مركز الزلزال
| جزء من سلسلة عن |
| الزلازل |
|---|
 |
|
مركز الزلزال ( / ˈɛpɪˌsɛntər / ) ، مركز الزلزال ، أو مركز الزلزال [ 1] في علم الزلازل هو النقطة على سطح الأرض الموجودة مباشرة فوق مركز الزلزال أو البؤرة ، وهي النقطة التي ينشأ فيها الزلزال أو الانفجار تحت الأرض.
عزيمة
الغرض الأساسي من جهاز قياس الزلازل هو تحديد نقاط بداية مركز الزلزال. أما الغرض الثانوي، وهو تحديد "الحجم" أو المقدار، فيجب حسابه بعد معرفة الموقع الدقيق. [ بحاجة لمصدر ]
صُممت أجهزة قياس الزلازل الأولى لإعطاء إحساس باتجاه الحركات الأولى الناتجة عن الزلزال. كان جهاز قياس الزلازل الصيني على شكل ضفدع [2] ليُسقط كرته في اتجاه البوصلة العام للزلزال، بافتراض نبضة موجبة قوية. ونحن نعلم الآن أن الحركات الأولى يمكن أن تكون في أي اتجاه تقريبًا اعتمادًا على نوع الصدع المبدئي ( آلية البؤرة ). [3]
كان أول تحسين سمح بتحديد أكثر دقة للموقع هو استخدام مقياس زمني . فبدلاً من مجرد ملاحظة أو تسجيل الحركات المطلقة للبندول ، تم رسم الإزاحات على رسم بياني متحرك، مدفوعًا بآلية ساعة . كان هذا أول مخطط زلزالي ، والذي سمح بالتوقيت الدقيق للحركة الأرضية الأولى ، ورسم دقيق للحركات اللاحقة.
من مخططات الزلازل الأولى، كما هو موضح في الشكل، لوحظ أن الأثر كان مقسمًا إلى قسمين رئيسيين. كانت الموجة الزلزالية الأولى التي وصلت هي الموجة P ، تليها عن كثب الموجة S. وبمعرفة "سرعات الانتشار" النسبية، كان من السهل حساب مسافة الزلزال. [4]
إن جهاز قياس الزلازل الواحد من شأنه أن يعطينا المسافة، ولكن من الممكن رسمها على شكل دائرة، مع عدد لا نهائي من الاحتمالات. أما جهازا قياس الزلازل فإنهما يعطياننا دائرتين متقاطعتين، مع وجود موقعين محتملين. ولن يكون هناك موقع دقيق إلا باستخدام جهاز قياس الزلازل الثالث.
لا يزال تحديد موقع الزلازل الحديثة يتطلب ثلاثة أجهزة قياس زلازل على الأقل. وعلى الأرجح، يوجد العديد منها، وتشكل مجموعة زلزالية. وينصب التركيز على الدقة حيث يمكن تعلم الكثير عن ميكانيكا الصدع والمخاطر الزلزالية ، إذا أمكن تحديد المواقع على أنها ضمن كيلومتر أو كيلومترين، بالنسبة للزلازل الصغيرة. ولهذا، تستخدم برامج الكمبيوتر عملية تكرارية، تتضمن خوارزمية "التخمين والتصحيح". [5] كما أن هناك حاجة إلى نموذج جيد جدًا لبنية سرعة القشرة المحلية : تختلف السرعات الزلزالية باختلاف الجيولوجيا المحلية. بالنسبة لموجات P، تم تحديد العلاقة بين السرعة والكثافة الظاهرية للوسط في علاقة جاردنر .
