زلزله

زلزله

 

زلزله عبارتست از لرزش زمین در اثر آزاد سازی سریع انرژی که اغلب موارد در اثر لغزش در امتداد یک گسل در پوسته زمین اتفاق می­افتد. انرژی آزاد شده از محل آزاد شدن آن، که کانون نامیده می­شود، بصورت امواج در همه جهتها منتشر می­شود. این موجها شباهت بسیار زیادی به امواج ایجاد شده در اثر فروافتادن یک سنگ در آب آرام یک حوضچه دارد. به همان ترتیب که ضربه سنگ باعث به جنبش درآوردن امواج آب میشود، یک زلزله امواج لرزه­ای را ایجاد می­کند که در زمین منتشر می­شوند. با وجود اینکه انرژی آزاد شده با فاصله گرفتن از کانون زلزله به سرعت پراکنده شده و میرا می­شود، ولی ابزارهای بسیار حساسی که در سراسر جهان بمنظور ثبت ارتعاشات پوسته زمین نصب شده اند، آن را حس کرده و ثبت می­کنند.

 

 

 یک انفجار آتشفشانی و یا انفجار حاصل از یک بمب اتمی قادر به ایجاد زلزله است، ولی این اتفاقات ضعیف بوده و پدیده­ای نادر بشمار می­روند. پس عامل ایجاد یک زلزله ویرانگر چیست؟

پوسته خارجی کره زمین، بر اساس تئوری زمینساخت صفحه­ای، به تکه­های متعددی شکسته شده است که هرکدام از آنها صفحه یا ورق نام دارند که در حال حرکت بوده و بصورت بی­وقفه تغییر شکل و اندازه می­دهند. که این تغییر شکل و اندازه بدلیل پدیده همرفتی است که در درون کره زمین بدلیل تفاوت دمایی مواد مذاب تشکیل دهنده آن می­باشد. هفت صفحه اصلی بر روی پوسته زمین شناخته شده است که همانند یخی که بر روی آب شناور است، این صفحات نیز بر روی لایه های پایینی خود حالت شناوری دارند.

 

با پیاده سازی زلزله های گذشته، مشاهده میشود که اغلب زلزله های جهان، منطبق بر مرز صفحات کره می­باشند. یعنی با جابجائی صفحات نسبت به هم، انرژی این جابجائی بدلیل وجود اصطکاک بین صفحات، ذخیره میگردد و لحظه­ای که این مقدار انرژی برای غلبه بر نیروی اصطکاک سنگها کافی بود، بصورت ناگهانی آزاد می­شود.

علاوه بر این پدیده، عوامل مختلف دیگری نیز باعث ایجاد لرزش در زمین می­گردند که عبارتند از:

 

زلزله های آتشفشانی: این زلزله ها فقط در نواحی فعال آتشفشانی اتفاق می­افتد و به انفجارهای آتشفشانی نیز معروف است.

 

زمین لرزه های فروریختی: بر اثر فروریختن غارها و کانالهای زیرزمینی، لرزه‌هایی ایجاد می‌شود که به نام زمین‌لرزه‌های فروریختی موسومند. این تکانها همواره بسیار کوچکند و تنها اهمیت محلی دارند.

 

زمین لرزه های القایی: بر اثر آبگیری یا تغییرات ناگهانی سطح آب دریاچه‌های پشت سدها، تزریق آب یا سیالهای دیگر به داخل زمین وو یا استخراج آنها، مخصوصاً د رجاهایی که گسلهای فعال وجود دارد زمین‌لرزه‌هایی ایجاد می‌شود. در واقع دلیل اصلی این لرزه‌ها را می‌توان بارگذاری سریع برروی زمین و یا برداشتن ناگهانی بار زیادی از روی آن ذکر کرد. این لرزه‌ها به نام القایی موسومند. لرزه‌های ناشی از معادن نیز در این دسته قرار می‌گیرند. به عنوان مثال می‌توان به زمین‌لرزه‌ای که د رارتباط با آبگیری و تغییرات فصلی سطح آب دریاچه سفیدرود روی داد اشاره نمود.

