دراسة جديدة تكشف عن العوامل المؤثرة على الزلازل المستحثة
تاريخ النشر: 26th, January 2024 GMT
أصبحت الزلازل من صنع الإنسان، أو ما يسمى بالزلازل المستحثة، مصدر قلق متزايد، حيث يمكن أن يكون بعضها قويا بما يكفي لإحداث أضرار جسيمة.
ويعد فهم العمليات الفيزيائية الأساسية لهذه الأحداث بشكل أفضل، هو مفتاح تجنب الزلازل الكبيرة والجامحة المستحثة بشكل منهجي، ولذلك، تعمقت دراسة جديدة في آليات الزلازل التي من صنع الإنسان، مع التركيز على دور خشونة الصدع وعدم تجانس الإجهاد.
ونشر باحثون في مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض (GFZ) دراسة توضح العوامل المؤثرة على الزلازل التي يسببها الإنسان.
وقد مكنتهم دراستهم من تسليط الضوء على الزلازل المستحثة أثناء أنشطة، مثل حقن السوائل أو استخراجها كما هو الحال في خزانات النفط أو الغاز، أو التخلص من مياه الصرف الصحي، أو خزانات الطاقة الحرارية الأرضية.
وتستكشف الدراسة التفاعل بين خشونة الصدع وعدم تجانس الإجهاد في تكوين الأحداث الزلزالية وتقدم خارطة طريق لفهم مثل هذه الأحداث بشكل أفضل وربما منعها.
وتعاون الدكتور لي وانغ وفريقه في قسم الميكانيكا الجيولوجية والحفر العلمي في مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض مع باحثين من جامعة أوسلو لإجراء تجارب رائدة لحقن السوائل تحت المراقبة الصوتية في مختبر الميكانيكا الجيوميكانيكية في مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض (GFZ).
ومن خلال ضغط عينات الصخور المزودة بأجهزة استشعار للكشف عن الانبعاثات الصوتية (الزلازل الصغيرة)، قام الفريق بمحاكاة ظروف مشابهة لتلك الموجودة في الخزانات الجيولوجية أثناء حقن السوائل.
وكشفت الدراسة أن الصدوع الخشنة والملساء في الصخور تتفاعل بشكل مختلف خلال التجارب المعملية.
ويؤكد الدكتور وانغ: "لقد أثبتنا التوطين التدريجي للنشاط الزلزالي الصغير الذي يشير إلى انتقال الضغط قبل الأحداث الكبيرة المستحثة أثناء حقن السوائل".
وعلى عكس الصدوع الملساء، فإن الانزلاق الناتج عن الحقن على الصدوع الخشنة ينتج عنه مجموعات موضعية مكانية من الانبعاثات الصوتية، خاصة حول درجات التوتر الشديدة.
وتؤدي هذه الظاهرة إلى ارتفاع معدلات الانزلاق المحلي المستحث وعدد أكبر نسبيا من الأحداث الزلزالية الكبيرة.
الملاحظات المخبرية والآثار المترتبة على العالم الحقيقي
ولفهم أهمية التجارب المعملية للزلازل في العالم الحقيقي، قام العلماء بتجميع مجموعات البيانات من مختلف دراسات الزلازل المستحثة.
وساعدت كفاءة الحقن الزلزالي، التي تمثل نسبة الطاقة المنبعثة في الزلازل إلى مدخلات الطاقة الهيدروليكية، على التمييز بين التمزقات التي يتم التحكم فيها بالضغط والتمزقات الجامحة.
وقال الدكتور وانغ: "ملاحظاتنا المعملية تحمل أوجه تشابه مع تلك الزلازل المستحثة على نطاق ميداني والمتوافقة مع التمزقات التي يتم التحكم فيها بالضغط. وتشير الدراسة إلى أن مراقبة حقن السوائل في الخزانات الجيولوجية في الوقت الحقيقي يمكن أن تساعد في تحديد عمليات التوطين قبل الأحداث المستحثة الأكبر، ما يوفر وسيلة لتجنبها".
