مقالات بالعربي: الجيولوجيا
‏إظهار الرسائل ذات التسميات الجيولوجيا. إظهار كافة الرسائل
‏إظهار الرسائل ذات التسميات الجيولوجيا. إظهار كافة الرسائل

3/03/2017

كارثة زلزالية مرتقبة في الولايات المتحدة بسبب فالق سان أندرياس!

كارثة زلزالية مرتقبة في الولايات المتحدة بسبب فالق سان أندرياس!


أعلن مختص جيولوجي بارز، أن فالق كاليفورنيا "سان أندرياس" قد ظل هادئاًً لفترة طويلة من الزمن، وقد تأخر موعده مع زلزال كبير، وقد حذر العلماء في الولايات المتحدة من أجل التحضير لزلزال محتملٍ هناك، وبقوة 8 درجات على مقياس ريختر.
وقال توماس جوردان، مدير مركز جنوب كاليفورنيا للزلازل :
"البؤر في نظام فالق سان أندرياس أصبحت متشققة بقوة للغاية، وأصبح جنوب فالق سان أندرياس على وجه الخصوص مشبعاً، ومحملاً بالإجهادات، وعلى استعداد للانطلاق!"

وقدَّم جوردان تحذيره هذا في الحديث الرئيسي في المؤتمر الوطني للزلازل السنوي في لونغ بيتش، العام الماضي، بحسب ما صرحت صحيفة لوس أنجلوس تايمز.
وهذا هو السبب لشعوره بالقلق الشديد: فقد أظهرت الأبحاث أن صفيحة المحيط الهادئ تتحرك نحو الشمال الغربي والتي على اتصال مع الصفيحة الأمريكية الشمالية بمعدل حوالي 5 أمتار (16 قدم) في كل 100 سنة، وهذا ما ينجم عنه توتر كبير جداً كلي على طول خط فالق سان أندرياس، والذي يحتاج لأن يتحرر بانتظام.

لكن في المرة الأخيرة شهدت جنوب كاليفورنيا هزة عنيفة كان في عام 1857، حيث بلغت قوة الزلزال 7.9 على مقياس ريختر مما سبب تمزقاً على طول ما يقرب من 300 كم (185 ميلا) بين مقاطعة مونتيري وجبال سان غابرييل.
وأبعد جنوباً، لا تزال المناطق على خط الفالق هادئة منذ زمن بعيد، فمقاطعة سان بيرناردينو لا تتحرك فعلياً منذ 1812، والمنطقة القريبة من بحر سالتون المتبقي لا تزال منذ أواخر 1600م.

كل هذا يعني أن هناك الكثير من التوتر في الوقت الحالي تحت ولاية كاليفورنيا، وقد وجد فريق جوردان أن هناك فرصة بنسبة 7 في المائة أن المقاطعة سوف تشهد زلزالاً بقوة 8.0 على مقياس ريختر، وذلك في العقود الثلاثة القادمة!
وهذه مشكلة كبيرة، فبالعودة لعام 2008، وجد تقرير هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية أن زلزالاً بقوة 7.8 على مقياس ريختر، جنوب صدع سان أندرياس، يمكن أن يسبب أكثر من 1800 حالة وفاة، 50 ألف إصابة، و200 بليون دولار أمريكي في التخريب، وتعطيل يدوم لفترة طويلة في البنية التحتية - مثل ستة أشهر من خطر أنظمة الصرف الصحي وحرائق الغابات المستمرة.
وعلى الرغم من أن لوس أنجلوس ليست على خط صدع سان أندرياس، فالمحاكات من قبل مركز جنوب كاليفورنيا للزلازل تبين أن الهزة ستنتشر هناك بسرعة.

يقول جوردان:
"وفقاً لنماذجهم، زلزال بذلك الحجم يمكن أن يسبب اهتزاز لمدة دقيقتين، مع نشاط قوي في وادي كواتشيلا، وجزيرة إمباير، ووادي الظباء."
والسبب في أن لوس أنجلوس على خطر كبير، هو أنها مبنية على حوض رسوبي، والموجات الاهتزازية تنتشر وتحصر هناك لتسبب اهتزازاً أعنف ويدوم لفترة أطول.

