بحث علمي عن البراكين
تعتري القشره الارضيه من ان لاخر حركات اهتزاز ، يشعر بها الناس احيانا وتسجلها المراصد باستمرار ، تعرف بالزلازل او الهزات الارضيه وتاتي على شكل هزات افقيه او رحويه او شاقوليه ، تصيب سطح الارض وتتسبب احيانا بالكوارث . وقد عرفت الزلازل منذ القديم وكانت لها تفسيرات مختلفه لا ترتكز الى معطيات علميه الا بعد تاسيس اول جمعيه عالميه للزلازل في اليابان سمه 1880 .
والسبب الكامن وراء حدوث الزلازل يعود الى عدم استقرار القشره الارضيه في بعض المناطق حيث تتعرض لانخساف كبير او التواءات في الطبقات الصخريه . فمن المعروف ان قوى باطنيه عديده ، في الماغما الباطنيه او في القشره الارضيه ، تضغط على الطبقات المتعدده وتشدها في اتجاه او اخر ، حتى اذا انفصلت هذه الطبقات ادى ذلك الى حدوث الزلازل . كما يؤدي هذا الانفصال الى ارتفاع قسم من الطبقات او انخفاضها في حركه عموديه تحدث ضغطا جانبيا على الطبقات المجاوره وتؤدي الى اهتزازها في موجات عرضيه تنتشر عبر الكره الارضيه .
كما قد تنجم الزلازل عن خسف يحدث في فراغات القشره الارضيه كانهيار المغاور الكبيره في البلاد الكلسيه او انهيار في طبقات الملح بسبب تسرب المياه اليها او ما شابه ولكن تاثيرها محدود جدا .
والزلازل على ثلاثه انوع : افقيه ذات اتجاه معين تهتز فيها الارض جانبيا ، وعموديه تهتز عموديا ورحويه وهي زلازل في كل اتجاه تدور الاهتزازات فيها حول نفسها . وغالبا ما يحدث الزلزال في نقطه من الارض غير عميقه تسمى بالمركز السطحي وتشكل نقطه توزيع الهزات التي تنتشر في القشره . كما قد يحدث الزلزال في مركز عميق يصل الى 800كلم تنتشر منه موجات الى السطح تتوزع بعد ذلك في القشره الارضيه . لكن الدراسات التي اجريت حتى الان في القشره الارضيه لم يتجاوز عمقه 32كلم .
وتسجل الزلازل ومدتها وقوتها واتجاهها على اله خاصه تسمى مرسمه الزلازل وتكون هذه الاله على نوعين : عموديه تسجل الهزات الافقيه . وتلتقط المرصد ثلاثه انواع من الموجات الزلزاليه التي يحدثها الزلزال : المراصد اولا ، والثانيه الموجه التمهيديه الثانيه وتسجلها المراصد بعد انقطاع الاولى ، والثالثه ، الموجه الطويله . وتمر الموجتان الاولى والثانيه في باطن الارض وتنتشر الثالثه في الطبقات القريبه من القشره الارضيه ويحدد الوقت بين التقاط الموجه التمهيديه وبين الموجه الطويله المسافه بين المرصد ومركز الزلزال في دائره يمثل شعاعها تلك المسافه . ولكي نستطيع تحديد مركز الزلزال بدقه اكثر نحتاج دائما الى ثلاثه مراصد كل منها يحدد المسافه التي تفصله عن مركز الزلزال . هذه المسافه تمثل شعاع الدائره التي يمكن ان يكون الزلزال قد حدث فيها والتقاء الدوائر الثلاث يحدد مركز الزلزال .
الا انه بعد عشرين سنه من مراقبه الزلازل واماكن حدوثها ، اصبح بالامكان تحديد المناطق الاكثر اهتزازا في العالم ووضعت لذلك خرائط خاصه . ويبدو ان الزلازل تكثر في المناطق غير المستقره من سطح الكره الارضيه حيث تكثر الت**رات والالتواءات والجبال الحديث التكوين واهمها :
• دائره حول المحيط الهادئ تمتد من الشاطئ الشرقي لليابان الى جزر كوريل حتى الاسكا ، ومنها الى الشاطئ الغربي للقاره الاميركيه فشواطئ الغربي للقاره الامريكيه فشواطئ نيوزيلندا فجزر اندونيسيا والفيليبين فاليابان .
• منطقه تمتد من اليابان شرقا حتى المتوسط غربا عبر الصين والهند محاذيه مرتفعات الزمن الجيولوجي الثالث التي تنتهي شمال البرتغال وتضم منطقه شمال افريقيا .
• الاخدود الانهدامي الذي يبدا في شرق افريقيا وينيهي في جبال طوروس شمال سوريا .
اخيرا نلاحظ ان البلاد ذات البنيه المائديه العميقه الافقيه الطبقات قليله الزلازل اجمالا .