 

زمین لرزه های ناشی از انفجارها: انفجارهای نظامی و صنعتی،همچنین آمدو شد و یا فعالیت‌های ساختمانی،نیز لرزه‌هایی را ایجاد می‌نمایند که شدت ،زمان وقوع و محل آنها قابل پیشبینی است .

 

گسلها

 

گسلها شکستگیهایی در پوسته زمین هستند که در طول آنها تغییر شکلهای قابل توجهی ایجاد شده است. بدین مفهوم که زلزله های پیشین، باعث ایجاد این شکستگیها و جابجائی ها گردیده است. گاهی اوقات گسلهای کوچک در ترانشه های جاده، جائی که لایه های رسوبی چند متر جابجا شده اند، قابل تشخیص هستند. گسلهایی در این مقیاس و اندازه معمولا بصورت تک گسیختگی جدا اتفاق می­افتد. در مقابل گسلهای بزرگ، شامل چندین صفحه گسل درگیر می­باشند مانند گسل شمال تهران و گسل شمال تبریز. این منطقه های گسله، می­توانند چندین کیلومتر پهنا داشته باشند و معمولا از روی عکسهای هوایی راحتتر قابل تشخیص هستند تا سطح زمین. بر اساس جهت جابجایی گسلها گسلهای امتداد لغز و گسلهای شیب لغز تعریف می­شوند.

 

خطرات ناشی از یک زلزله

 

عواملی که در یک زلزله باعث ایجاد خسارت میگردند عبارتند از:

 

1-    نیروهای درونی شدید ایجاد شده بر اثر جنبش شدید زمین

2-    آتش سوزی های ناشی از زمینلرزه

3-    تغییر در خواص فیزیکی خاکها    نشستها، پدیده آبگونگی و ... 

4-    بر اثر جابجائی مستقیم گسلها در محل ساخت سازه ها

5-    بواسطه زمین لغزشها    زمین لغزش عبارتست از فروریزش دامنه شیبها 

6-    بواسطه موجهای بلند ایجاد شده توسط زلزله در دریاها    آبرانش 

 

اندازه گیری زمین لرزه:

 

برای آگاهی از میزان تاثیر هر پدیده لازم است تا بتوانیم به نحوی آن را بصورت کمی بیان کنیم. برای کمی کردن اندازه زلزله، از دو رهیافت مختلف استفاده می­شود؛ یک رهیافت بر اساس اندازه گیری دستگاهی   بزرگای زلزله  و دیگری بواسطه تاثیر پذیری دست سازهای بشر از زلزله   شدت زلزله . شدت زلزله در رهر مکان متفاوت است و با دور شدن از کانون زلزله کم می شود، در حالی که بزرگای زلزله همواره ثابت است و ربطی به دور شدن از کانون ندارد   چرا که با کل انرژی آزاد شده مربوط است .

 

شدت زمینلرزه:

 

شدت یک زلــزله در یک مکــان خاص بــر مبنای اثرهای قابل مشاهده زمین لرزه در آن مکان تعیین می شود. دقت در تعیین شدت زلزله به دقت مشاهده کننده وابسته است. تخمین شدت وسیلة مفیدی برای تخمین اندازة زلزله های تاریخی است، بویژه در ناحیه هایی نظیر کشور ما که کشوری باستانی و با میراث تاریخی و  فرهنگی کهن است و لذا اطلاعات مهمی می توان از زلزله های رویداده در زمانی که ثبت تاریخی وجود دارد به دست آورد.  مقیاسهای مختلفی برای تعیین شدت زمین لرزه همانند مقیاس مرکالی اصلاح شده، MSK، EMS98 و ... ارائه شده است.

تعیین شدت زمین لرزه بدین ترتیب است که برای هر کدام از مقیاسها جدولی تهیه شده است و بر اساس آن میزان آسیبهای ناشی از زلزله بر سازه های مختلف ارائه گردیده است و مشاهده گر با تطبیق خسارتهای بوجود آمده از زلزله با موارد ذکر شده در جدول، شدت زلزله را تعیین می­کند.