في حين أشاد جوردان بالمبادرات الأخيرة للمباني المقاومة للزلزال في لوس أنجلوس، فقد حذر من أن باقي الولاية تحتاج للاستعداد للزلزال الكبير القادم، وذلك من خلال جعل المواطنين أكثر إدراكاً لطرق البقاء آمنين خلال الزلزال، ومتى وكيف يقومون بإخلاء منازلهم.
وأوضح جوردان:
"نحن محظوظون أن النشاط الزلزالي في كاليفورنيا كان ضعيفا نسبيا خلال القرن الماضي، ولكننا نعرف أن القوى التكتونية تضيق باستمرار منابع نظام صدع سان أندرياس، مما يجعل الزلازل الكبيرة لا مفر منها."

المصدر:
sciencealert.com

11/26/2016

الزلزال الذي ضرب نيوزيلندا مؤخراً رفع قاع البحر بمقدار مترين !

الزلزال الذي ضرب نيوزيلندا مؤخراً رفع قاع البحر بمقدار مترين !


تسبب الزلزال الذي ضرب الجزيرة الجنوبية في نيوزيلندا يوم الأحد (الثالث عشر من شهر تشرين الثاني 2016)؛ والذي بلغت قوته 7.8 درجة، تسبب بِرفع قاع البحر بمقدار مترين، دافعاً بها فوق سطح المحيط !

الصور الجوية المأخوذة من قبل مهندسي البيئة تُظهِر رُقعاً أرجوانية كبيرة من الأرض المرفوعة على شمال ساحل كايكورا، وإلى جانب اللقطات المأخوذة قبل حدوث الزلزال المدمر الذي حصل يوم الأحد، والذي أسفر عن مقتل شخصين، فهي تظهر تبايناً مثيراً للقلق.

ومن خلال صور الفيس بوك المنشورة من قبل أحد السكان المحليين "آنا ريدموند" يمكن رؤية قاع البحر بارزاً من الشاطئ الرملي حتى عدة أمتار.


وتُظهِر الصور الفوتوغرافية السريعة المقربة، تُظهِر الصخورَ المغطاة بالطحالب وبحيوان "أذن البحر" وهي مثال حي لكمية الحياة في المحيطات المهددة بتأثير الزلزال، ويقول خبراء بأن الزلزال قد فتح مسبقاً خطوط فالق غير معروفة، وأن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها رفع قاع البحر في نيوزيلندا !

وصرح الدكتور في الجيولوجيا البحرية جوشو ماونت جوي (Joshu Mountjoy) لموقع (Stuff.co.nz) بأنه "لم يسبق له أن رأى كذلك الفالق من قبل أثناء وقوع زلزال" مضيفاً بأن الزلزال "ترافق بتمزق فالق معقد للغاية".

ويبدو أن الزلزال قد تصدع على طول بعض الاتجاهات العمودية، غير أن خطوط الفالق الأفقية تسببت برفع الأرض في بعض الأماكن.

وقال الدكتور ماونت جوي:
"سيستغرق هذا فترة من الوقت حتى يعود لطبيعته مرة أخرى"

وقد قام كل من الجيولوجيين نيكول ليتشفيلد، وَ بيلار فيلامور لدى GNS؛ بالتحليق فوق الساحل الشرقي للجزيرة الجنوبية، ليرصدوا الضرر الحاصل بفعل فالق Kekerengu.

ونشروا على الموقع الإلكتروني لـِ GNS:
"هنا في هذا المكان، خلخل الزلزال أمكنة التلال، والأسوار، والطرقات، وحتى قاع النهر ، حيث تحرك بعضها بمقدار حتى عشرة أمتار أفقياً، والمنزل أيضأ قد تحرك بشكل مدهش من أساساته- السكان كانوا مذعورين، ولكن بصورة أخرى كانوا بخير".

وكانت نيوزيلندا قد تعرضت لهزتين ارتداديتين كبيرتين بعد الزلزال الأولي، إحداهما بلغت 6.5 درجة مركزها في شفيوت، والأخرى 5.8 درجة، وذلك في منتصف ليل الأحد.

