مدونة عربية متخصصة في مجال الهندسة المدنية بجميع افرعها من خرسانة وحديد تسليح وتشطيبات واعمال التنفيذ وغيرها معدة بواسطة مهندس رامي صابر

 

المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي

المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي
 
د .علاء التميمي
دكتوراه هندسة انشائية
خبير انشائي-دائرة التخطيط-أبو ظبي-الامارات العربية المتحدة
alaaltamimi@yahoo.com
 
تتوارد أسئلة عديدة لدى الناس خاصة بعد سماعها وبشكل قد يكون مستمرا من وسائل الإعلام المختلفة ووقوع زلازل في مناطق مختلفة من العالم … هل ان احتمال تعرض منطقة الخليج العربي لوقوع زلازل موجود وهل المنطقة في مأمن من خطر الزلازل .
سأحاول في هذه الأمسية وبشكل مقتضب وبدون الدخول في تفاصيل علمية لا يفهمها سوى المختصين مع الحفاظ بنفس الوقت على سرد الحقائق العلمية … الإجابة على السؤالين أعلاه … وقبل الإجابة علينا أن نستعرض معا بعض المفاهيم والمصطلحات لنكون قادرين معا على استنباط الإجابة .
1. القرآن والزلازل
2. أصل الحركات الأرضية ومفهوم الهزة الأرضية
3. أنواع الزلازل وأسبابها
4. هل يمكن التنبؤ بقوة وشدة الزلازل وما هي احتمالية حدوث الزلازل
5. هل الهزات الأرضية تحدث الان أكثر من الماضي
6. الإجابة على سؤالنا الرئيسي عن المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي
 

1-القرآن والزلازل
ذكر اسم الزلزال في الآيات التالية :
سورة البقرة آية 214
سورة الحج آية 1
سورة الأحزاب آية 11
سورة الزلزل آية 1
سورة الطارق آية 13
سورة النبأ آية 7
سورة الحديد آية 25
 
سورة البقرة :
{ أم حسبتم أن تدخلوا الجنة ولما يأتكم مثل الذين من خلو من قبلكم مستهم البأساء
والضراء وزلزلوا حتى يقول الرسول والذين أمنوا معه متى نصر الله ان نصر الله قريب }
.
 
سورة الحج :
{ يا أيها الناس اتقوا ربكم ان زلزلة الساعة شيء عظيم } .
 
سورة الأحزاب :
{ هنالك ابتلى المؤمنون وزلزلو زلزالا شديدا } .
 
سورة الزلزلة :
{ إذا زلزلت الأرض زلزالها وأخرجت الأرض أثقالها } .
 
سورة الطارق :
{ والأرض ذات الصدع } .
 
سورة النبأ :
{ ألم نجعل الأرض مهدا والجبال أوتادا } .
 
سورة الحديد :
{ لقد أرسلنا رسلنا بالبينات وأنزلنا معهم الكتب والميزان ليقوم الناس بالقسط
وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس وليعلم الله من ينصره ورسله بالغيب ان
الله قوي عزيز } .
 
