مهندسی

آشنایی با رشته های مهندسی و مقالات کوتاه

مهندسی

آشنایی با رشته های مهندسی و مقالات کوتاه

تعریف زلزله

برای شناخت هر پدیده ای درجهان واقع لازم است ابتداازآن تعریف مناسب ونسبتاً جامعی داشته باشیم ، چرا که بدون دانستن تعریفی مناسب ازآن نمی توان به کنه پدیده پی برد وآن رابه خوبی درک نمود.

 


مردم عامی درکلامی ساده زلزله راحرکت ناگهانی زمین ناشی ازخشم نیروهای ماوراء الطبیعه وخدایان می دانند که بر بندگان عاصی وعصیــــــانگر خودکه نافرمانی خداخود را نموده ومرتکب گناهان زیادی شده اند می داننــد .

اگر چه امروزه با گسترش دانش تجربی این تعریف در زمره اباطیل وخرافات قرارگرفته ،ولی هنوز در جوامع ومردم کم دانش وجاهل مورد قبول است.

درفرهنگ تک جلدی عمید زلزله را با فتح حروف‌‌ ‍‍‍‍‎‏« زَ» و « لَ » یعنی زَلزلَه برخلاف آنچه در زبان عامه مردم رایج است ، آورده ومی نویسید :

« زمین لرزه ، لرزش وجنبش شدید ویا خفیف قشر کره زمین که به نقصان درجه حرارت مواد مرکزی واحداث چین خوردگی وفشار یادر اثر انفجارهــای آتشفشانی بوقوع می رسد .»

در فرهنگ جغرافیا تالیف پریدخت فشارکی وهمچنین در فـــــرهــــنـگ جغرافیائی تالیف مهدی مومنی تعریفی مشابه هم به گونه زیر ارائه شده است:

«جنبش یا تکان پوسته زمین که به صورت طبیعی ناشی از زیر پوسته زمین است بعضی وقتها زلزله باعث تغییراتی در سطح زمین می شود ، اما اغلب زیان بوجود آمده ناشی ازتکان ها فقط محسوس است وممکن است زلزله بوسیلــــه یک انفجار آتشفشانی بوجود آید. زلزله در حقیقت در بیشتر نواحی آتشفشانی امری عادی است واغلب قبل ویا همزمان با انفجار اتفاق می افتد . اصل زلزلـــه تکتونیکی است واحتمالاً وجود یک شکست لازمه آن است . موجهای زلزلـــه دست کم در سه جهت اتفاق می افتد ودر یک مسافت قابل ملاحظه از مکــــان اصلی بطور جداگانه حس می شوند . وقتی امواج زلزله ازمکانی می گـــــــذرد زمین وساختمانها می لرزند وبه جلووعقب می روند .بالاترین زیان ناشی اززلزله همیشه در مرکز زلزله یعنی جائی که حرکت بالاوپائین است نیست امـــــــــا در مکانــــهائی که موجهای زلزله بصورت مایل به سطح می رسد ونزدیک مرکــز زلزلــــه باشند دارای بالاترین زیان می باشند .یک زلزله شدید معمولاً بوســـیله یکسری دیــــگر ازتکانها همراه می شود .زلزله ای که که در نزدیک یازیردریا اتفاق مـــــی افتد سبب حرکات شدیدآبها شده وبعضی وقتها امواج بــــــزرگی ازآن ناشی مـــی شود ودر مسافت زیاد این امواج ادامه پیــــدا می کنند وگاهگاهی باعث تلفات جــبران ناپذیر ومرگ ومیرمی شوند .طغیان نواحی ساحلی بیشتراز خود زلزلـــه بــــاعث خسارت می شوند ، در نواحی آتشفشانی زلزله عملاً هر روز اتفاق می افتـــد. به عنوان مثال در هاوائی هرساله صدهاتکانهای کوچک ثبت می شوند .»

