پروژه رشته محیط زیست درمورد یك قرن همراه با بلایای طبیعی – قسمت دوم

 

صفحات پوسته زمین

نیروهایی كه لایه های سنگ را حركت می دهند، در روی زمین دیده نمی شوند. این لایه ها هزاران متر ضخامت دارند و وزنشان خیلی زیاد است. باد، باران، یخ، رودها و اقیانوس ها می توانند منظره و چشم انداز زمین را تغییر دهند، اما قدرت آن را ندارند كه سنگ های لایه های زمین را خم كنند و یا بشكنند. نیروهایی كه چنین توانی دارند، درون زمین و زیر همین سنگ ها انباشته شده اند.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنید

لایه های زمین

لایه خارجی و سخت زمین را پوسته می نامند. پوسته لایه ای نازك است و فقط 5 تا 50 كیلومتر عمق دارد. این پوسته را از آن جهت نازك می نامیم كه فاصله بین سطح زمین و مركز آن (یعنی شعاع زمین) حدود 6000 كیلومتر است.

حدود سی سال قبل زمین شناسان كشف كردند كه پوسته زمین یك قطعه سخت و یكپارچه نیست و به صفحات متعددی تقسیم می شود. این صفحات همانند كلك های غول پیكری روی لایه زیری شناور هستند. پوسته و قسمت های بالایی گوشته زمین را كه لایه زیر پوسته است، لیتوسفر یا سنگ گره می نامند.

حدود 300 میلیون سال قبل، زمین فقط دارای یك قاره بزرگ بود كه زمین شناسان نام آن را «پانگه آ» گذاشته اند. سپس این قاره به تدریج شكسته شد و صفحات مجزایی به وجود آمدند. از آن زمان تاكنون، صفحات در تمام جهات حركت كرده اند. نقاطی كه از پوسته كه در قدیم نزدیك خط استوا قرار داشته اند، اكنون مقدار زیادی به سمت شمال حركت كرده اند. به كمك این نظریه می توان توضیح دادن كه چرا سنگ های آهكی با فسیل های مرجانی در نقاطی پیدا می شوند كه آب و هوایشان برای رشد مرجان ها بسیار سد و نامناسب است.

امروزه پوسته زمین دارای پانزده صفحه بزرگ و چندین صفحه كوچك تر است. این صفحات بسیار آهسته و با سرعت 2 تا 4 سانتی متر در ثانیه حركت می كنند. این سرعت برای ما بسیار كند به نظر می آید، اما زمان زمین شناختی در مقیاس میلیون سال اندازه گیری می شود.

با این سرعت، در طول حدود 50 میلیون سال، اقیانوسی به پهنای 2000 كیلومتر شكل می گیرد. اقیانوس آرام نیز همین گونه به وجود آمده است. به این ترتیب می تواند فهمید كه چرا بعضی سنگ های قدیمی تر، مثلاً نظیر زغال سنگ، در هر دو سمت اقیانوس آرام یكسان و همانند هستند.

چرا صفحات حركت می كنند؟

درون زمین باید چیزی در جریان باشد كه صفحات حركت می دهد. فهم دلیل این مورد خیلی ساده نیست، زیرا هیچ كس نمی تواند به درون زمین برود و وضعیت را از دهانه نزدیك مطالعه كند. خروج سنگ های مذاب از دهانه آتشفشان ها تا حدودی نشان دهنده چیزی است كه زیر پوسته جریان دارد. امواج ضربه ای زمین لرزه ها نیز اطلاعاتی در این مورد ارائه می دهند.

درون زمین آن قدر داغ است كه سنگ ها ذوب می شوند. با این وجود، هسته زمین همچنان جامد باقی می ماند، زیرا فشار خیلی زیاد است؛ اما توده سنگ های مذاب می تواند به آهستگی حركت كند. جریان های مواد داغ ، از طریق گوشته به سمت پوسته حركت می كنند. وقتی جریان مواد مذاب به گوشته می رسد، در زیر پوسته منشعب می شود و در جهت های مختلف به حركت در می آید. این جریان ها را جریان های همرفتی می نامند.