 

بزرگای زلزله:

بمنظور اندازه گیری زمین لرزه و بدست آوردن معیاری برای مقایسه و سنجش زمین لرزه ها، از بزرگای زلزله استفاده می­شود کهمی­توان آن را با در نظر گرفتن دامنه نوسانات روی نگاشت محاسبه نمود. مقیاسهای متفاوتی برای اندازه گیری بزرگای زلزله وجود دارد. اولین مقیاس بزرگا، توسط چارلز ریشتر در سال 1935 برای زلزله های جنوب کالیفرنیا تعریف شد که بزرگای محلی یا ML نامیده می­شود. علاوه بر مقیاس ریشتر، مقیاسهای مختلف دیگری نیز وجود دارند که هر کدام کاربردهای خاص خود را در مهندسی زلزله و زلزله شناسی ایفا می­کنند. هر زلزله فقط و فقط یک بزرگا دارد و بزرگا با فاصله از محل وقوع زلزله تغییر نمی­یابد

انواع زمین لرزه

 

1-  زمین لرزه­های تکتونیکی: زمین لرزه های تکتونیکی در برگیرنده تعداد بسیار زیادی از زلزله­هایی هستند که سالانه در سطح جهان ثبت می­شوند. حرکات صفحات تشکیل دهنده پوسته زمین عامل ایجاد این زمین لرزه ها می­باشد که در فصلهای گذشته به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت.  

 

2- زلزله های آتشفشانی: این زلزله ها فقط در نواحی فعال آتشفشانی اتفاق می­افتد و به انفجارهای آتشفشانی نیز معروف است. شکل بعدی نشان میدهد که زلزله ها و آتشفشانها اغلب در کنار هم و در امتداد مرز صفحات رخ میدهند.

 

3- زمین لرزه های فروریختی : بر اثر فروریختن غارها و کانالهای زیرزمینی، لرزه‌هایی ایجاد می‌شود که به نام زمین‌لرزه‌های فروریختی موسومند. این تکانها بسیار کوچک بوده و فقط اهمیت محلی دارند.

 

4- زمین لرزه های القایی: بر اثر آبگیری یا تغییرات ناگهانی سطح آب دریاچه‌های پشت سدها، تزریق آب یا سیالهای دیگر به داخل زمین و یا استخراج آنها، مخصوصاً درجاهایی که گسلهای فعال وجود دارد زمین‌لرزه‌هایی ایجاد می‌شود. در واقع دلیل اصلی این لرزه‌ها را می‌توان بارگذاری سریع برروی زمین و یا برداشتن ناگهانی بار زیادی از روی آن ذکر کرد. این لرزه‌ها به نام القایی موسومند. لرزه‌های ناشی از معادن نیز در این دسته قرار می‌گیرند. به عنوان مثال می‌توان به زمین‌لرزه‌ای که درارتباط با آبگیری و تغییرات فصلی سطح آب دریاچه سد سفیدرود روی داد اشاره نمود.

 

5- زمین لرزه های ناشی از انفجارها: انفجارهای نظامی و صنعتی، همچنین آمدو شد و یا فعالیت‌های ساختمانی، نیز لرزه‌هایی را ایجاد می‌نمایند که شدت، زمان وقوع و محل آنها قابل پیشبینی است .

از این به بعد هرجا از کلمه زلزله استفاده می­شود منظور زمین لرزه های تکتونیکی است.

 

 

مکانیزم خرابی در زلزله

 

عواملی که در یک زلزله باعث ایجاد خسارت میگردند عبارتند از:

 

1-    نیروهای درونی شدید ایجاد شده بر اثر جنبش شدید زمین

2-    آتش سوزی های ناشی از زمینلرزه

3-    تغییر در خواص فیزیکی خاکها    نشستها، پدیده آبگونگی و ... 

4-    بر اثر جابجائی مستقیم گسلها در محل ساخت سازه ها

5-    بواسطه زمین لغزشها    زمین لغزش عبارتست از فروریزش دامنه شیبها 

6-    بواسطه موجهای بلند ایجاد شده توسط زلزله در دریاها    آبرانش 

 

از بین عوامل فوق، جبش شدید زمین، مهمترین عامل خرابی و تلفات جانی در زلزله­ها میباشد. که با معرفی امواج لرزه و اندازه گیری آنها، این بحث ادامه می­یابد.