 
2- أصل الحركات الأرضية ومفهوم الهزة الأرضية
قبل التطرف إلى ما هي الهزة الأرضية لابد لنا أن نتعرف على الأرض التي نعيش عليها :
قطر الكرة الأرضية 12750 كيلو متر
تكون من ثلاثة طبقات هي :
 القشرة الخارجية Crust  
الحجاب Mantle
المركز Core
يمكن لنا مقارنة هذه التكوينات الأرضية مع تكوينات البيضة المسلوقة حيث تكون القشرة الخارجية صلبة (Crust) وقليلة السمك مقارنة مع أعماق الطبقات الأخرى . عمق القشرة الخارجية للأرض تحت المحيطات لا تزيد عن 5 كيلومتر أما عمق القشرة الأرضية تحت القارات فهو متغير وبحدود 30 كيلومتر كمعدل أما عمق القشرة الأرضية تحت الجبال العالية كجبال الألب مثلا فتصل إلى عمق 100 كيلومتر وهنا لابد أن نذكر الآية الكريمة في سورة النبأ حيث يقول الله تعالى { عما يتسائلون عن النبأ العظيم الذي هم فيه مختلفون ، كلا سيعلمون ثم كلا سيعلمون ، ألم نجعل الأرض مهادا والجبال أوتادا }
.
القشرة الأرضية كقشرة البيضة هشة Brittle وقابلة للكسر ، تحت القشرة الأرضية يمتد ما يعرف بالحجاب Mental وهو عبارة عن صخور متوسطة الصلابة ذات درجة حرارة عالية تمتد بحدود 2900 كيلومتر وتتميز هذه المنطقة على أن صخورها تحتوي على الحديد والمغنيسيوم والكالسيوم بكمية أكبر من صخور القشرة الخارجية وان درجة حرارة الصخور تزداد بازدياد العمق ويمكن لنا تشبيه طبقة بالحجاب بطبقة الزلال (الطبقة البيضاء) في البيضة المسلوقة .
  يحتوي مركز الأرض Core على صخور معدنية كالحديد والنيكل بشكل يزيد عن مرتين عما هو موجود في صخور منطقة الحجاب ولابد أن نشير للآية 25 من سورة الحديد { وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس } . مركز الأرض يتكون من طبقتين ، المنطقة الأولى الخارجية يعمق 2200 كيلومتر وهي عبارة عن منطقة مائعة Liquid أما منطقة المركز الداخلية فهي بعمق 1250 كيلومتر فتكون من منطقة صلبة .
 