المصدر:
9news.com.au

9/22/2016

من أين جاء كل الذهب على الأرض ؟

من أين جاء كل الذهب على الأرض ؟


جميعنا نعلم أن الحديد أتى إلى الأرض من الفضاء، ولكن ماذا عن الذهب؟
فكرة أن الذهب قد جاء من الفضاء الخارجي تبدو كالخيال العلمي، لكنها أصبحت راسخة، إذ لقي هذا الرأي ترحيباً واسعاً في مجال علوم الأرض بعد دراسة نشرت في مجلة (Nature) تُبين أن المعادن الثمينة (أو النفيسة) هي نتيجة لقصف نيزكي بحسب نتائج تحاليل الصخور!

إذ قدمت التحاليل فائقة الدقة لبعض من أقدم عينات الصخور على الأرض؛ المُجراة من قبل الباحثين في جامعة بريستول؛ قدمت دليلاً واضحاً بأن احتياطي الكوكب من المعادن الثمينة الذي بالإمكان الوصول إليه هو نتيجة للقصف من قبل النيازك الذي حصل بعد تشكل الأرض بأكثر من 200 مليون سنة.

فخلال تشكل الأرض غاص الحديد المصهور إلى مركزها ليشكل النواة، وأخذ معه الغالبية العظمى من معادن الكوكب الثمينة، كالذهب والبلاتين، في الواقع فهنالك في النواة ما يكفي من المعادن الثمينة ليغطي كامل سطح الأرض بسماكة أربعة أمتار !

وإزالة الذهب إلى النواة كان عليه أن يترك الأجزاء الخارجية للأرض مجردة من التوهج، بأية حال فإن المعادن الثمينة أكثر غزارة بعشرات آلاف المرات في معطف الأرض السيليكاتي مما هو متوقع.

ولقد نوقشت سابقاً النتائج الاكتشافية بحسب الغزارة، أنها من وابل النيازك الذي ضرب الأرض بعد تشكل النواة، وأن حمولة النيازك من الذهب أضيفت بكاملها إلى المعطف لوحده، ولم يتم فقدها في الداخل العميق.

ولاختبارِ هذه النظرية، قام كل من الدكتور ماثياس ويلبولد (Matthias Willbold) والبروفيسور تيم إليوت في فريق بريستول للنظائر في كلية علوم الأرض، قاما بتحليل عينات من الصخور من غرينلاند التي يقارب عمرها أربعة مليارات سنة، التي جمعها الأستاذ الجامعي في جامعة أوكسفورد ستيفن مورباث (Stephen Moorbath).

هذه الصخور القديمة تقدم نافذة فريدة تطل على تركيب كوكبنا بعد تشكل النواة بفترة قصيرة، ولكن قبل القصف النيزكي المفترض، وقد حدد الباحثون تركيب نظائر التنغستن (Tungsten) لهذه الصخور؛ فالتنغستن (W) عُنصر نادِر جداً (غرام واحد من الصخر يحتوي فقط واحداً من عشرة مليون من الغرام من التنغستن)، وكباقي العناصر الثمينة والذهب، ينبغي أنه دخل إلى النواة عندما تشكلت.

وكباقي العناصر، فالتنغستين مكون من عدة نظائر (ذرات بنفس الخصائص الكيميائية ولكن الكتل مختلفة قليلا)، والنظائر تقدم بصمات قوية حول مادة وإضافات النيازك على الأرض، والتي تترك علامة تشخيص على تركيب نظائر التنغستن.

وقد لا حظ الدكتور ويلبولد انخفاضاً بنسبة 15 جزء في المليون في الغزارة النسبية لنظير 182W بين غرينلاند وصخور العصر الحديث؛ هذا التغير الضئيل ولكن المهم هو في توافق ممتاز مع ذلك المطلوب لتفسير الفائض في الذهب القابل للوصول إليه على الأرض ونتيجة ثانوية سعيدة للقصف النيزكي!

وقال الدكتور ويلبولد:
"استخراج التنغستن من العينات الصخرية وتحليل تراكيبها النظائرية إلى المطلوب بدقة؛ تتطلب جهوداً للغاية نظراً للكمية صغيرة من التنغستن المتاح في الصخور، وفي الواقع، فنحن المختبر الأول حول العالم في تحقيق مقاييس الجودة المرتفعة."