خطر آتش سوزی پس از زمین لرزه نیز باید مورد تاکید قرار بگیرد. در ایران بدلیل مصالح مورد استفاده تا کنون گزارش زیادی از آتش سوزیهای پس از زلزله دریافت نشده است ولی در کشورهایی مانند ژاپن و آمریکا، که چوب یکی از مهمترین مصالح استفاده شده در ساختمانها میباشد، گزارشهای زیادی وجود دارد، همانند زلزله سال 1906 سان فرانسیسکو و یا زلزله 1923 شهر توکیو.

          شاید جابجایی مستقیم در اثر گسلش ترسناکترین جنبه زلزله­ها از دید عموم مردم باشد، با این حال در مقایسه با جبش شدید زمین، این گونه آسیب بسیار نادر است. منطقه­ای که در معرض گسلش قرار دارد، بسیار کمتر از سطحی است که از تکانهای شدید زمین تاثیر می پذیرد. 

مکانیزم خرابی در زلزله

عواملی که در یک زلزله باعث ایجاد خسارت میگردند عبارتند از:

 

1-    نیروهای درونی شدید ایجاد شده بر اثر جنبش شدید زمین

2-    آتش سوزی های ناشی از زمینلرزه

3-    تغییر در خواص فیزیکی خاکها    نشستها، پدیده آبگونگی و ... 

4-    بر اثر جابجائی مستقیم گسلها در محل ساخت سازه ها

5-    بواسطه زمین لغزشها    زمین لغزش عبارتست از فروریزش دامنه شیبها 

6-    بواسطه موجهای بلند ایجاد شده توسط زلزله در دریاها    آبرانش 

 

از بین عوامل فوق، جبش شدید زمین، مهمترین عامل خرابی و تلفات جانی در زلزله­ها میباشد. که با معرفی امواج لرزه و اندازه گیری آنها، این بحث ادامه می­یابد.

خطر آتش سوزی پس از زمین لرزه نیز باید مورد تاکید قرار بگیرد. در ایران بدلیل مصالح مورد استفاده تا کنون گزارش زیادی از آتش سوزیهای پس از زلزله دریافت نشده است ولی در کشورهایی مانند ژاپن و آمریکا، که چوب یکی از مهمترین مصالح استفاده شده در ساختمانها میباشد، گزارشهای زیادی وجود دارد، همانند زلزله سال 1906 سان فرانسیسکو و یا زلزله 1923 شهر توکیو.

          شاید جابجایی مستقیم در اثر گسلش ترسناکترین جنبه زلزله­ها از دید عموم مردم باشد، با این حال در مقایسه با جبش شدید زمین، این گونه آسیب بسیار نادر است. منطقه­ای که در معرض گسلش قرار دارد، بسیار کمتر از سطحی است که از تکانهای شدید زمین تاثیر می پذیرد

 

 

کانون و عمق زلزله

 

محل آغاز گسیختگی در گسل   گسلش  را کانون زلزله یا مرکز درونی می­نامند و در واقع محل اولیه آزاد شدن انرژیدر داخل زمین می­باشد. تصویر کانون در سطح زمین رومرکز نامیده می شود که معمولا محل بیشترین خسارتها می باشد.

بر اساس ژرفا، زمین لرزه ها را می توان به سه دسته زیر تقسیم نمود:

- کم ژرفا: با ژرفای 0 تا 70 کیلومتر

- متوسط: با ژرفآی 70 تا 300 کیلومتر.

- عمیق: با ژرفآی بیش از 300 کیلومتر   به آین ترتیب که تاکنون زمین لرزه آی در عمق بیش از 720 کیلومتر رخ نداده است

          از نقطه نظر ژرفا، بیشتر زمین لرزه هآی آیران کم عمق می باشند. بیشترین عمق در زمین لرزه هآی رخ داده در فلات آیران تا حدود 60 کیلومتر در ناحیه مکران مشخص شده است. از سوی دیگر آین ژرفا در ناحیه هآی داخلی فلات آیران تا حدود 40 تا 55 کیلومتر می رسد. در ناحیه البرز و شمال آیران مرکزی بیشینه ژرفا در حدود 20 تا 25 کیلومتر بوده است. بنابرآین زمین لرزه هآی آیران از نوع کم عمق بوده اند.