الجزء الخارجي من طبقة الحجاب Mental أبرد وأكثر صلابة من الجزء الداخلي ويدعى القشرة الأرضية فوقه بـ Lithosphere ( الجزء اليابس من الأرضي) وهو مشتق من الكلمة اليونانية Lithos أو الحجارة Stone .
طبقة Lithosphere تكون ذات سمك قليل تحت المحيطات ومناطق البراكين وهي بعمق لا يقل عن 80 كيلومتر . هذه المنطقة Lithosphere قد تكسرت إلى ما يعرف حاليا بالكتل والصفائح الأرضية Plates التي يقع عليها القارات والمحيطات الموجودة .
  يعتقد العلماء وجود طبقة تحت Lithosphere في منطقة الحجاب Mental تعرف بـ Asthenosphere وهي مشتقة من كلمة Asthenes اليونانية التي تعني Weak بالإنجليزية أو المنطقة الضعيفة . تتكون هذه المنطقة من صخور حارة مائعة متحركة ، يمكن لنا أن
نتصور أن منطقة Lithosphere تطفو فوق طبقة Asthenosphere .
مما تقدم يمكن لنا أن نقول أن القشرة الأرضية ليست خاملة بل هي كائن هي متحرك فالقشرة الأرضية وأعماق الأرض بحركة دائمة .   الصخور تحت منطقة Lithosphere تتحرك بشكل دائري يمكن لنا تشبيهه بحركة الماء المغلي في القدر صعودا ونزولا حيث يصعد الماء الحار إلى سطح القدر ثم ينتشر ويبرد ثم يغوص للأسفل حيث يتم تسخينه مرة ثانية ويصعد للأعلى وهذه الدورة تعاد وتعاد .  
هذا يدعونا للتساؤل من أين تكتسب الأرض حرارتها  تكتسب الأرض حرارتها من مصدرين :
  المصدر الأول ما يعرف بتناقص النشاط الإشعاعي (Radio Active Decay )
المصدر الثاني ما يعرف بالحرارة المتبقية ( Residual heat )
تناقص النشاط الإشعاعي عملية طبيعية Spontaneous يجري خلالها تغيير في مكونات الذرات لتنتج عناصر جديدة وكما يحدث في التفاعلات النووية مما ينتج عنها تحرر طاقة على شكل حرارة عالية تبرد عند صعودها إلى القشرة الأرضية . أما الحرارة المتبقية Residual heat هي حرارة تزامنت مع تكون قبل 4600 مليون سنة والتي نتجت من امتزاج واختلاط مخلفات كونية Cosmic Debris نتج عنها ما يعرف بالأرض .
  فهمنا للحقائق أعلاه يدلنا على حقيقة الصفائح الأرضية Tectonic Plate تتحرك حاليا وقد تحركت في الماضي لكن الأسباب وكيف تتحرك فتوجد نظريات متعددة لا نود الدخول بها تفصيليا .
كلمة Plate تعني كتلة كبيرة وصلبة من الصخور الصلدة . أما كلمة Tectonic فهذا يعني كيفية تكون أو بناء سطح الأرض من كتل كبيرة وصلبة من الصخور الصلدة حيث يعتقد العلماء أن القارات الحالية هي عبارة عن تصدع كبير أصاب القارة العظمى Super Continent والتي أدت إلى تكون القارات الحالية نتيجة لقوى الأرض الداخلية وأن هذه القارات تتباعد بشكل مستمر .
  اعتمدت نظريـــة (Plate Tectonics) على ما سبقتها من نظريــات وهي نظرية حركـــة القارات (Continental Drift) ونظرية (Sea Floor Spreading) تباعد قيعان البحر .
  بموجب نظرية Continental Drift للعالم الألماني Wegner عام 1912 فان القارة العظمى كانت تسمى Pangea التي تصدعت قبل 200 مليون سنة إلى قارتين واحدة في شمال خط الاستواء Laurasia والثانية جنوب خط الاستواء تدعى Gondwana Land .ثم تقسمت إلى صفائح رئيسية (Plates) وصفائح شبه رئيسية ( Sub - Plates) . معظم هذه الصفائح والكتل تتحرك نحو الأجزاء الباردة من منطقة (Mantle) في القشرة الأرضية بمعدل (5-10) ما عدا الصفيحة الإفريقية كونها كانت مركز القارة العظمى (Pangea) التي تصدعت إلى القارات الحالية . ولابد هنا أن نعود مرة ثانية للقرآن الكريم حيث قال الله تعالى في الآية 13 من سورة الطارق { والأرض ذات الصدع } .
أما نظرية تباعد البحار (Sea- Floor Spreading) فتعتمد على تكون قشرة جديدة للأرض (Crust) في قاع المحيطات تؤدي إلى دفع وتحرك القشرة الجديدة بعيدا من منطقة التكون .
  تنقسم القشرة الأرضية حاليا إلى سبعة كتل أو صفائح Plates رئيسية والى 20 صفيحة
ثانوية حيث تمثل الحدود بين هذه الكتل أو الصفائح مناطق النشاط الزلزالي والبركاني
.
1- الصفيحة الأوروبية الآسيوية Eurasian Plate
2- صفيحة المحيط الهادئ Pacific Plate ( تحت المحيط)
3- صفيحة أمريكا الشمالية North American Plate
4- صفيحة أمريكا الجنوبية South American Plate
5- الصفيحة الأسترالية الهندية Australian-Indian plate
6- صفيحة القطب الجنوبي Antarcilica Plate
7- الصفيحة الأفريقية African Plate
 
وأهم الصفائح الثانوية هي :
1- الصفيحة الفلبينية
2- الصفيحة العربية
3- صفيحة الكاريبي
4- صفيحة البحر الأسود
5- صفيحة الأناضول
 
تتحرك كل كتلة باتجاه معني حيث نلاحظ وجود حركة تباعدية أو حركة تقربية أو حركة تماسية . تمثل مناطق الاحتكاك بين الصفائح المناطق الرئيسية لانتشار الزلازل .
 
نلاحظ أن الصفيحة العربية والأفريقية تتحركان في جهة الشمال والشمال الشرقي والغربي بسرعة (3سم/سنة) وفي طريقهما على عدة صفائح صغيرة وهذا الضغط يؤدي إلى الزلازل الشديدة الشائعة في تركيا وإيران وشمال العراق ومنطقة أرمينيا السوفيتية علما أن أوروبا وأمريكا تبتعد بمعدل 5سم /سنة .
 