إن تأثير النيازك كان مخفوقاً في معطف الأرض من خلال عمليات الحمل الحراري الضخمة، والهدف شاق للعمل المستقبلي هو دراسة كم أخذت هذه العملية من وقت؛ ثم فيما بعد شكلت العمليات الجيولوجية القارات وركزت المعادن الثمينة (والتنجستن) في التوضعات الخامية والتي يتم استخراجها اليوم.

هذا البحث تم تمويله من قبل مجلس بحوث البيئة الطبيعية (NERC)، ومجلس وسائل العلوم والتكنولوجيا (STFC) والجمعية الألمانية للبحوث (DFG).

المصدر:
geologyin.com

8/31/2016

المجال المغناطيسي للأرض؛ كيف ينشأ وما أهميته ومتى ينقلب ؟

المجال المغناطيسي للأرض؛ كيف ينشأ وما أهميته ومتى ينقلب ؟


جميعنا يعلم أن للأرض أقطاباً ومجالاً مغناطيسياً، فالأرض هي الكوكب الوحيد من الكواكب الصخرية في المجموعة الشمسية الذي يملك مجالاً مغناطيسياً قوياً، مُصمماً بعناية لحمايتها من الرياح الشمسية التي تسببت بتآكل الغلاف الجوي في بقية الكواكب الصخرية؛ فيمنع المجال المغناطيسي للأرض وصول الرياح الشمسية إلى غلافنا الجوي، وبالتالي يحمي استمرار الحياة على الأرض.

كيف تنشأ مغناطيسية الأرض ؟

تتكون نواة الأرض من عدة طبقات، اللب الداخلي ويكون صلباً، يحيط بها اللب الخارجي؛ وهي طبقة سائلة سُمكُها 2000 كم تقريباً مكونة من صهارة الحديد والنيكل وكميات صغيرة من المعادن الأخرى، ويُولِد تدفق الحديد السائل مع المعادن المشحونة الموجودة في هذه الصهارة تياراتٍ كهربائية، والتي بدورها تنتج المجالات المغناطيسية.
إذاً بسبب هذه الصهارة المشحونة كهربائياً التي تتحرك داخل الأرض يتولد لدينا مجالاً مغناطيسياً وفقاً لقاعدة أن التيار الكهربائي يولّد مجالاً مغناطيسياً، من خلال عملية تُعرف باسم الجيودينامو (GeoDynamo).
وتجدر الإشارة إلى أن نسبة قليلة (3%) من المجال المغناطيسي الأرضي لايعود مصدرها إلى باطن الأرض؛ بل إلى حركة التيارات الكهربائية في منطقة الأيونوسفير (Ionosphere) من الغلاف الجوي.


تبدلات وتغيرات وانقلابات في الحقل المغناطيسي الأرضي

إن انزياح الحقل المغناطيسي هو أمرٌ قديم، فمنذ حوالي 800.000 سنة، جال الشمال المغناطيسي فوق القارة القطبية الجنوبية، وعاشت حيوانات الرنّة في الجنوب المغناطيسي!

والأقطاب المغناطيسية للأرض قد انقلبت عدة مرات خلال تاريخ الأرض، وخمنَّ العلماء أن دورة الانقلاب تبدأ مع ضعفِ المجالِ المغناطيسي؛ وذلك على امتداد بضعة آلاف من السنين، وبعد ذلك فالأقطاب تنقلب، ومنابع الحقل تعود من جديد إلى كامل قوتها، إلا أن الجيولوجيون لا يزالون غير متأكدين مما يسبب انقلاب اتجاه المجال المغناطيسي الأرضي.

فقد أظهرت دراسة بأنه في آخر مرة انقلبت فيها الأقطاب الأرضية، استغرقت مائة سنة فقط لتنعكس !
والمجال المغناطيسي للأرض هو حالياً في مرحلة الضعف، وتفترض بيانات تم جمعها من قبل الأقمار الصناعية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) أن الضُعْفَ يحصلُ أسرع بعشرِ مراتٍ مما اعتقده العلماء أصلاً، وتنبؤوا بأن الانقلاب من الممكن أن يأتي خلال الألفي سنة القادمتين، ويقول العلماء اليوم عن ذلك التخمين بأنه كما يتضح فهو متراخٍ جداً!