مسأله عمق از نظر خسارت زمین لرزه نیز بسیار مهم است، چرا که در زمین لرزه بسیار کم عمق معمولاً خسارتها به ناحیه رومرکزی و حوزه نزدیک محدود می شود و سپس در حوزة دور   فاصله هآی بیش از 50 کیلومتر از سرچشمه  خسارتها بسیار محدود می­گردد   نمونه هایی از چنین زلزله­های کم عمق عبارتند از زلزله منجیل، زمین لرزة طبس با ژرفآی10 کیلومتر و زلزله بم با عمق 8 کیلومتر . از سوی دیگر، هنگامی که زمین لرزه ژرفآی زیادی داشته باشد   زمین لرزه 1985 مکزیکو، میچوآکان، با بزرگآی Ms=8.1 و ژرفآی 200 کیلومتر، که موجب خسارتهآی فراوان در فاصله حدود 280 کیلومتری در شهر مکزیکوسیتی به دلیل مسأله اثرهآی ساختگاه گردید ، مشاهده می شود که خسارتها  می تواند به دلآیل ثانویه   نظیر اثر خاک  در فاصله هآی زیاد نیز گسترده شود

پیش بینی زمینلرزه

 

منظور از پیش بینی زلزله، پیش بینی مکان، پیش بینی بزرگا و پیش بینی زمان وقوع زلزله است. برای بسیاری از افراد جامعه، مفهوم پیشبینی، فقط به معنای پیشبینی زمان زلزله است. تلاشهای بیشماری برای بدست آوردن سرنخهای فیزیکی برای پیشبینی زلزله انجام پذیرفته است. در سال 1975، چینیها توانستند زلزله های­چنگ را بر اساس افزایش لرزه خیزی    پیش لرزه ها   و نا آرامی حیوانات پیش بینی نموده و منطقه وسیعی را تخلیه کنند.

هر پارامتری که قبل از وقوع زمین لرزه تغییراتی در آن پدید آید، بگونه ای که بتوان با بررسی دقیق این تغییرات زمین لرزه را پیشبینی نمود، پیش نشانگر گفته می­شود. تا کنون پیش نشانگرهای متعددی که تعداد آنها به بیش از 30 مورد می رسد شناخته شده است. این پیش نشانگرها عبارتند از: تغییر شکل پوسته زمین، تغییر در تراز دریا، کج شدگی، تنجیدگی و تنجشهای پوسته­ای، پیش نشانگرهای زمین مغناطیسی و ژئوالکتریکی، تغییر در میدان گرانشی، پیش لرزه­ها، انتشار گاز رادن، تغییر در دبی و ارتفاع آبهای زیرزمینی، رفتار حیوانات و ...

مشکل اصلی در استفاده از پیش نشانگرها، نیاز به ثبت مداوم و مستمر آنها و بررسی تغییرات حاصله می­باشد. برای مثال سطح آبهای زیر زمینی بصورت طبیعی در فصلهای مختلف نوسان دارد، ولی با ثبت مداوم و چندین ساله این نوسانها، میزان میانگین سطح آب زیر زمینی در فصلی مشخص، بدست می­آید که در صورت تغییر غیر عادی در آن قابل تشخیص است. از طرف دیگر، بدلیل دخیل بودن عوامل دیگر در پارامترهای موجود، لازم است تا چند عامل پیش نشانگر بصورت همزمان مورد بررسی قرار بگیرد.

پسلرزه

گاهی پس از حرکت اصلی، تعدادی حرکات خفیف متعادل کننده با منشاء نزدیک به کانون تکان اصلی روی می‌دهد که پسلرزه خوانده می‌شود. سلسله پس‌لرزه‌ها ممکن است چند روز، چند هفته و حتی گاهی سالها ادامه یابد که البته فراوانی وقوع آنها با گذشت زمان کاهش پیدا می‌کند.به عنوان مثال پس از زلزله چهارم اردیبهشت 1339 در لار، حدود 58 زلزله خفیف توسط دستگاههای لرزه‌نگار در شهرهای تهران و شیراز ثبت گردید.