جریان های همرفتی درون سنگ ها می توانند صفحات بالای آنها را حركت دهند. وقتی صحات به حركت در می آیند، به هم برخورد می كنند، از هم دور می شوند، و یا از روی هم می گذرند. فشارهایی كه این حركات را سبب می شوند، بسیار عظیم و غیرقابل مهار هستند. صفحات به راحتی حركت می كنند. وقتی صفحات به روی هم ساییده میشوند. سنگ ها امواج ضربه ای بیرون می فرستند. ما این ارتعاشات را به شل زمین لزره روی زمین حس می كنیم. بعضی وقت ها حركت بخشی از صفحات متوقف می شود كه اصطلاحاً می گویند این صفحات را به قفل شده اند و در این هنگام، فشاری كه صفحات را به حركت در می آورد انباشته می شود تا سرانجام صفحات مجدداً تكان بخورند و به حركت در آیند. به این ترتیب، تمام انرژی به طور ناگهانی رها می شود و زمین لرزه اصلی به وجود می آید.

بین آتشفشان ها و زمین لرزه ها ارتباط وجود دارد. هر دو واقعه زمانی رخ می دهند كه سنگ ها یا در حال گسسته شدن و یا در حال فشار آوردن بر هم هستند. سنگ مذاب می تواند از شكاف ها بالا بیاید و به شكل گدازه روی زمین جاری شود. همان نیرویی كه صفحات را به حركت در می آورد، آتشفشان ها را هم به فوران وا می دارد.

مناطق زلزله خیز

در طول تاریخ زمین لرزه ها همواره در مناطق خاصی اتفاق افتاده اند. در دهه های اولیه قرن بیستم كشورهای ایران، تركیه، ژاپن و هند شاهد وقوع زمین لرزه بوده اند. به نظر می رسد كه هیچ چیز تغییر نكرده است؛ هر چند امروزه امروزه در مورد سایر نقاط زلزله خیز از قبیل كالیفرنیای آمریكا و اندونزی نیز اطلاعات بیشتری در دسترس ما قرار دارد.

نقشه زیر نشان می دهد كه برای نقاط زلزله خیز جهان الگو یا طرح خاصی وجود دارد. این الگو یا طرح به ما كمك می كند تا دلیل وقوع زمین لززه را توضیح دهیم.

كمربندهای زمین لرزه

«رابرت مالت» اولین كسی بود كه نقشه ای از مناطق زلزله خیز جهان تهیه كرد. این مهندس از سال 1830 میلدی اطلاعات مربوط به حدود 7000 زمین لرزه را جمع كرد و محل آنها را بر روی یك نقشه علامت زد. او می دانست كه اگر بخواهد دلیل وقوع زمین لززه را بفهمد باید در مورد مكان وقوع زمین لرزه اطلاعاتی داشته باشد و در جستجوی نقطه اشتراك یا شباهت های این نقاط بود.

به نظر می رسد كه روی زمین نقطه ای وجود ندارد كه هیچ گاه به لرزه در نیامده باشد، اما این لرزه های كوچك با حركات تند شدیدی كه زمین لرزه نامیده می شوند، خیلی تفاوت دارند.

زمین لرزه های كوچك عمدتاً در امتداد خطوطی خاص از سطح كره زمین به وقوع می پیوندند. این خطوط را كمربندهای زمین لرزه نامیده اند. تعدادی از كمربندهای زمین لرزه در لبه یا كناره قاره ها قرار گرفته اند. سواحل غربی آمریكای جنوبیف مناطق آمریكای مركزی و سواحل غربی آمریكای شمالی غالباً دچار زمین لرزه می شوند. كمربند زمین لرزه دیگری نیز از سرتاسر اروپای جنوبی می گذرد و وارد آسیا می شود. یكی از فعال ترین كمربندهای زمین لرزه در غرب اقیانوس آرام قرار گرفته است.

مرز صفحات نقاط زلزله خیز یك جهان یك نقطه اشتراك دارند؛ تمام آنها نزدیك به لبه صفحات تشكیل دهنده پوسته زمین قرار گرفته اند. در این نقاط چیزی در حال رخ دادن است كه موجب زمین لرزه می شود.

هر حركتی كه در صفحات پدید می آید، به گونه ای زمین را تكان می دهد. لرزه های كوچك معمولاً در نقاطی به وجود می آیند كه صفحات از هم دور می شوند و گدازه از بستر اقیانوس بیرون می زند. در وسط اقیانوس اطلس، یعنی مكانی كه صفحه آمریكای شمالی و صفحه اوراسیایی از هم فاصله می گیرند، چنین جریانی در حال وقوع است.

