشد می توان از روی لرزه نگاشتی که در فاصله ای معلوم ازکانون زلزله ثبت شده ، زمان رسیدن اولین پالس موج (طولی P )را تعیین کرد .
این کار توسط زلزله شناسان درمناطق عمده زلزله خیز انجام و بمرور اصلاح گردیده است . برای تعیین موقعیت زمین لرزه ها از این منحنی سیر استفاده می نمایند . برای اینکار ابتدا باید اولین امواج P و S( Sموج برشی است) را در روی لرزه نگاشتهای حداقل سه ایستگاه تشحیص داد ، آنگاه باید مشخص کرد که موج S چه مدت بعد از موج P به ایستگاه وارد شده است . اختلاف زمان بین رسیدن دو موج در روی منحنی های زمان سیر بوسیله قائم منحنی مشخص می شود بنا براین می توان فاصله بین مرکز زلزله از یک لرزه نگار را با توجه به منحنی های زمان سیر بدست آورد . برای این کار باید دید که درچه فاصله ای اختلاف زمانی بین دو منحنی همان مقداری است که در لرزه نگاشت اندازه گیری شده است .
برای تعیین موقعیت مرکز زلزله حداقل باید فاصله مرکز زلزله از سه ایستگاه معلوم باشد . روی نقشه ای به مرکز هر ایستگاه و به شعاع فاصله بین ایستگاه و مرکز زمین لرزه دایره ای رسم می نمائیم از برخورد دایره ها نقطه تقاطعی بوجود می آید که مرکز زلزله رامشخص می نماید .
برای اندازه گیری عمق کانون زلزله اختلاف زمان رسیدن فازهای موج P را که مسیرهای مختلفی در درون طی کرده اند مورد استفاده قرار می دهند . بنابراین با اندازه گیری فاصله زمانی رسیدن دو فاز زلزله و با دانستن تغییرات سرعت نسبت به عمق ، عمق کانون زلزله قابل محاسبه است . این روش در زلزله های عمیق دقیقتر است ،عمق بدست آمده با ۱۵+یا-۱۵ کیلومتر خطا همراه است.

عمق زلزله

فاصله بین مرکز و کانون زلزله به “ عمق زلزله ” معروف است .

زلزله‌شناس ایرانی درباره رابطه‌ای که بین «عمق بروز زلزله در درون زمین» و «انرژی آزاد شده ناشی از زلزله در سطح زمین» وجود دارد، می‌گوید: هر چقدر زمین لرزه در اعماق بیشتر رخ دهد، انرژی رسیده به سطح زمین در همان منطقه لرزه‌خیز، کمتر است و در نتیجه، خطر ناشی از بروز آن و خسارات ایجاد شده نیز کمتر خواهد بود. مهدی زارع مطابق بررسی‌های صورت گرفته معتقد است: عمق بیشتر زلزله‌ها در ایران در اکثر موارد زیاد نیست و بیشتر زلزله‌های مهم و مخرب ایران در عمق‌هایی بین ۸ تا ۲۰ کیلومتر رخ داده‌اند، ولی بیشترین عمق زلزله‌های ایران را می‌توان در جنوب شرق، در مکران دید که یک ورقه اقیانوسی عربی به زیر ورقه قاره‌ای اوراسیا فرو می‌رود.

