أنواع الموجات الزلزالية

2001 الزلازل

فريال ابو ربيع و الشيخة أمثال الصباح

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

أنواع الموجات الزلزالية الموجات الزلزالية علوم الأرض والجيولوجيا

تتعدد أنواع موجات الزلازل من حيث طبيعة ذبذبتها لجزيئات الأوساط التي تمر  خلالها وطبيعة انتشارها .

وتنقسم الموجات الزلزالية إلى نوعين أساسين هما :

1- الموجات الباطنية (Body waves) :- وهي التي تتولد عند بؤرة الزلزال وقت حدوثه ، وتتميز هذه الموجات بقدرتها على الانتشار في باطن الأرض بسرعات تختلف باختلاف خواص الوسط الذي تمر فيه .

وتنقسم الموجات البطنية إلى نوعين مختلفين :

 

أ- الموجات الطولية أو الأولية (Longitudinal or Primary Waves or P- Waves)

وتنتشر في الصخور في هيئة تضاغطات وتخلخلات متتابعه مثلها مثل موجات الصوت في الهواء، وتهتز فيها جزيئات الوسط (الصخور) في نفس اتجاه انتشار الموجة.

وهي أسرع أنواع الموجات الزلزالية، ولها القدرة على الانتشار في الصخور الصلبة والسوائل على السواء، وتحمل من الطاقة قدراً أقل من الموجات المولدة من نفس الزلزال.

 

ب- الموجات المستعرضة أو الثانوية أو موجات القص (Transversal, Secondry , Shear waves, S-waves)

ويتم انتشارها عن طريق إحداث التشوّه الشكلي في الوسط الذي تمر فيه وهو ما يسمى بالقص (Shearing)، وبانتشارها تتذبذب جزيئات الوسط في اتجاه عمودي على اتجاه انتشار الموجة، ولهذا سميت بالمستعرضة.

وسرعتها أقل من سرعة الموجات الطولية في الوسط نفسه، ولهذا فإنها تصل دائماً وفي كل الحالات بعد الموجات الطولية. وحيث أن إنتشارها يعتمد على التشوه الشكلي في الأوساط التي تمر بها فإنها تنتشر في المواد الصلبة فقط ولا تنتشر في السوائل.

وهي تحمل من الطاقة قدراً أكبر من الموجات الطولية المولدة من الزلزال نفسه وتكون سعتها (Amplitude) أكبر من سعة الموجات الطولية المولدة من الزلزال نفسه.

 

2- الموجات السطحية  (Surface waves):- ينتشر هذا النوع من الموجات على الطبقات السطحية للأرض، ولهذا سميت بالموجات السطحية، ولا تتولد عند بؤرة الزلزال، إنما تتولد لاحقاً نتيجة الاصطدام والانعكاس المتعدد للموجات الباطنية بنوعيها بسطح الأرض

وتحمل من الطاقة التذبذبية قدراً أكبر من نوعي الموجات الباطنية، كما أن ترددها أقل من تردد الموجات الباطنية، ومن ثَمَّ فإنها تسبب أكبر قدر من الدمار الذي تسببه الزلازل، تليها الموجات المستعرضة، ثم الموجات الطولية.

وتتأثر طاقتها (سعة موجاتها) بعمق بؤرة الزلزال فكلما زاد عمق بؤرة الزلزال قلت طاقة أو سعة موجاته السطحية، ومن ثَمّ فالزلازل الضحلة تكون أكثر دماراً بالمقارنة بمثيلاتها من حيث القوة ولكنها أكثر عمقاً.

 

وتنقسم الموجات السطحية إلى نوعين مختلفين:-

أ- موجات لاف (Love waves)

وقد سميت باسم مكتشفها البريطاني عام 1911 وبانتشارها تتذبذب جزيئات سطح الأرض أفقياً وبشكل عمودي على اتجاه انتشارها، أي أنها من حيث طريقة الانتشار تماثل الموجات المستعرضة المستقطبة في المستوى الأفقي. 

ومن ثَمّ فإن سرعتها تساوي سرعة الموجات المستعرضة في الطبقات السطحية للأرض. وهي لا تنتشر في الأوساط المائعة مثل السوائل، تماماً كالموجات المستعرضة ويرمز لها بالرمز LQ.

 

ب- موجات رايلي (Rayleigh waves)

وهي أيضاً سميت باسم مكتشفها البريطاني عام 1885 . وينتشر هذا النوع من الموجات بتذبذب جزيئات الوسط بشكل إهليجي متراجع (Retrogressive elliptic) وذلك في مستوى رأسي مواز لاتجاه انتشار الموجة.

وتنتشر موجات رايلي بسرعة تقل قليلاً من سرعة موجات لاف حيث إن سرعتها تساوي تقريباً 0,92 من سرعة موجات لاف. ومن ثَمّ فإنها تتبعها من حيث زمن الوصول إلى المواقع المختلفة ، ويرمز لها بالرمز LR.

 

والشكلان (1-8)، (1-9) يوضحا طريقة تذبذب جزئيات الأرض وسطحها مع انتشار الموجات الطولية والمستعرضة و السطحية.

 كما يوضح الشكل (1-10) أحد تسجيلات الزلازل الذي تظهر عليه أنواع الموجات الزلزالية المختلفة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]