پیشلرزه Foreshock

گاهی مقدم به تکان اصلی، لرزه‌های کوچکتری، با فاصله‌ی چند روز یا چند هفته پیش از تکان اصلی در نزدیکی آن روی می‌دهد. این حرکات که ناشی از به پایان رسیدن مقاومت سنگ در مقابل تنش هستند پیشلرزه خوانده می‌شوند.
البته باید توجه داشت که پیشلرزه را همیشه نمی‌توان مقدمه‌ی وقوع یک زلزله‌ی بزرگ دانست، زیرا در بسیاری موارد لرزشهای خفیفی مشاهده شده است که حرکات شدیدی به دنبال نداشته، گاهی نیز یک زلزله مخرب خود پیش لرزه‌ی زلزله‌ی فوق‌العاده مخربی بوده که به دنبال آن اتفاق افتاده است.

ضخامت پوسته

ضخامت پوسته از جایی به جای دیگر فرق می‌کند، ولی به طور کلی در زیر رشته‌کوههای قاره‌ای حداکثر مقدار خود را دارد. ضخامت پوسته در دشتها و سپر‌های قاره‌ای کمتر است و در فلات قاره، از آن هم کمتر می‌شود. نازک‌ترین بخش پوسته را در اقیانوسها، مخصوصاً در نزدیکی محور پشته‌های اقیانوسی، می‌توان مشاهده کرد.

ناپیوستگی کنراد Conraddiscontinuity
در مرز بین سیال و سیما در پوسته‌ی قاره‌ای، امواج لرزه‌ای به نحو بارزی تغییر می‌کنند. این مرز بنام انفصال کنراد موسوم است. امروز مشخص شده است که انفصال منراد در همه جا وجود ندارد، بنابراین نمی‌توان آن را به عنوان مرز جدا کننده در سراسر زمین در نظر گرفت.

پوسته

پوسته با ضخامت بین 20 تا 60 کیلومتر در قاره‌ها بین هشت تا دوازده کیلومتر در اقیانوسها قشر نسبتاً نازکی را بر روی کره‌ی زمین تشکیل می‌دهد. اغلب فرض می‌کنیم که پوسته از دو لایه‌ی افقی تقریبا‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ً هم ضخامت تشکیل شده است که لایه‌ی بالایی، سنگها‌ی گرانیتی و لایه‌ی زیرین سنگها‌ی بازالتی را شامل می‌شود. مرز بین این دو لایه توسط ناپیوستگی کنراد مشخص می‌شود.
در زیر لایه‌ی بازالتی، گوشته‌ی نیمه جامد زمین قرار گرفته است. حد فاصل بین پوسته‌ و گوشته،درسال1910 توسط موهورویچ شناخته شد. بدین جهت آن را انفصال موهورویچ یا به اختصار موهو می‌نامند.

در این مرز سرعت امواج تراکمی از حدود 6/5 کیلومتر بر ثانیه به حدود 8 کیلومتر بر ثانیه تغییر می‌نماید که دلیل بر تفاوت نوع و ساختار مواد سازنده‌ی دو سوی این مرز است. این مرز احتمالاً مانند پوسته‌ جامد است چرا که امواج S به راحتی از آن می‌گذرند.

بررسی امواج P و S در اطراف جهان

در فاصله‌ی زاویه‌ای صفر تا ......درجه از مرکز زمین لرزه امواج p قبل از امواج S  به لرزه‌نگارها می‌رسد. زیرا سرعت امواج p بیش‌از... است. امواج P و S در این حدود مسیری منحنی شکل را طی می‌کنند که معرف شکستگیها   انکسارهای  مداوم از سنگهای دارای چگالیهای متفاوت است، بین 103 تا 143 درجه هیچ یک از امواج P و S به طور مستقیم از کانون زلزله دریافت‌ نمی‌شود و ظاهرا‌‌‌‌‌ً به نظر می‌رسد که این بخش به دلیل وجود سپری در داخل زمین، که جلوی امواج را می‌گیرد، ایجاد شده است. به دلیل چگالی هسته هیچ موج P از آن نمی‌گذرد. و در این فاصله از مرکز زلزله دیده نمی‌شود  منطقه ‌سایه امواج 