در این ناحیه حتی می‌توان زلزله‌هایی به عمق بیش از ۳۰ کیلومتر مشاهده کرد که کم‌خطرتر از زلزله‌های با عمق کمتر هستند. مثال مهم آن هم زلزله سراوان در ۲۷ فروردین ۱۳۹۲ با بزرگای ۷/ ۸ ریشتر است که در عمق ۶۳ کیلومتری زمین رخ داد، چرا که این زلزله به پهنه فرورانش مکران مربوط بود. البته بیشتر زلزله‌های ایران عمق‌های حداکثر تا ۲۰ و ۲۵ کیلومتری دارند. وقتی زلزله‌های بزرگ در عمق زیاد اتفاق می‌افتد، انرژی رسیده از آنها به سطح زمین خیلی کمتر می‌شود در این حالت آیا می‌توان گفت عمق زلزله، دقیقا چه میزان از انرژی آزادشده را طی زلزله می‌کاهد؟ زارع در پاسخ به این پرسش، در کانال تلگرامی خود اینطور نوشته است: «این سوال درستی است، ولی جواب دقیقی برای آن وجود ندارد، هرچند می‌توانیم با محدودکردن موارد، پاسخی تقریبی به آن بدهیم. مثلا زلزله منجیل در عمق ۱۸-۱۹ کیلومتر و بزرگای ۷/ ۳ ریشتر رخ داد. وقتی انرژی این زلزله به سطح زمین رسید، شتاب نیم G (نصف شتاب جاذبه زمین) ثبت شد. اما زلزله بم در عمق ۸/ ۵ کیلومتر با بزرگای ۶/ ۵ رخ داد و در سطح زمین شتاب یک G ایجاد کرد و حتی مقداری از یک G هم بیشتر شد. بعضی مردم در زلزله بم به‌خاطر این شتاب به هوا پرتاب می‌شدند.»

زلزله‌شناس ایرانی که مطالعات گسترده‌ای درباره زلزله به‌خصوص زلزله‌های رخ داده در نقاط مختلف جهان طی سال‌های اخیر انجام داده است، درباره فاجعه‌بار بودن شتاب یک G نیز این‌طور می‌گوید: «جواب مثبت است. یکی از شاهدان عینی که همه خانواده‌اش را در این زلزله از دست داده بود، در سالگرد زلزله بم به ما می‌گفت شما که زلزله را مطالعه می‌کنید هرگز نمی‌توانید میزان وحشت این زلزله را درک کنید، به‌خاطر اینکه در همان دو ثانیه اول حرکت رفت و برگشت (موج افقی)، خانه با شتابی معادل شتاب جاذبه زمین حدود نیم تا یک متر جابه‌جا شد و از شدت ضربه، پیش از اینکه دوباره به جای اول برگردد، همه دیوارها به صورت آوار خرد و متلاشی شد و همه‌چیز پایین آمد.

البته مقدار جابه‌جایی افقی ۵۰ سانتی‌متر تنها در دستگاه شتاب‌نگار در محل فرمانداری بم ثبت شده و ممکن است مردم مقادیر دیگری از جابه‌جایی افقی را تجربه کرده باشند. در برخی زلزله‌ها شتاب دو یا سه G هم مشاهده شده است. در زلزله بم به‌دلیل نزدیک‌بودن کانون زلزله به شهر، مولفه عمودی این شتاب بزرگ‌تر بود. چنین شتابی می‌تواند به راحتی آدم را به هوا پرتاب کند. مثلا در زلزله منجیل افرادی بوده‌اند که توانستند در لرزش‌های اولیه حاصل از ثانیه‌های اولیه رسیدن موج در روستای پاکده، خود را از اتاق به در خانه برسانند؛ ولی با لرزه دریافتی بعدی، از آنجا به درون منزل پرتاب شده‌اند.»

زمین‌ لرزه‌ها به لحاظ عمق بروز – محلی که امواج از درون زمین منتشر می‌شود – به سه طبقه تقسیم‌بندی می‌شود. زلزله‌های عمیق،‌ زلزله‌هایی هستند که عمق کانون آنها بیش از ۳۰۰ کیلومتر است. هرچه عمق زلزله‌ها کمتر باشد خرابی‌های بیشتری دارد. هر چه بزرگی یک زلزله بیشتر و کانون آن به سطح زمین نزدیکتر خطرات بیشتری دارد. در زلزله‌های کم‌عمق معمولا شدت تکان‌ها به سرعت از مرکز زلزله کاهش می‌یابد. البته در زلزله کرمانشاه که موسسه ژئوفیزیک، عمیق آن را ۱۱ کیلومتر عنوان کرده، اگر چه عمق کمی داشته اما آنچه باعث شد نیمی از پهنه ایران آن را احساس کنند، بزرگای زلزله بوده است.

منبع : daneshnameh.roshd.com-daneshnameh.roshd.ir