الضرر السطحي
قبل الفترة الآلية لمراقبة الزلازل، كان يُعتقد أن مركز الزلزال هو المكان الذي حدث فيه أكبر قدر من الضرر، [6] ولكن تمزق الصدع تحت السطح قد يكون طويلاً وينشر الضرر السطحي عبر منطقة الصدع بأكملها. على سبيل المثال، في زلزال دينالي الذي بلغت قوته 7.9 درجة على مقياس ريختر عام 2002 في ألاسكا ، كان مركز الزلزال عند الطرف الغربي للصدع، ولكن الضرر الأكبر كان على بعد حوالي 330 كم (210 ميل) عند الطرف الشرقي. [7] تتراوح الأعماق البؤرية للزلازل التي تحدث في القشرة القارية في الغالب من 2 إلى 20 كيلومترًا (1.2 إلى 12.4 ميلًا). [8] الزلازل القارية التي تقل عن 20 كم (12 ميلًا) نادرة بينما يمكن أن تنشأ الزلازل في منطقة الاندساس على أعماق أعمق من 600 كم (370 ميلًا). [8]
المسافة فوق المركزية
أثناء وقوع زلزال، تنتشر الموجات الزلزالية في جميع الاتجاهات من مركز الزلزال. يحدث التظليل الزلزالي على الجانب الآخر من الأرض من مركز الزلزال لأن اللب الخارجي السائل للكوكب يكسر الموجات الطولية أو الانضغاطية ( الموجات P ) بينما يمتص الموجات المستعرضة أو القصية ( الموجات S ). خارج منطقة الظل الزلزالي، يمكن اكتشاف كلا النوعين من الموجات، ولكن بسبب سرعاتهما ومساراتهما المختلفة عبر الأرض، يصلان في أوقات مختلفة. من خلال قياس فرق الوقت على أي جهاز قياس الزلازل والمسافة على رسم بياني لوقت السفر حيث يكون للموجة P والموجة S نفس الفصل، يمكن للجيولوجيين حساب المسافة إلى مركز الزلزال. تسمى هذه المسافة المسافة المركزية ، والتي تقاس عادةً بالدرجات (° ) ويشار إليها بـ Δ (دلتا) في علم الزلازل. توفر قاعدة لاسكا التجريبية تقريبًا للمسافة المركزية في نطاق 2000 - 10000 كم.
بمجرد حساب المسافات من مركز الزلزال من ثلاث محطات قياس زلزالية على الأقل، يمكن تحديد النقطة باستخدام التثليث .
تُستخدم المسافة المركزية أيضًا في حساب أحجام الزلازل كما طورها ريختر وجوتنبرج . [9] [10]
تمزق الصدع
تُعرف النقطة التي يبدأ عندها انزلاق الصدع باسم بؤرة الزلزال. [8] يبدأ تمزق الصدع عند البؤرة ثم يتمدد على طول سطح الصدع. يتوقف التمزق حيث تصبح الضغوط غير كافية لمواصلة كسر الصدع (لأن الصخور أقوى) أو حيث يدخل التمزق مادة مطاوعة. [8] ترتبط شدة الزلزال بالمساحة الكلية لتمزق الصدع. [8] معظم الزلازل صغيرة، مع أبعاد تمزق أقل من عمق البؤرة بحيث لا يكسر التمزق السطح، ولكن في الزلازل المدمرة ذات الشدة العالية، تكون الكسر السطحي شائعة. [8] يمكن أن تمتد تمزقات الصدع في الزلازل الكبيرة لأكثر من 100 كم (62 ميلاً). [8] عندما ينكسر الصدع من جانب واحد (مع وجود مركز الزلزال عند نهاية كسر الصدع أو بالقرب منه) تكون الموجات أقوى في اتجاه واحد على طول الصدع. [11]
مركز الزلزال الكبير
إن مركز الزلزال الكلي هو أفضل تقدير لموقع مركز الزلزال يتم الحصول عليه دون بيانات آلية. ويمكن تقدير ذلك باستخدام بيانات الشدة، أو المعلومات حول الهزات الأولية والهزات الارتدادية، أو معرفة أنظمة الصدع المحلية أو الاستقراء من البيانات المتعلقة بالزلازل المماثلة. أما بالنسبة للزلازل التاريخية التي لم يتم تسجيلها آليًا، فلا يمكن إعطاء سوى مركز زلزالي كلي. [12]
علم أصول الكلمات
اشتُقت الكلمة من الاسم اللاتيني الجديد epicentrum ، [13] وهو تحويل الصفة اليونانية القديمة ἐπίκεντρος ( epikentros )، "تحتل نقطة أساسية، تقع على مركز"، [14] من ἐπί ( epi ) "على، على، عند" [15] و κέντρον ( kentron ) "مركز". [16] صاغ المصطلح عالم الزلازل الأيرلندي روبرت ماليت . [17]
كما يستخدم أيضًا بمعنى "مركز النشاط"، كما في "السفر مقيد في المقاطعة الصينية التي يُعتقد أنها مركز تفشي مرض السارس". [18] [19] يقدم كتاب جارنر للاستخدام الأمريكي الحديث العديد من الأمثلة على الاستخدام حيث يتم استخدام "مركز الزلزال" بمعنى "المركز". يشير جارنر أيضًا إلى مقال لويليام سافير يقتبس فيه سافير من عالم جيوفيزيائي يعزو استخدام المصطلح إلى "المعرفة الزائفة من جانب الكتاب جنبًا إلى جنب مع الأمية العلمية من جانب محرري النسخ". [20] تكهن جارنر بأن هذه الاستخدامات الخاطئة قد تكون مجرد "أوصاف مجازية لنقاط محورية للبيئات غير المستقرة والمدمرة المحتملة". [21]
مراجع
- ^ قاموس أوكسفورد الإنجليزي : "النقطة فوق المركز: تُطبق في علم الزلازل على نقطة اندلاع صدمات الزلزال."
