تمييز البؤرة والمركز السطحي والمقدار والشدة.
1. أفهم الدرس
ينشأ الزلزال غالبًا عن انزلاق مفاجئ على فالق بعد تراكم إجهادات في الصخور. تتحرر طاقة تنتشر على شكل موجات زلزالية، ويسجلها جهاز رصد في شكل منحنى زلزالي.
البؤرة موضع بدء الانكسار أو الانزلاق في العمق، والمركز السطحي النقطة التي تعلوها على سطح الأرض. مقدار الزلزال يصف حجمه بمقياس موحد، أما شدته فتصف آثاره في مكان معين وتتغير من موقع لآخر.
ترتبط أحزمة الزلازل بحدود الصفائح، وتساعد أعماق البؤر في فهم مناطق الطمر. تؤثر طبيعة التربة وبعد الموقع ونوعية البناء في الأضرار. لا يعني رصد زلازل صغيرة إمكان تحديد موعد زلزال كبير بدقة.
2. تطبيقات محلولة
تطبيق 1
قد يكون لزلزال واحد مقدار محدد، بينما تكون شدته أكبر في مدينة من أخرى بسبب المسافة والتربة والبناء.
تطبيق 2
امتداد بؤر الزلازل إلى أعماق متزايدة بمحاذاة حد تقارب دليل ينسجم مع نزول صفيحة في منطقة طمر.
3. أتدرب وأصحح
حاول الإجابة أولًا، ثم افتح التصحيح وقارن تفسيرك بالحل.
1. ما الفرق بين البؤرة والمركز السطحي؟
إظهار التصحيح
البؤرة في العمق، والمركز السطحي فوقها على السطح.
2. هل الشدة واحدة في جميع المدن؟
إظهار التصحيح
لا؛ تتعلق بالآثار المحلية.
3. ما الجهاز الذي يسجل الموجات الزلزالية؟
إظهار التصحيح
راصد أو مسجل الزلازل.
4. الموجات الزلزالية وبنية الأرض الداخلية
تنتشر طاقة الزلزال في صورة موجات. الموجات P انضغاطية، وتعبر الأوساط الصلبة والسائلة، وتصل عادة قبل الموجات S إلى محطة الرصد. الموجات S قصية ولا تنتشر داخل السوائل. توجد أيضًا موجات سطحية تنتشر قرب السطح وقد تسهم بقوة في الأضرار.
كيف نقرأ تسجيلًا زلزاليًا؟
نحدد محور الزمن ولحظة أول وصول، ثم نميز مجموعات الموجات بالاعتماد على الوثيقة. إذا وصلت P في الثانية 12 ووصلت S في الثانية 20 من بداية تسجيل معين، فالفارق 8 s. لا يمثل هذا وحده زمن حدوث الزلزال ولا يعطي مسافة البؤرة دون استعمال نموذج أو منحنى مناسب.
5. استنتاج طبقات الأرض
تتغير سرعة الموجات ومساراتها بحسب المواد التي تعبرها. تغير واضح في السرعة عند عمق معين قد يدل على حد بين نطاقين مختلفين. وبجمع تسجيلات محطات عديدة يبني العلماء نموذجًا للبنية الداخلية بدل الاكتفاء بزلزال واحد.
- القشرة: نطاق خارجي رقيق نسبيًا.
- الوشاح: يقع تحت القشرة، وهو صلب في معظمه رغم قدرته على التشوه والجريان البطيء في مدد جيولوجية.
- النواة الخارجية: سائلة؛ عدم عبور الموجات S خلالها من أدلة حالتها.
- النواة الداخلية: صلبة وفق النموذج المدعوم بمعطيات زلزالية متعددة.
الغلاف الصخري ليس القشرة وحدها: يضم القشرة وجزءًا علويًا صلبًا من الوشاح. وتحته نطاق أكثر قابلية للتشوه؛ لا يصح وصفه كله ببحر من الصهارة.
6. علاقة أعماق البؤر بالطمر
إذا انتظمت بؤر الزلازل على سطح مائل يزداد عمقًا نحو داخل القارة، فهذا يدعم تفسير غوص صفيحة في منطقة طمر. نربط المعطيات بخريطة الصفائح واتجاه الأعماق، ولا نستنتج الطمر من زلزال منفرد.
4. أي الموجتين تصل عادة أولًا إلى المحطة: P أم S؟
إظهار التصحيح
P، لأنها أسرع من S في الأوساط نفسها في النموذج المدروس.
5. ماذا يفيد عدم عبور S للنواة الخارجية مع معطيات أخرى؟
إظهار التصحيح
يدعم أن النواة الخارجية سائلة، لأن الموجات S لا تنتشر في السوائل.
6. وصلت P عند 15 s وS عند 27 s. احسب الفارق.
إظهار التصحيح
27 − 15 = 12 s. لا نحوله مباشرة إلى مسافة دون معطيات إضافية.
7. صحح: صفائح الأرض أجزاء من القشرة فقط.
إظهار التصحيح
الصفائح أجزاء من الغلاف الصخري، الذي يشمل القشرة وجزءًا من الوشاح العلوي الصلب.
تطبيق مفصل: قراءة خريطة منحنيات الشدة الزلزالية وتمارين مصححة