وتحدث الزلازل في البحار كما تحدث على اليابسه . فقيعان البحار تتعرض للزلازل كما تتعرض لها اليابسه ، وهي تحدث ، غالبا نتيجه انخساف قسم كبير من قاع المحيط وهذا ما يئدي احيانا الى اختفاء بعض الجزر . وتتلاءم الزلازل مع شده انحدار الشواطئ ووجود الحفر المائيه العميقه .
وتسبب الزلازل الكوارث للمناطق القاريه وللمدن الساحليه ، حين تكون بحريه لانها تؤثر في مياه البحار وتجعلها تهتز وتشكل امواجا عاليه تبلغ 30 مترا في ارتفاعها وتعرف هذه الامواج ب(( طفره المد )) ، في اوتونامي في اليابان .
اخيرا لابد من التساؤل : هل للزلازل دوره زمنيه معينه ؟
في الواقع لم يمض زمن طويل على تسجيل الزلازل وهذا ما لا يعطينا فكره واضحه عما اذا كان هناك دوره منتظمه لحدوث الزلازل . فالزلازل القويه التي تم تسجيلها حتى الان غير منتظمه ، لكن سنه 1906 هي سنه الكوارث اذ سجل فيها اكبر عدد من الزلازل القويه ، منها زلزال سان فرنسيسكو وزلزال الحدود بين بوليفيا والبيرو وهو من اضخم الزلازل . وقد تمر سنوات دون ان يسجل زلزال قوي واحد .
البراكين
كما تحدث الزلازل في مناطق ضعف القشره الارضيه كذلك تحدث البراكين ، لذلك ارتبط في اذهان العلماء حدوثهما معا ، رغم ان زلزالا قويا قد لا يرتبط باي نشاط بركاني والع** بالع** .
فالقشره الارضيه تتعرض لعوامل عديده تؤدي الى تشققها وهذا ما يسمح بخروج الصهاره والمواد الاخرى المضغوطه من الداخل الى السطح بواسطه ثقوب او شروخ تسمح باستمرار بتراكم المواد المنصهره الباطنيه على جوانبها فتشكل ما يعرف بالبركان باشكاله المختلفه ومواده المختلفه .
وللبراكين اشكال مختلفه تتاثر بطبيعه المواد التي تتالف منها . فالبركان في شكله العادي البسيط يتالف من شكله العدي البسيط يتالف من جسم مخروطي قطع راسه لتحل محله فجوه واسعه ترسل الحمم والدخان والمقذوفات البركانيه المتنوعه تدعى الفوهه . وهي نهايه ثقب طويل واسع يصلها بالمنطق الداخليه من القشره الارضيه حيث ترتفع الحراره الى درجه تصهر معها جميع الصخور والمواجد المعدنيه وترسلها الى السطح تحت تاثير عوامل باطنيه .
وتحدث ، احيانا ، في جسم البركان بعض الضروح التي تؤدي الى خروج المواد البركانيه جانبيا فيتضخم البركان من جانب واحد ، كما هي الحل في بركان سترومبولي في ايطاليا .
وتختلف درجه تجمد المواد البركانيه بحسب طبيعتها . فنجد احيانا انها تتجمد بسرعه فور خروجها من الفوهه فتسدها ويبقى باطن البركان في نشاطه المعروف ، وهذا ما يؤدي الى رفع المسله التي تسد فوهه البركان تدريجيا كما هي الحال في بركان بيلي الذي ترتفع مسلته الى 300م قبل ان تنهار .
ويؤدي ازدياد الضغط الباطني الى انفجار يودي بالفوهه والمواد المتراكمه فوقها ، وقد يسبب ذلك كوارث عديده خاصه اذا كان جانبيا حيث تحرج كميات مضغوط من الغازات السامه المرتفعه الحراره التي قد تودي في ثوان معدوده بحياه الالوف من سكان القرى والمدن المجاوره . اما المواد السائله القلويه بطبيعتها فلا تشكل براكين مرتفعه بل متوسطه ومتعدده الفوهات كما هي الحال في براكين جزر هواي ذات المنحدرات البطيئه .
كما يبدو ان الصله ضعيفه جدا بين ارتفاع البركان واتساع فوهته : فبركان اوريزابا في الم**يك يصل الى ارتفاع 5470 وقطر فوهه 300م فقط ، بينما بركان هاباكلا Habakala في هواي لا يزيد في ارتفاعه عن 3000م بينما يبلغ محيط فوهته 32كلم .
ويؤدعي انفجار فوهه البركان وتداعي جوانبها الى اتساعها وقله عمقها فتسمى ، في طول بعضها 5600م وعرضها 2800 .كما قد تمتلئ الكالديرا بالماء فتؤلف بحيره كبحيره Crater Lake في امريكا الشماليه على ارتفاع 1800م