- ^ "جهاز قياس الزلازل الصيني". مؤرشف من الأصل (jpg) في 2019-09-16 . تم الاسترجاع 2023-08-11 .
- ^ "برنامج مخاطر الزلازل التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية". مؤرشف من الأصل في 22 ديسمبر 2005. تم الاسترجاع في 06 سبتمبر 2023 .
- ^ "كيف يمكنني تحديد مركز الزلزال؟".
- ^ "برنامج مخاطر الزلازل التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية". مؤرشف من الأصل في 2005-12-18 . تم الاسترجاع في 2023-09-06 .
- ^ Yeats, RS; Sieh, KE ; Allen, CR (1997). جيولوجيا الزلازل . دار نشر جامعة أكسفورد . ص. 64. ISBN 978-0-19-507827-5.
- ^ Fuis, Gary; Wald, Lisa. "Rupture in South-Central Alaska – The Denali Fault Earthquake of 2002". USGS . تم الاسترجاع في 2008-04-20 .
- ^ abcdefg جوردان ، توماس هـ. جروتزنجر، جون ب. (2012). الأرض الأساسية (الطبعة الثانية). نيويورك: دبليو إتش فريمان. ص. 429. ردمك 9781429255240. OCLC 798410008.
- ^ Tyler M. Schau (1991). "The Richter Scale (ML)". USGS. مؤرشف من الأصل في 2016-04-25 . تم الاسترجاع في 2008-09-14 .
- ^ ويليام إل. إلسورث (1991). "مقدار الموجة السطحية (ميجا باسكال) ومقدار الموجة الجسمية (ميجا باسكال)". هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 2009-02-02 . تم الاسترجاع في 2008-09-14 .
- ^ "ما هي الاتجاهية؟". quake.usgs.gov . تم الاسترجاع في 2018-07-01 .
- ^ Musson, RMW; Cecić, I. (1 January 2002). "49 Macroseismology". 49 - Macroseismology . المجلد 81. Academic Press. ص 807-822. doi :10.1016/S0074-6142(02)80256-X. ISBN 9780124406520.
{{cite book}}:|journal=تم تجاهله ( مساعدة ) - ^ "مركز الزلزال". قاموس ميريام وبستر الإلكتروني . 2009. تم الاسترجاع في 19 أكتوبر 2009 .
- ^ ἐπίκεντρος، هنري جورج ليدل، روبرت سكوت، معجم يوناني إنجليزي ، على فرساوس
- ^ ἐπί، هنري جورج ليدل، روبرت سكوت، معجم يوناني إنجليزي ، عن برسيوس
- ^ مركز الزلزال، على قواميس أكسفورد
- ^ Filiatrault, A. (2002). Elements of Earthquake Engineering and Structural Dynamics (الطبعة الثانية). Presses inter Polytechnique. ص. 1. ISBN 978-2-553-01021-7.
- ^ ريك تومسون (2004). الكتابة للصحفيين الإذاعيين. روتليدج. ص 160. ISBN 978-1-134-36915-7.
- ^ أولترمان، ب. (2009). كيف تكتب. دار راندوم هاوس. ص. 246. رقم ISBN 978-0-85265-138-4.
- ^ Safire, William (2001-05-06). "On Language". مجلة نيويورك تايمز . ص. 22. مؤرشف من الأصل في 2022-10-17 . تم الاسترجاع في 2022-10-17 .
- ^ جارنر، بي أيه (2009). الاستخدام الأمريكي الحديث لجارنر. دار نشر جامعة أكسفورد. ص 310. رقم ISBN 9780199888771.
