ما هو علم الزلازل؟

علم الزلازل:

ترجع دراسة علم الزلالزل (الموجات الاهتزازية) إلى محاولات قام بها الصينيون منذ حوالي 2000 سنة، لتحديد المصدر الذي تنشأ عنه موجات الزلازل. وجهاز قياس الاهتزاز الذي استعمله الصينيون هو عبارة جرّة كبيرة مجوَّفة تحتوي على كتلة معلقة من أعلى. وهذه الكتلة المعلقة التي تشبه ساعة البندول متصلة بطريقة ما، بفكوك عدد من التماثيل التي على هيئة تنِّينات تحيط بالجرّة ويوجد بين فكَّي كل تنّين كرة معينة.
وعندما تصل الموجات الزلزالية إلى الجهاز، فإن الحركة النسبية بين الكتلة المعلقة والجرة قد تسمح بسقوط بعض الكرات المعدنية من أفواه تماثيل الضفادع المنتظرة تحتها. وقد يكون الصينيون على علم بأن الحركة القوية الأولى للزلزال لها اتجاه. وعندما تكون الحركة بدرجة قوية فإن كل الأشياء غير المثبتة سوف تتهاوى في نفس الاتجاه. ويبدو أن الصينيين استعملوا هذه الحقيقة للكشف على اتجاه مصدر الزلزال.
ولكن الحركة المعقدة للموجات الزلزالية، تجعل من المستبعد في أغلب الأحيان أن يتم تجديد الاتجاه الحقيقي للزلزال. ومن حيث المبدأ على الأقل فإن المرجفة الحديثة (مرسمة الزلازل) وهي جهاز تسجيل الموجات الزلزالية، حيث تشبه الجهاز الذي استعمله الصينيون القدماء، فالمرجفة كتلة معلقة من وتد مثثبت في الأرض. وعندما تصل الاهتزازات الناتجة عن زلزال بعيد عن جهاز التسجيل، فإن القصور الذاتي للكتلة تُبقيها ساكنة نسبياً بينما تتحرك الأرض مع الوتد.
ويتم تسجيل حركة الأرض بالنسبة للكتلة الساكنة على قرص دوار أو على شريط ممغنط. ونظراً لأن الزلزال يُحدث حركة رأسية وأخرى أفقية، فإنه توجد حاجة إلى أكثر من نوع من المراجف. وقد صمم جهاز بحيث تتأرجح الكتلة من جانب إلى جانب كاشفة بذلك الحركة الأفقية لسطح الأرض. وعادة ما يتم استعمال جهازين لقياس الحركات الأفقية أحدهما في اتجاه شمال جنوب والآخر في اتجاه شرق غرب. ويمكن الكشف عن حركة الأرض الرأسية إذا ما علقت الكتلة من لولب موجود على الجهاز.
ويمكن توضيح المبدأ الذي تقوم عليه المرجفة بربط كتلة ثقيلة في خيط والامساك بالنهاية الأخرى للخيط؛ بحيث يكون الثقل معلقاً قريباً من الأرض. وتمثل الحركة السريعة للخيط من جانب إلى جانب الاهتزازات التي يحدثها الزلزال. ولوحظ أن الكتلة تبقى ساكنة وأي حركة تلاحظها سوف تكون بسيطة وهي تمثل التأرجح الطبيعي للبندول، كما تزوّد المرجفات الحديثة لقياس الزلازل بوسيلة خاصة لتضاؤل الموجات؛ وذلك لازالة أثر التأرجح للكتلة المعلقة.