ويعد هذا البحث جزءا من مبادرة مستمرة للتنبؤ بالزلازل المستحثة في الخزانات الجيولوجية وتخفيف المخاطر الزلزالية. ومن خلال جلب العمليات من النطاق الميداني إلى المختبر، يهدف العلماء إلى التحكم في العوامل التي تؤدي إلى الأحداث الزلزالية وفهمها بمزيد من التفصيل.
ويسلط البروفيسور ماركو بونهوف، رئيس قسم الميكانيكا الجيولوجية والحفر العلمي في مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض، الضوء على إمكانية إجراء مثل هذه الدراسات للتخفيف من المخاطر الزلزالية التي يتسبب بها الإنسان. ويشير إلى أن "فهم عمليات تشوه الصخور بمزيد من التفصيل هو شرط مسبق للوصول إلى القبول العام عند استخدام باطن الأرض الجيولوجي لتخزين الطاقة واستخراجها".
المصدر: أخبارنا
إقرأ أيضاً:
منها دولة أفريقية.. كويكب يقترب من الأرض وناسا تكشف المواقع المتضررة
في تقرير جديد، كشفت وكالة ناسا الأمريكية عن معلومات مقلقة حول كويكب يقترب من كوكب الأرض، حيث حذرت العديد من وكالات الفضاء العالمية من خطر محتمل يتسبب به.
يُعرف هذا الكويكب باسم "2024 YR4"، وقد تمت الإشارة إليه كجرم سماوي قد يسبب دماراً شاملاً إذا وقع اصطدام مع الأرض.
تحديد مواقع الاصطدام المحتملةقدّم المهندس ديفيد رانكين من مشروع "مسح كاتالينا السماوي"، الذي تموله وكالة ناسا، توقعات حول المنطقة التي قد يحدث فيها الاصطدام.
وفقًا للمعلومات المتاحة، إذا اقترب الكويكب من الأرض في عام 2032، فإن نقطة الاصطدام ستكون محتملة ضمن نطاق جغرافي ضيق يمتد من شمال أمريكا الجنوبية إلى المحيط الهادئ، وصولًا إلى مناطق في إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وآسيا.
نقطة القلق تكمن في أن المسار المحدد للكويكب يمر بجانب العديد من المناطق ذات الكثافة السكانية العالية، مثل مدينة تشيناي في الهند وجزيرة هاينان في الصين.
وحسب التقديرات، فإن احتمالية حدوث التصادم في 22 ديسمبر 2032 تبلغ نحو 2.1%، أي ما يعادل 1 من أصل 48.
حجم الكويكب وقوة الدمار المحتملةتُشير تقديرات وكالة الفضاء الأمريكية إلى أن الكويكب "2024 YR4" يبلغ قطره حوالي 90 مترًا (300 قدم).
إذا وقع الاصطدام، يتوقع الخبراء أن يُحدث الكويكب انفجارًا هائلًا تصل قوته إلى 8 ميجا طن من مادة "تي إن تي"، وهذا يزيد بأكثر من 500 ضعف عن القوة التدميرية للقنبلة الذرية التي اُستخدمت في هيروشيما خلال الحرب العالمية الثانية.
المناطق الجغرافية المعرضة للخطرتم اكتشاف الكويكب "2024 YR4" لأول مرة في ديسمبر من العام الماضي، ومنذ ذلك الحين تصدّر قوائم المخاطر المرتبطة بالاصطدامات المحتملة.
يُعتبر حالياً الكويكب الوحيد الذي تتجاوز احتمالية اصطدامه بالأرض نسبة 1%، وقد حصل على تصنيف 3 على مقياس تورينو، الذي يُستخدم لتقييم مستويات الخطر الناجم عن الكويكبات القريبة من الأرض.
رغم أن احتمالات الاصطدام ما زالت ضئيلة إلى حد ما، تمكن الدكتور رانكين من استخدام البيانات المتاحة لوضع توقعات حول المناطق المتأثرة في حال وقوع الاصطدام.
يهدد "ممر الخطر" عدداً من الدول الواقعة في مساره، بما في ذلك الهند وباكستان وبنجلاديش وإثيوبيا والسودان ونيجيريا وفنزويلا وكولومبيا والإكوادور.
تأجيل محاكمة عاطل بتهمة قتل سيدة فى القناطر الخيرية للخميس المقبل