تصویر


درفرهنگ گیتا شناسی تالیف عباس جعفری آمده است:

«جنبش سریع ومحسوسی که درنتیجه جابجائی ویا جایگیری تخته سنگهای زیر پوسته زمین پدید می آید،در نتیجه این جنبش یـــــــک سری لرزش های موجی شکل پدید می آیدوگاه تغییرات ارتفاعی پوسته زمین راباعث می گرددواغلب ضایعات وزیان های جانی وفراوانی ازخود برجا میگذارد.زمین لرزه بیشتر مخصوص نواحی آتشفشانی بوده وگاه باخروش وفوران کوههای آتشفشانی همراه می گرددودرحالات شدیدشکستهاوبریدگیهای مهم ومشخص درروی پوسته زمین از خــودبجـــــای

میگذارد.غالب زمین لرزه ها حداقل با سه نوع موج لرزاننده همراه است .در مرکز وقوع زمین لرزه سه موج مزبور بطور همزمان اثرگذارده و ساختمانهاوتأسیسات واقع دراین منطقه را با نوسان های شدید به عقب و جـــــلوومی برد و حد اکثر خسارت و زیان در محلی که امواج مزبور بطور مورب به سطح زمین می رسندوارد می سازد.....»

محمود صداقت درکتاب“ زمین شناسی برای جغرافیا ” تعریفی بدینگونه ارائة می دهد:

«زمین لرزه عبارت است ازحرکات ولرزش های ناگهانی و گذرا در زمین که از ناحیه محدودی منشأ می گیرد و ازآنجا درتمام جهات منتشر می شوند.»

در کتاب فیزیکال جئوگرافی1 آمده است:

«زلزله یکسری ازتکانها ولرزشهای ناگهانی که از آزاد شدن فشار در طول گسل های فعال ودر مناطق آتشفشانی فعال ناشی می شود.تکانها ولرزشهای سطح زمین که در ارتباط با حرکات پوسته زمین در زیر زمین می باشد.»

در فرهنگ آکسفورد آمده است:

«حرکات ناگهانی وشدید سطح زمین.»

از تعاریف ذکر شده در فوق ومنابع دیگر می توان برداشت زیر را نمود:

«زلزله عبارت از حرکات و ارتعاشات نا گهانی سطخ زمین ناشی از شکسته شدن سنگهای پوسته زمین و رها شدن انرژی ذخیره شده در آنها است که در صورت شدت زیاد در مراکز انسانی موجب خسارتهاوزیانهای فراوان می شود.»

زلزله از یکطرف موجب شکسته شدن و جابجائی بین توده های سنگی پوسته زمین می شود و ازطرف دیگر همین جابجائی و شکسته شدن منجر به ایجاد امواج و انتشار در درون زمین می شود ، مانند انداختن قطعه سنگی در حوض یا دریاچه که منجر به ایجاد امواجی می شود.

زلزله مانند شکسته شدن قطعه چوب خشک شده ای می ماند که از یکطرف موجب گسیخته شدن چوب و از طرف دیگر موجب انتشار امواج در اطراف خود می شود.

علت وجود بیابان ها در روی کره زمین

شکل 1: مناطق خشک کره زمین و کمربند پرفشار جنب حاره را نشان می دهد

 

علت اصلی پیدایش بیابانها در روی کره زمین به دلیل عمل نکردن دو عامل اصلی ایجاد بارش یعنی هوای مرطوب و عامل صعود هواست. وجود مراکز پرفشار اطراف مدارهای راس السرطان و راس الجدی حوالی عرض های 40-20 درجه دو طرف خط استوا که به آن مراکز پرفشار جنب حاره نیز گفته می شود علاوه بر اینکه مانع صعود هوا می شود، محل نشست هوا است. بنابراین در چنین مناطقی اگر چه در برخی مناطق رطوبت کافی وجود دارد ولی به دلیل نبودن مکانیسم صعود هوا بارندگی بسیار کم و در نتیجه بیابانها ایجاد شده اند. علاوه بر بیابانهای فوق، بیابانهای سرد قطبی نیز وجود دارند که حاصل تسلط پرفشارهای عظیم و یکپارچه قطبی می باشد شکل ۱ و ۲  این مناطق را در روی کره زمین نشان می دهد.

شکل2: مناطق بیابانی کره زمین را نشان می دهد.