تعرضت دول المنطقة العربية لحركة زلزالية قوية مدمرة في :
العراق سنة 1007 م - 1666 م
فلسطين سنة 1034 م / 1202 م / 1759 م / 1927 م
سوريا سنة 1042 م / 1201 م / 1872 م
تركيا سنة 1268 م / 1458 م / 1688 م / 1822 م / 1939 م / 1942 م /1944 م
1953 م / 1957 م / 1966 م / 1976 م / 1999 م
إضافة إلى مواقع أخرى في مصر والمغرب والجزائر الزلازل السابقة وشدتها تستدعي دراسة الواقع الجيولوجي للمنطقة العربية . حيث ان الكتلة أو الصفيحة العربية Arabic Plate ( تشمل العراق وسوريا والأردن وفلسطين ودول مجلي التعاون الخليجي واليمن إضافة إلى كامل الخليج العربي ) . تقع هذه الكتلة بين الصفيحة الأور آسيوية والصفيحة الإفريقية حيث يمثل البحر الأحمر .  
الحد الفاصل بين الصفيحة العربية والصفيحة الإفريقية كذلك يمثل خليج العقبة الحد الفاصل بين الصفيحة العربية وشبة صفيحة سيناء (Sub-Plate) الذي يمتد شمالا إلى وادي عربة ثم البحر الميت ووادي الأردن والبقاع حتى جبال طوروس وفالق شمال الأناضول في تركيا علما أن منطقة خليج العقبة من المناطق النشطة زلزاليا وقد وقعت العديد من الهزات الأرضية في هذه المنطقة خلال التاريخ .
 
يقع الخليج العربي بكامله ضمن الصفيحة العربية وتكون الحدود الجنوبية الغربية لإيران والحدود العراقية الإيرانية هي ما يحد الصفيحة العربية من الشرق .
يقع بحر العرب ضمن الصفيحة العربية وتكون الصفيحة الأسترالية الهندية هي الحدود الجنوبية للصفيحة العربية .  
عندما تتحرك الطبقة الخارجية للقشرة الأرضية بشكل عشوائي ومفاجئ وغير منتظر وعادة لفترة زمنية قصيرة جدا … تعرف ما حدث بالزلازل .
عادة ما يكون مركز الزلزال في جوف الأرض ويسمى Hypo Center حيث تشير كلمة Hypo إلى معنى تحت أما مركز الزلزال السطحي ( المسقط العمودي على مركز الزلزال الجوفي ) فيدعى Epi Center حيث تشير كلمة Epi إلى معنى خارجي .
وعادة ما تتأثر المنطقة المجاورة لمركز الزلزال السطحي بالهزة الأرضية أو الزلزال . عندما يكون بعد مركز الزلزال الجوفي عن سطح الأرض قليلا تكون الاهتزازات حول مركز الزلزال السطحي قوية وتقل هذه القوة مع تباعد المسافة . الطاقة التي ولدت الزلزال تقاس بما يعرف بقوة الزلازل Magnitude ، عندما يكون بعد مركز الزلزال عميقا في جوف الأرض تكون الاهتزازات في مركز الزلزال السطحي أقل شدة الا أن المنطقة المتأثرة بالهزة تكون كبيرة المساحة . تنبعث الموجات عابرة الطبقات الجيولوجية حتى تصل سطح الأرض حيث تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية وتوصف القوى السطحية الناشئة والملاحظة من قبل المراقب بشدة الزلزال Intensity وسيتم التطرق تفصيليا لقوة الزلزال وشدته لاحقا .
  يقع المركز الجوفي للزلازل على أعماق مختلفة فعلى سبيل المثال كان عمق زلزال أغادير في الجزائر عام 1960 ثلاثة كيلومترات أما العمق الجوفي لزلزال الأصنام في الجزائر عام 1980 فكان تسعة كيلومترات وفي زلزال أرمينيا عام 1989 عشرة كيلومترات وأكبر عمق جوفي يصل إلى 700 كيلومتر ، لكن من دراسة الزلازل في العالم نلاحظ أن نسبة كبيرة حوالي 85% منها عبارة عن زلازل سطحية أي بعمق لا يتجاوز 65 كيلومتر .
 