ناپیوستگی موهو   موهورویچ  Moho discontinuity

موهورویچ با مطالعه‌ی امواج ......که در یک زمین لرزه‌ی کم عمق دریافت شده بود، مشاهده کرد که در.......کیلومتری از زمین لرزه، دو دسته امواج P و S توسط ارزه‌نگارها ثبت گردیده، اما در فواصل دورتر فقط یک دسته موج ......به ثبت رسیده است، جهت توضیح این پدیده، موهورویچ مرزی را که سنگهای دو سوی آن چگالی‌ متفاوتی دارند در نظر گرفت و این مسئله را بدین شکل توضیح داد که در گروه اول امواج یک دسته موج داخلی به طور مستقیم، با طی یک مسیر منحنی از سنگها‌ی کم چگال می‌گذرند و دسته‌ی دیگر پس از طی مسیری طولانی‌تر با کمی‌ تأخیر به سطح می‌رسند.

گروه دوم امواج P و S,دوباره به درون مرز مشترک پوسته و گوشته نفود کرده و هر بار شکسته می‌شوند. بدین شکل مرز بین گوشته و پوسته   ناپیوستگی موهو  توسط تفاوت سرعت امواج

P و S مشخص شد، چرا که سرعت امواج تراکمی در پوسته حدود 6/5 کیلومتر بر ثانیه و در زیر آن حدود 8 کیلومتر بر ثانیه است.

لایه‌ فوقانی پوسته

این لایه با چگالی  ر2/7 تا 2/85 گرم بر سانتی‌‌متر مکعب از جنس سنگهای آذرین، رسوبی و دگرگونی بوده و ترکیب متوسط آن بسیار شبیه به گرانیتها است به همین دلیل منشأ ماگما‌های گرانیتی را لایه‌ی فوقانی پوسته معرفی می‌کنند. این بخش غنی از سیلیس   Sio2  و آلومین   Al2o است از این رو به نام «سیال» نیز خوانده می‌شود.
برای مدلهای پوسته در زیر اقیانوسهای عمیق معمولاً لایه‌ی گرانیتی را حذف می‌کنند.

 


لایه‌ی زیرین پوسته

این لایه با چگالی 2/85 الی 3/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب ظاهراً ترکیبی مشابه به بازالت دارد و غنی از سیلسیم، آهن و منیزیم است. بدین جهت آن را «سیما» نیز می‌خوانند. البته تا کنون این لایه‌ی بازالتی در زیر لایه‌ی گرانیتی به طور مستقیم مشاهده نشده است. پوسته‌ی اقیانوسها تنها از یک لایه‌ی سنگی مشابه سیما درست شده، بنابراین در اقیانوسها موادی وجود ندارند که در صورت ذوب ماگمای گرانیتی را به وجود آورد

 

آتشفشان

علل پیدایشآتشفشان

بنا بر تعریف قدما ، آتشفشانها کوههایی هستند که آتش از آنها بیرون می‌جهد. این تعریف محافل علمی قدیم تاحدی با واقعیت تطبیق می‌کرد و شامل مورفولوژی و عملکرد این پدیده‌های طبیعی بود. وقتی از آتشفشان صحبت می‌شود دملهایی عظیم و مشتعلی در سطح زمین در نظر مطرح می‌شود که دارای شکل و ابعاد خاصی بوده و از سنگهای ویژه با بافت و ترکیب شیمیایی مشخصی ساخته شده‌اند.
 

 


ولی غیر از شکل مخروطی مخصوص ، آنچه که آتشفشان را نسبت به سایر برجستگیهای روی زمین متمایز می‌کند پدیده‌های فورانی آن است که با بیرون ریختن متوالی مواد ، کوه آتشفشان متولد می‌شود و این کل مسائل حاکم بر آن است. بطور کلی آتشفشانهای عهد حاضر در سه منطقه تکتونیکی ، حاشیه صفحات همگرا ، مرز صفحات واگرا و در داخل صفحات پراکنده‌اند. اصولا صعود ماگما به سطح زمین به وجود شکستگیهای قائم یا تقریبا قائم و معابری در پوسته زمین وابسته است.