از جنبه های دیرینه اقلیمی بیابانها به دو نوع منطقه ای و غیر منطقه ای تقسیم می شوند[1]. وجود بیابانهای منطقه ای بسته به موقعیت آنها نسبت به پدیده های هواشناسی و در مقیاس جهانی سنجیده می شود ( منطقه فشار زیاد و فشارهای جنب مداری). شکل ۳.

 

شکل3: محدوده رنگ روشن مناطق بیابانی را در اطراف عرض 30 درجه در نیمکره شمالی (منطقه پر فشار جنب حاره ) نشان می دهد. همانطور که در شکل دیده می شود قسمت اعظم گستره ایران در این ناحیه قرار دارد.

 

ولی وجود بیابانها غیر منطقه ای نتیجه موقعیت جغرافیایی خاصی است که در حرکت جوی در مقیاس جهانی اختلال ایجاد می کنند. مانند بیابانهایی که در پناه و پشت رشته کوهها واقع شده اند( غرب ایالات متحده آمریکا- آسیای مرکزی و دشت کویر ایران) (شکل ۴) یا در وضعیتی هستند که بادهای مرطوب بزحمت به آنها می رسد(جنوب غربی ماداسگار- شمال غربی برزیل و بیابان تار در هند) و یا بیابانهای اقیانوسی که تحت تاثیر یک جریان سرد می باشند(غرب آمریکای مرکزی) (شکل۵) . بیابانهای منطقه ای به تغییرات بیلان حرارتی زمین که قبل از هر چیز از تشعشع خورشید نتیجه می شود، فوق العاده حساس می باشند. بیابانهای غیرمنطقه ای به این تغییرات حساسیت کمتری دارند، زیرا شرایط جغرافیایی ناحیه ای بر آنها غلبه دارد و این شرایط نیز کمتر تحت تاثیر پدیده های کیهانی می باشند و فقط به طور مستقیم آنها را تحت تاثیر قرار می دهند.

 

شکل4: بیابانهای بادپناهی را نشان می دهد. همانگونه که از شکل پیداست هنگام صعود هوا از کوهستان توده هوای مرطوب در دامنه بادگیر کوهستان رطوبت خود را از دست می دهد و به صورت هوایی خشک و گرم در دامنه بادپناه سرازیر می شود و بیابانهای بادپناهی را بوجود می آورد. دشت کویر در ایران نمونه ای از این گونه بیابان ها است

 

شکل 5 بیابانهای ساحلی را نشان می دهد. این بیابانها معمولا در اثر جریانهای سرد ساحلی (سواحل شمالی اقیانوس اطلس) و یا سواحلی که دور از کوهستان و ناهمواریهای سطح زمین قرار گرفته اند تشکیل می شود (سواحل دریای عمان و قسمتهای شرقی اقیانوس اطلس).

 

از جنبه سینوپتیکی نیز بیابانها به دو گروه تحت عنوان بیابانهای دینامیکی و بادپناهی تقسیم می شوند. در بیابانهای دینامیکی نزول هوا در زیر مرکز پر فشار جنب حاره درطول سال مانع صعود هر گونه هوایی می شود. حتی درتابستان که براثر تابش شدید خورشید هوای مجاور زمین بسیار گرم و نا پایدار می شود وجود جریان نزولی در طبقات بالای آتمسفر مانع صعود هوا و در نتیجه مانع تشکیل ابر و باران می شود. بنا براین عامل اصلی خشکی،  نبودن مکانیسم صعود است. بهمین دلیل این نواحی را بیابان دینامیکی مینامند. اما بیابانهای باد پناهی بیابانهایی هستند که در پناه ارتفاعات و کوهستانهای بزرگ قرارگرفته اند. تفاوت ظاهری بیابانهای بادپناهی و بیابانهای دینامیک جنب حاره ای در پایین بودن دمای آنهاست. این گونه بیابانها جزئی از قلمرو بیابان های سرد یا نیمه بیابانی سرد محسوب می شوند. بیابانهای باد پناه و دینامیک درداخل قاره ها به هم ملحق می شوند . مثلا در ایران دشت کویر بیابان بادپناهی است در حالیکه دشت لوت بیابان دینامیکی محسوب می شود[۲]



 1.       [1] - تریکار، ژان، ناهمواری های مناطق خشک، ترجمه دکتر مهدی صدیقی- محسن پور کرمانی (1369) انتشارات آستان قدس رضوی.