وقال مدير مركز التأريخ الجيولوجي في جامعة كاليفورنيا في بركيلي الأستاذ بول رين في بيان له:
"نحن لا نعلم فيما إذا كان الانعكاس المقبل سوف يحدث فجأة كما فعل السابق، ولكن أيضاً لا نعلم إذا كان لن يحدث"

وفي الوقت الذي درس فيه القمر الصناعي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية المجال المغناطيسي من الأعلى، فإن رين وفريقاً من الباحثين قد قاموا بدراسته من الأسفل، حيث قاموا بالحفر عبر رسوبات البحيرة القديمة المتكشفة عند قاعدة جبال أبيناين (Apennine) في إيطاليا، وكانت هذه الرسوبات مختلطة مع طبقات الرماد البركاني الناتج عن الثورانات البركانية القديمة، ويتكون الرماد من المعادن الحساسة مغناطيسياً والتي تحمل آثاراً لخطوطِ المجال المغناطيسي للأرضي قديماً، وكان الباحثون قادرين على قياس اتجاه المجال الذي كان يشير إليه الحقل!

وتمكن رين وزملاؤه من تحديد عمر صخور الرسوبيات باستخدام تقنية تدعى التأريخ بطريقة آرغون-آرغون، فقد تراكمت الطبقات على مدى عشرة آلاف عام، والانقلاب الأخير قد حصل قبل حوالي 786000 سنة تقريباً.

تبدل مفاجئ !

أظهرت الطبقات الرسوبية أيضاً أن الحقل المغناطيسي بقي بغير استقرار على مدى ستة آلاف سنة قبل أن يحصل الانقلاب الحاد والمفاجئ.
وقد شملت فترة عدم الاستقرار نقطتي انخفاض في قوة الحقل، كل واحدة منهما استمرت نحو 2000 عام.
والجيولوجيون لا يعرفون أين هو المجال المغناطيسي اليوم من ذلك المقياس الزمني للانعكاس، أو إذا كان هذا الانقلاب سوف يسلك نفس نمط الأخير، خلاصة القول أن لا أحد متأكد من موعد قدومه!

يقول رين:
"في الحقيقة نحن لا نعلم إذا ما كان الانعكاس القادم سوف يماثل ذلك الأخير، لذا إنه من المستحيل القول إذا كان ما نراه هو عبارة عن عدة حركات طفيفة محتملة، أم أنه انعكاس حقيقي"

يوم القيامة المغناطيسي ؟

كما ذكرنا فإن النواة الحديدية للأرض تتصرف كمغناطيس عملاق وتولد الحقل المغناطيسي الذي يغلف الكوكب، وهذا يساعد في الحماية في وجه العواصف الإشعاعية التي تثور من الشمس، وتندفع في بعض الأحيان بقوة نحو الأرض.

وإن ضعف المجال المغناطيسي من الممكن أن يُخرِّب شبكات الكهرباء والاتصالات اللاسلكية، وغمر الكوكب في مستويات مرتفعة بشكل غير اعتيادي من الإشعاع، لكن الخراب الوحيد الناتج عن الانعكاس؛ هو تداخل الشبكة العالمية الكهربائية.

كما أن انقلاب القطب من الممكن أن يسبب بعض المشاكل التقنية، لكن ليس هنالك داع للذعر، فالعلماء قاموا بتمشيط الجدول الزمني الجيولوجي بحثاً عن أي دليل على كوارث قد تكون ذات صلة بالانقلاب المغناطيسي، فلم يجدوا أي منها.

على كل حال، فإذا ضعف الحقل المغناطيسي كثيراً أو أنه اختفى بشكل مؤقت خلال الانقلاب، فإن الأرض يمكن أن تصاب بكمية خطيرة من الإشعاع الشمسي والأشعة الكونية.

وقال رين أن هذا التعرض يعني أن مزيداً من الناس يمكن أن تصاب بمرض السرطان، على الرغم من أنه لا يوجد دليل علمي أن هذا يمكن أن يحدث.

هناك حاجة إلى مزيد من البحوث لفهم العواقب المحتملة لانزياح القطب المغناطيسي!

المصادر:
livescience.com
www.physics.org
geologyofmesopotamia.com

مراجعة وتعديل: فراس كالو