در امتداد ساحل غربی آمریكای شمالیف دو صفحه در حال گذر و لغزیدن از كنار هم هستند. مرز بین این دو صفحه را گسل سن آندریاس می نامند. لرزه های كوچك و زمین لرزه های بزرگ در این حایه نیز متداول هستند.

در بخش غربی اقیانوس اطلس، صفحات پوسته در حال تصادم هستند. صفحاتی كه به سمت غرب در حركت هستند، به زیر صفحه بزرگ اوراسیایی فرو می روند و با باز كردن راه خود، به حركت ادامه می دهند. در امتداد این خط، سنگ های مذاب راهشان را از درون پوسته به سمت بالا می گشایند و به صورت آتشفشان به بیرون فوران می كنند.

بعضی زمین لرزه ها از خطوط زمین لرزه و مرز صفحات دور هستند و در نقاطی رخ می دهند كه خطوط گسل قدیمی و تقریباً ساكن وجود دارند. پیش بینی وقوع این زمین لرزه ها خیلی دشوار است، زیرا در اكثر موارد وقوع آنها غیرقابل انتظار است. بعضی از خطوط گسل قابل تشخیص نیستند، مگر آن كه زمین لرزه ای وجود آنها را آشكار كند.

مركز زمین لرزه

سنگی را در یك آبگیر یا استخر بیندازید و آنچه را كه اتفاق می افتد، ببینید. موج های كوچك حلقوی از مركز (نقطه برخورد سنگ به آب) به سمت خارج حركت می كنند. سنگ، با انرژی ای كه در اثر سقوط به دست آورده، آب را آشفته می كند و همین انرژی است كه موج ها را به وجود می آورد. زمین لرزه ها هم به وسیله انرژی ای كه وجود می آیند كه در اثر ناگهانی سنگ ها ایجاد می شود. در این حالت نیز موج هایی به وجود می آیند و همان طور كه انرژی آنها از محل به حركت در آمدن زمین (مركز زمین لرزه) به اطراف پخش می شود، تكان هایی ایجاد می كنند و حتی می توانند موجب شكاف برداشتن زمین شوند.

در اعماق زمین

بعضی از شدیدترین زمین لرزه ها درنقاطی به وجود می آیند كه صفحه ای از پوسته زمین با فشار به زیر صفحه ای دیگر رانده می شود. در این حالت، درجایی كه بستر دریا شكسته می شود و پایین می رود، یك گودال اقیانوسی عمیق به وجود می آید. این پدیده، عمیق ترین گودال های اقیانوسی را در امتداد ساحل آمریكای جنوبی و بخش غربی اقیانوس آرام به وجود آورده است.

وقتی یك صفحه به درون گوشته فرو می رود، به زیر صفحه بالایی ساییده می شود. چنین منطقه ای را ناحیه فرورانش می نامند. صفحه فرورنده به تدریج شكسته می شود و گرمای گوشته آن را ذوب می كند. فرآیند شكسته و ذوب شدن ، با تولید مقادیر عظیمی انرژی همراه است. این حركات می تواند سنگ های سخت و یكپارچه صفحه بالایی را نیز دچار شكاف كند.

انرژی رها شده را انرژی زمین لرزه، و نقطه رها شدن انرژی را مركز یا قانون زمین لرزه می نامند. كانون زمین لرزه می تواند در عمق 600 كیلومتری زمین لرزه نیز قرار داشته باشد، اما كانون اكثر زمین لرزه ها در عمق كمتر و حدود 50 كیلومتری سطح زمین قرار دارد. در موارد معدودی كانون زمین لرزه از این هم به سطح زمین نزدیك تر است.

امواج زمین لرزه

با رها شدن نرژی، امواج ضربه ای از كانون زمین لرزه به بیرون پخش می شوند. این امواج را امواج زمین لرزه می نامند. امواج در تمام جهات حركت می كنند و به سمت سطح زمین و همچنین مركز آن می روند. امواج زمین لرزه در نقطه ای از سطح زمین كه درست بالای كانون زمین لرزه قرار دارد، قوی تر از هرجای دیگری هستند. این نقطه را كانون خارجی زمین لرزه می نامند.