 [۲]- علیجانی بهلول و کاویانی محمدرضا، 1372 . مبانی آب و هواشناسیانتشارات سمت(چاپ دوم)

گسل

گسلها شکستگی‌هایی همراه با تغییر مکان نسبی اند که در آن ها به موازات سطح گسل جابه جایی دیده نمی‌شود. طول و جابجایی گسلها بین چند سانتی متر تا چندین کیلومتر متغیر است.

امتداد : شیب وامتداد گسل ها همانند شیب و امتداد طبقات، اندازه گیری می شود . بنابراین امتداد گسل امتداد خطی افقی در سطح گسل است که مقدار آن بابیان زاویه ای نسبت به شمال مشخص می شود.
شیب : زاویه‌ی بین سطح افق و سطح گسل راشیب گسل می نامندشیب گسلها اغلب بسیار متغیراست به طوری که شیب زیاد یک گسل در سطح زمین می تواند در اعماق کم شده و حتی به صفر نزدیک شود. تغییرات شیب تابع ناهمگنی سنگها و نوع آن هاست . انغطاف پذیری سنگها موجب کاهش شیب می شود .
کمر بالا و کمر پایین : قطعه‌ی روی سطح گسل را کمر بالا و قطعه‌ی زیرین آن را کمر پایین می‌نامند.

انواع گسل

بر اساس نحوه و میزان حرکت نسبی در امتداد گسل‌ها که ناشی از نحوه تشکیل آنها است، گسل‌ها را به رده هایی زیر تقسیم می نمایند.
گسل عادی normal fault
گسل معکوس reverse fault
گسل امتداد لغز strick slip fault
 

گسل امتداد لغز strick slip fault

در گسل های امتداد لغز جابه جایی به موازات امتداد گسل روی می دهد و بر اساس جهت حرکت قطعات طرفین گسل نسبت به شخص ناظر به دو دسته ی راست لغز و چپ لغز تقسیم می شود.اگر در امتداد طبقه جابه جا شده به سطح گسل نگاه کنید ، در صورتی که قطعه فوق به طرف راست حرکت کرده باشد راستگرد و در حالت عکس چپ گرد نامیده می شود.

 گسل معکوس revers fault

گسلی را معکوس نامند که در آن کمر بالا به طرف بالا حرکت کرده و شیب آن بیش از 45 درجه باشد گسل معکوس به حالت راندگی و رواندگی دیده می شود.

اندگی Trust fault

گسل معکوس که شیب آن کمتر از 45 درجه و بیشتر از 10 درجه باشد ، را راندگی گویند. در راندگی ممکن است کمر بالا به طرف بالا حرکت کرده و کمر پایین ثابت مانده باشد و یا کمر پایین به طرف بالا حرکت نماید و کمر بالا ثابت مانده باشد.

 

 رواندگی overthrust fault

گسل روراندگی ، نوعی گسل معکوس است که شیب آن زاویه ای کمتر از 10 درجه دارد. و لغزش کلی آن زیاد است .

 

گسل عادی

گسلی را عادی گویند که کمر بالا نسبت به کمر پایین به طرف پایین حرکت نموده باشد . شیب متوسط گسل‌های عادی بین....تا...درجه متغیر است که ممکن است کمتر نیز باشد . در گسل عادی گاهی ممکن است که شیب سطح گسل در جهت شیب طبقات باشد ولی گاهی نیز شیب گسل در خلاف جهت شیب طبقات است . در گسلهای عادی گاهی پدیده های پایین افتادگی و یا بالا آمدگی نیز دیده می شود .

ایین افتادگی Graben

اگر بر اثر دو گسل عادی با لغزش نسبتاً‌ مساوی، قطعه‌ای از زمین از نواحی اطراف پایین‌تر قرار گیرد به آن پایین افتادگی یا گرابن گویند.

بالا افتادگی Horst

اگر بر اثر دو گسل عادی با لغزش تقریباً مساوی، قطعه‌ای از زمین نسبت نواحی اطراف خود بالاتر قرار گیرد، به آن هورست یا بالا آمدگی می‌گویند.