3- أنواع الزلازل وأسبابها :
1- الزلازل التكوينية TECTONIC EARTHQUAKE
وهي الزلازل التي تحدث في مناطق الاحتكاك والاتصال بين الصفائح المختلفة وتمثل 90% من مجموع الهزات الأرضية .
نتيجة لحركات هذه الصفائح تتشكل القشرة الأرضية من جبال وتضاريس لذا دعيت الزلازل التكوينية .
2- الزلازل البركانية
تحدث نتيجة للتخلخل الحادث من تصاعد الغازات والحمم من جوف الأرض وعادة ما تحدث في أعماق المحيطات .
3- الزلازل الانهيارية
تنشأ هذه الزلازل من أثر انهيار بعض الفجوات أو الكهوف الموجودة ضمن القشرة الأرضية وذلك نتيجة لذوبان الصخور الملحية أو الكلسية وذلك بفعل المياه الجوفية … غير أن هذا النوع من الزلازل قليل الحدوث للغاية .
4- الزلازل الاصطناعية
وهي الزلازل الناتجة لتخريب الوضع الطبيعي للتربة نتيجة النشاطات الإنسانية
المختلفة كتجارب التفجيرات النووية أو ملأ الخزانات الكبيرة خلف السدود .
كما حدث في سد koyna بالهند حيث ترافقت عملية إملاء الخزانات إلى حدوث زلازل وتصدع السد وقتل 177
شخص في 10/12/1968 .
0 في صحراء نيفادا الأمريكية … حيث نتج عن تفجير نووي تحت سطح الأرض حدوث
زلزال قوي بتاريخ 19/12/1968 .
 
الأمواج الزلزالية :
عند حدوث الزلزال تنتشر موجات زلزالية تقسم إلى ما يلي :  
1- الموجات الزلزالية الحجمية تحدث في أعماق الأرض وهي على نوعين :
أ) الموجات الأولية Primary Wave (P) Ware أو الموجات الطولية تؤدي إلى حدوث انضغاط وتباعدات في الوسط وبشكل متتابع وتنتشر من خلال تغير حجم الوسط المحيط وتنتشر بسرعة كبيرة (7-8) كم /ثانية .
ب) الموجات الثانوية Secondary Wave (S) Wave أو الموجات العرضية أو موجات القص
وتكون حركة الوسط متعامدة مع الاتجاه الطولي وتنتشر من خلال تغير الشكل . ولا تستطيع المرور في الأوساط السائلة أو الغازية وتنتشر بسرعة (4-5) كم / ثانية .
 
2- الموجات السطحية
عندما تصل الموجات الحجمية إلى سطح القشرة الأرضية تتحول طاقة الزلازل إلى موجات
سطحية لا تدخل التربة الا بأعماق قليلة جدا وهي على نوعين :
أ) موجات أفقية تسمى موجات Raylieih R - Wave وهي تشابه موجات الماء .
ب) موجات عمودية تسمى موجات لوف Love L - Wave وتشابه تحرك الأجسام الغاطسة في الماء صعودا ونزولا ويعزى لهذه الموجات السبب الأغلب في حدوث تصدع المنشآت .
 
كما لاحظنا فان الموجة الأولية P-Wave أسرع من الموجة الثانوية L - Wave لذلك فإنها تصل لمحطة الرصد الزلزالي ومن خلال الفرق الزمني لوصول الموجتين فانه يمكن تقدير بعد بؤرة الزلازل عن محطة الرصد الزلزالي .
  


يتبع ............................

Comments :

0 التعليقات to “المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي”

إرسال تعليق

صفحتنا علي الفيس بوك

اشترك ليصلك كل جديد عبر الايميل

أرشيف المدونة

المتابعون

حقوق النشر محفوظة لمدونة الهندسة المدنية. تدعمه Blogger.