امواج ضربه ای، پس از رسیدن به كانون خارجی، به صورت موجی در سطح زمین پخش می شوند. این همان پدیده ای است كه موجب شكاف برداشتن و جا به جا شدن زمین می شود. قدرت امواج زمین لرزه، با دور شدن از كانون خارجی كاهش می یابد.

معمولاً بیشترین میزان خرابی و تلفات در نزدیكی كانون خارجی زمین رزه به جود می آید؛ البته این مطلب همواره صحیح نیست. امواج ضربه ای بر زمین های مختلف تأثیری متفاوت دارند. سنگ های سخت، دشوارتر از سنگ های نرم تكان می خورند. قرار داشتن بر روی یك زمین مستحك، مهم تر از دورتر بودن از كانون خارجی زمین لرزه است و ضریب ایمنی را بالا می برد.

در بعضی زمین لرزه ها، قبل از زمین لرزه اصلی، لرزه ها خفیفی حس می شوند كه امواج ضربه ای اصلی را به دنبال دارند. زمان وقوع این لرزه های خفیف می تواند ماه ها، روزها و یا فقط چند ساعت قبل از موج اصلی باشد. سپس موج اصلی با حداكثر قدرت از راه می رسد. زمان عبور این موج و لرزه های شدید زمین ممكن است فقط چند ثانیه باشد، اما همین مان معمولاً كافی است تا ساختمان ها به توده ای ازسنگ و آهن و آجر تبدیل شوند. بعد از موج اصلی می توان انتظار لرزه های كوچك تری را داشت كه پس لرزه نامیده می شوند. گاهی اوقات انسان هایی كه از موج اصلی جان به در برده اند، گرفتار ویرانی های ناشی از پس لرزه ها می شوند.

در سال 1964 میلادی در آلاسكا زمین لرزه ای اتفاق افتاد كه حدود 300 پس لرزه را در طول سه روز به دنبال داشت. حدوداً تا دو سال بعد، وقوع پس لرزه های خفیف در این ناحیه ثبت و گزارش شد.

چه در حالتی كه صفحات از هم دور می شوند و چه در حالتی كه صفحات با سایش از كنار هم عبور می كنند، حركت امواج ضربه ای، یكسان و مشابه است. منشاء زمین لرزه در هر دو حالت یكی است، هرچند، دلیل به وجود آمدن حركت تفاوت می كند.

مطالعه امواج ضربه ای

انسان همواره با مشاهدهویرانی هایی كه زمین لرزه ها به بار آوردهاند، در مورد این پدیده مخرب اطلاعاتی به دست آورده است. فروریختن ساختمان ها از قدرت امواج ضربه ای حكایت می كرد. جهت حركت این امواج نیز با مشاهده رد ویرانی و نحوه پیچیدگی ساختمان ها مشخص می شد. اما تا قبل از آن كه بشر بتواند امواج ضربه ای را اندازه گیری كند، طرز عمل این امواج در پرده ابهام مانده بود.

انواع امواج

امواج زمین لرزه را با استفاده از دستگاهی به نام لرزه نگار را اندازه گیری می كنند. به محض آن كه زمین تكان می خورد، حركت آشكار و ثبت می شود. ثبت اطلاعات یا به وسیله یك سوزن بر روی استوانه ای چرخان انجام می گیرد و با برای این كار از تجهیزات الكترونیكی پیشرفته تری استفاده می شود. بعضی لرزه نگارها آن قدر كوچك هستند كه می توان آنها را به محل وقوع زمین لرزه حمل كرد. سایر لرزه نگاره ها در ایستگاه های لرزه نگاری ثابت شده اندو می توانند حركت های زمین را از تمام نقاط جهان دریافت و ثبت كنند.

امواج زمین لززه، درون زمین به شكل های گوناگون حركت می كنند. اولین امواجی كه حس می شوند، از نوع «پی» (P) یا اولیه هستند. با پیشروی موج پی، سنگ جلویی به سنگ بعدی فشرده می شود. این جریان شبیه برخورد یك قطار به مجموعه ای از واگن هاست.

پس از آن، امواج «اس» (S) یا ثانویه از راه می رسند. این امواج، به صورت مجموعه هایی از امواج، زمین را به لرزش در می آورند و حركت آنها شبیه امواج دریاست و همزمان با خارج شدن انرژی از كانون زمین لززه، بالا و پایین می روند.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل

Leave a comment