 

آتشفشانهای حاشیه صفحات همگرا

این آتششانها یا درحاشیه قاره‌ها و یا در داخل جزایر و در کنار دراز گودالهای اقیانوسی قرار دارند مانند ژاپن و اندونزی. در محل مرزهای همگرا جایی که صفحات به هم می‌رسند سه حالت ممکن است اتفاق بیافتد.

 

فرورانش یک صفحه اقیانوسی به زیر صفحه اقیانوسی دیگر : مثل فرورفتن صفحه اقیانوس آرام به زیرصفحه اقیانوس هند در شمال زلاندنو.

فرورانش صفحه اقیانوسی به زیرصفحه قاره‌ای : در این حالت به دلیل نازکی و چگالی بیشتر ، لیتوسفر اقیانوسی در امتداد سطح موربی به زیر صفحه قاره‌ای کشیده می‌شود. در محل برخورد ، دراز گودال عمیق اقیانوسها بوجود می‌آید. این قبیل فرورانش با گسترش عظیم آتشفشانهای آندزیتی و ضخامت زیاد لبه صفحه قاره‌ای توام است. این آتشفشانها غالبا انفجاری‌اند و ابتدا ولکانهایی با مخروط مرتفع و قطر قاعده بزرگ (مانند آتشفشان فوجی یاما در ژاپن ) بوجود می‌آورند.

 

برخورد قاره با قاره (اشتقاق قاره‌ای) : وقتی دو توده قاره‌ای به سوی هم حرکت می‌کنند، در محل برخورد یک صفحه ممکن است به زیر صفحه مقابل فرو رود ولی هیچگاه تا گوشته ادامه پیدا نمی‌کند. در محل تصادم ، چین خوردگی و گسل خوردگی اتفاق می‌افتد و بنابراین پوسته جمع و جور شده و صفحات لیتوسفر زیاد می‌شود. ارتفاع زیاد کوه هیمالیا را نتیجه برخورد قاره هندوستان با فلات تبت می‌دانند.

آتشفشانهای در مرز صفحات واگرا

 

این آتشفشانها در طول شکافهایی در قلمرو اقیانوسها و یا در قلمرو قاره‌ها حاصل می‌شوند. شکافهای مزبور به صورت ریفتهای طویلی هستند که گاه هزاران کیلومتر طول دارند و در امتداد آنها دو صفحه از هم دور می‌شوند. عملکرد ریفتهای مذکور در اقیانوسها و قاره‌ها نسبت به هم متفاوت است. ریفتهای اقیانوسی در پشته میانی اقیانوسها قرار دارند. در این محلها ، ماگمای تازه از آستنوسفر بالا می‌آید.

جزیره ایسلند

جزیره ایسلند بر روی مرز واگرای اقیانوس اطلس واقع است و بزرگترین جزیره متعددی است که منشا کاملا آتشفشانی دارد و از مخروطهای آتشفشانی متعدد تشکیل گردیده است. کف اقیانوس اطلس دائما در حال کشش و بازشدگی است و ایسلند نیز از این قاره مجزا نیست. کشش باعث پیدایش شکاف و گسترش کف اقیانوس می‌شود. این شکافها با پشته میانی اقیانوس موازی‌اند و در امتداد آنها آتشفشانهایی در حال فعالیت‌اند.

 

در کنیا ، نازک شدن پوسته قاره‌ای (در نتیجه حرکات کششی پوسته قاره‌ای نازک شده و می‌شکند و سرانجام به ایجاد یک حوضه اقیانوسی منتهی می‌شود) به کندی انجام شد به نحوی که در اواسط میوسن ، فورانهای بازالتی آغاز گردید و سپس با حجم زیاد نفلینیت و کربناتیت دنبال شد. در اواخر میوسن از

/ 0 نظر / 11 بازدید