أسباب حدوث البراكين والزلازل

تعريف الزلازل والبراكين

تُعتبر الزلازل والبراكين من الظواهر الطبيعية الهامة التي تحدث على كوكب الأرض. إليكم نظرة عامة حول تعريف هذه الظواهر:

الزلازل

تعرف الزلازل باللغة الإنجليزية بـ (earthquakes)، وتحدث نتيجة اهتزاز مفاجئ في صخور القشرة الأرضية بسبب تحرير الطاقة المخزنة داخلها. غالباً ما تحدث هذه الظواهر على طول الصدوع الجيولوجية، وهي المناطق التي تتحرك فيها كتل الصخور بشكل متبادل. جدير بالذكر أن المعلومات حول الزلازل كانت محدودة حتى ظهرت تقنية السيزمولوجيا.

البراكين

تُعرف البراكين باللغة الإنجليزية بـ (volcanoes)، وهي فُتحة في سطح القشرة الأرضية تسمح بخروج الماغما الحارة، والغازات، والأبخرة، والغبار من باطن الأرض. يمكن أن يحدث هذا الخروج بشكل هادئ في منطقة معينة أو بصورة فوضوية في مواقع متعددة. يُستند أصل الكلمة إلى كلمة رومانية (vulcan) التي تعني إله النار. وغالباً ما تتواجد البراكين في المناطق الجيولوجية النشطة، أو في حدود الصفائح الأرضية.

أسباب الزلازل

تتنوع أسباب الزلازل، ولكنها تتوزع بشكل رئيسي على طول الصدوع الجيولوجية، مثل صدع المحيط الهادئ المعروف، والذي يؤثر على العديد من المناطق الساحلية المأهولة، بما في ذلك نيوزيلندا، غينيا الجديدة، اليابان، والسواحل الغربية للأمريكيتين. وهناك أيضًا صدع ألبيد الذي يمتد عبر البحر الأبيض المتوسط وصولاً إلى جزر الهند الشرقية. إليكم بعض الأسباب المهمة للزلازل حول العالم:

القوى الطبيعية

تشير القوى الطبيعية إلى الإفراج عن الطاقة المخبأة داخل صخور القشرة الأرضية بسبب حركة الصخور والجاذبية الأرضية، بالإضافة إلى التفاعلات الكيميائية وغيرها. يحدث هذا الأمر بشكل يعرف بالزلازل التكتونية (tectonic earthquakes). من أبرز الأمثلة على هذا النوع هو زلزال صدع سان أندرس في عام 1906، الذي انزلق على مسافة 430 كم. وقد وصف الجيولوجي الأمريكي هاري فيلدينغ ريد هذه الظاهرة بنظرية الارتداد المرن، موضحاً أن الطاقة المخزنة في الصخور تصل إلى نقطة الانكسار، مما يؤدي إلى حدوث زلزال.

النشاط البركاني

يعتبر النشاط البركاني من الأسباب الأساسية المرتبطة بالزلازل، حيث يحدث انزلاق للصخور المجاورة للبركان، مما يؤدي إلى تحرير طاقة كبيرة، قد تكون على شكل حرارة من الماغما التي تتحرك في خزانات تحت البركان أو على شكل غازات. تُسمى الزلازل الناتجة عن هذه الأسباب بالزلازل البركانية (volcanic earthquakes). من بين أبرز الأمثلة الزلازل التي تحدث حول البراكين الموجودة على حزام المحيط الهادئ، والتي تقع تقريباً على بعد مئات الكيلومترات من مراكز الزلازل الضحلة المعروفة.

الأسباب البشرية

تشير الأسباب البشرية إلى الأنشطة التي تُسهم في خلق زلازل مثل حقن السوائل في الآبار العميقة، والانفجارات النووية تحت الأرض، وحفر المناجم، وكذلك ملء السدود الكبيرة التي تؤدي إلى تحرير الطاقة المخبأة. تُعرف هذه الزلازل باسم (induced earthquakes). وقد وثقت أكثر من 20 حالة لزيادة الزلازل المحلية بعد ملء السدود، كما هو الحال في سد هوفر بالولايات المتحدة الأمريكية، والسد العالي في أسوان بمصر، وسد كاريبا بين زيمبابوي وزامبيا. ويُعزى السبب الأكثر قبولًا لهذا الظاهرة إلى أن الصخور المجاورة للسدود كانت متوترة مسبقاً نتيجة القوى التكتونية، وملء المياه في السدود يؤدي إلى تغيير الضغط مما يسبب الزلازل، لكن عادةً ما تكون هذه الزلازل ليست خطيرة.

أسباب البراكين

تحدث البراكين نتيجة انفجار المواد الساخنة من داخل الأرض إلى السطح، حيث تسمى هذه المواد باللافا إذا وجدت على السطح، أو بالماغما إذا كانت تحت الأرض. يمكن أن تتشكل هذه المواد من الحمم البركانية، الرماد، الغازات، والأبخرة. بعبارة أخرى، تنشأ البراكين نتيجة لصعود الصهارة من عمق الأرض، وهناك ثلاثة أسباب رئيسية لارتفاعها:

حركة الصفائح التكتونية

تشير حركة الصفائح التكتونية إلى عملية بطيئة حيث تتحرك أجزاء القشرة الأرضية بعيداً عن بعضها، مما يخلق فراغاً يسمح للصهارة بالارتفاع من باطن الأرض لملء هذا الفراغ. يمكن أن تحدث هذه الظاهرة تحت المياه، مما يؤدي إلى ظهور براكين تحت الماء.

حركة الصفائح التكتونية نحو بعضها البعض

تؤدي هذه الحركة إلى انزلاق القشرة الأرضية واندفاعها إلى الداخل. في ظل الظروف المرتفعة من الحرارة والضغط، تذوب هذه القشرة لتشكل الماغما، والتي تُجدد تكوين البراكين.