اكتشاف خطأ يلتئم ذاتيًا بعد ساعات قليلة فقط، مما يزيد من خطر الزلزال بشكل غير متوقع

تظهر أبحاث جديدة أن الصدوع العميقة يمكن أن تلتئم ذاتيا في غضون ساعات فقط، مما يؤدي إلى تراكم خطر وقوع زلزال قوي بشكل أسرع بكثير مما كان مفهوما في السابق.

تظهر دراسة نُشرت حديثًا أن الصدوع العميقة تحت الأرض يمكن أن "تغلق" نفسها بسرعة مدهشة في غضون ساعات من وقوع حدث زلزالي بطيء - الصورة: SciTechDaily.com

تظهر دراسة جديدة أن الصدوع العميقة تحت الأرض يمكن أن "تلتئم" في غضون ساعات فقط بعد أحداث الانزلاق البطيء - وهي سرعة كافية لتغيير الطريقة التي تتراكم بها الطاقة وتنطلق قبل حدوث الزلزال.

وتظهر نتائج الأبحاث التي أجرتها جامعة كاليفورنيا ديفيس، والتي نشرت في 19 نوفمبر/تشرين الثاني في مجلة Science Advances، أن المعادن مثل الكوارتز يمكن أن تلتئم مجهريًا تحت ضغط ودرجة حرارة مرتفعتين للغاية، مما يساعد الكسور على استعادة قوتها في غضون ساعات قليلة.

وفقًا للأستاذة أماندا توماس، تُظهر النتائج التجريبية أن الصدوع تعمل كنظام شفاء ذاتي. فبعد كل حركة انزلاق بطيئة، يمكن للصخور المكسورة أن تلتحم بسرعة، مما يسمح للضغط بالتراكم باستمرار، وقد يؤدي إلى زلازل أكبر في المستقبل.

في السابق، اعتقد العلماء أن الصدوع تستغرق وقتًا طويلاً لاستعادة تماسكها. إلا أن النتائج الجديدة تُظهر أن التعافي يحدث بسرعة كبيرة، لدرجة أن حتى التغيرات الطفيفة في قوى المد والجزر للقمر والشمس قد تُحفز المزيد من الحركة.

لاختبار هذه الآلية، هيأ فريق توماس وأستاذ الكيمياء الجيولوجية جيمس واتكينز ظروفًا تُحاكي بيئة أعماق قشرة الأرض. ضُغِط مسحوق الكوارتز في أسطوانات فضية تحت ضغط 1 جيجاباسكال ودرجة حرارة 500 درجة مئوية. بعد عملية "الطهي"، فُحصت العينات باستخدام الموجات فوق الصوتية والمجاهر الإلكترونية.

أظهرت النتائج أن جزيئات المعدن المكسورة بدأت بالالتحام ببعضها. وكوّنت الرابطة الجديدة قوة ملحوظة بعد 6 إلى 24 ساعة فقط، مشابهة لآلية عمل المواد اللاصقة الفورية.

قد يكون إعادة ضغط الصدع عاملاً أساسياً في العديد من الأنظمة الجيولوجية، ليس فقط في مناطق الاندساس العميقة، بل أيضاً في الصدوع الضحلة قرب السطح حيث تحدث الزلازل الكبيرة. ولطالما أُهمل هذا العامل إلى حد كبير في نماذج التنبؤ الزلزالي، على الرغم من أنه يحدد معدل تراكم الضغط وتواتر الزلازل، كما يقول البروفيسور توماس.

تُوسّع الدراسة أيضًا فهم حوادث الانزلاق البطيء، لا سيما في منطقة كاسكاديا لانغماس القشرة الأرضية في شمال غرب المحيط الهادئ ، حيث يمكن أن تستمر الحركات لأيام أو أشهر. تُظهر الصدوع هناك القدرة على استئناف الانزلاق بعد ساعات أو أيام فقط، مما يشير إلى استرخاء سريع للضغط.

وبحسب العلماء فإن قدرة الشفاء المجهرية بين جزيئات المعادن يمكن أن تخلق تأثيرات متتالية على نطاق مئات الكيلومترات، أي بحجم الزلازل الكبيرة.

هذا يعني أن التغيرات الطفيفة جدًا في الأرض، في تماسك حبيبات الكوارتز، قد تؤثر على كيفية تراكم الطاقة أو إطلاقها بمرور الوقت. إذا استُعيد التماسك بسرعة، يمكن للصدع استعادة "انغلاقه" بشكل أقوى، مما يؤدي إلى استمرار ضغط الطاقة بدلًا من إطلاقها تدريجيًا عبر حركات صغيرة.

وعلى العكس من ذلك، في ظل بعض الظروف، يمكن أن يؤدي هذا الاستعادة الذاتية أيضًا إلى تغيير إيقاع الانزلاق البطيء، مما يؤثر على متى وكيف ينتشر الضغط في قشرة الأرض.

ولهذا السبب يقول العلماء إن فهم عملية الشفاء الذاتي المجهرية لا يساعد فقط في تفسير السلوك غير المعتاد للانزلاق البطيء، بل إنه أيضًا مفتاح للتنبؤ بشكل أكثر دقة بمخاطر الزلازل في المناطق ذات مناطق الاندساس النشطة.

حدث الانزلاق البطيء (SSE)

هذا شكل بطيء جدًا من الحركة الزلزالية، لا يُسبب اهتزازًا قويًا كالذي يُسببه الزلزال. بدلًا من إطلاق الطاقة في ثوانٍ، يستمر الانزلاق البطيء لأيام أو أشهر. تتحرك الصفائح التكتونية بضعة سنتيمترات فقط، لكن هذا يكفي لتراكم الضغط في قشرة الأرض وتعديله.

وتعتبر هذه الأحداث مهمة لأنها يمكن أن تشير إلى تغيرات في ضغوط الصدع، حتى مع وجود آثار على احتمال وقوع زلازل كبيرة في المستقبل.

منطقة الاندساس

هذه هي الحدود التي تنزلق عندها صفيحة محيطية تحت صفيحة قارية. عندما تغوص الصفيحة في وشاح الأرض، تُولّد حرارة وضغطًا هائلين. وهي المنطقة الأكثر نشاطًا زلزاليًا على الكوكب، حيث تحدث الزلازل البطيئة والكبيرة.

العودة إلى الموضوع

مينه هاي

المصدر: https://tuoitre.vn/phat-hien-dut-gay-tu-lien-chi-sau-vai-gio-nguy-co-dong-dat-tang-kho-luong-20251120091315604.htm