كشف أسرار صخور جاذبة وغير مستقرة قد تكون منقذة للحياة!
لا تعد الصخور المتوازنة غير المستقرة من بين أكثر المشاهد دراماتيكية وجاذبة للأنظار فقط، ولكنها أيضا مفيدة بشكل كبير في تحديد مخاطر الزلزال في منطقة ما.
ويُعلم عدم الاستقرار، الذي يعطي PBRs - وهو مصطلح رسمي يستخدمه الجيولوجيون - اسمها، الخبراء بالاهتزاز والارتعاش الذي شهدته منطقة معينة في الماضي.
ومن خلال تحليل هشاشة وعمر بعض PBRs في كاليفورنيا، حدد الباحثون الحد الأعلى لشدة الزلزال، الذي حدث منذ تشكل الهياكل الصخرية، واستخدموا هذه المعلومات لتقليل عدم اليقين في نماذج المخاطر الحالية للزلازل الكبيرة بنسبة 49%.
وتقول عالمة الجيولوجيا آنا رود، من إمبريال كوليدج لندن في المملكة المتحدة: "يمكن أن يساعدنا نهجنا الجديد في تحديد المناطق التي من المرجح أن تتعرض لزلزال كبير. تعمل PBRs مثل أجهزة قياس الزلازل العكسية من خلال التقاط التاريخ الزلزالي الإقليمي الذي لم نكن قريبين من رؤيته، وإخبارنا بالحد الأعلى من اهتزازات الزلازل السابقة ببساطة عن طريق عدم الانقلاب. ومن خلال الاستفادة من هذا، نقدم بيانات قيمة بشكل فريد عن معدلات نادرة، وزلازل بقوة كبيرة".
واشتمل البحث الجديد على مرحلتين. أولا، قام الباحثون بتحديد عمر تكوينات PBR من خلال تأريخ التعرض للسطح الكوني، وحساب عدد ذرات البريليوم النادرة داخل الصخور (التي تكونت عن طريق التعرض طويل المدى للأشعة الكونية).
وثانيا، استخدم الباحثون محاكاة النمذجة ثلاثية الأبعاد لحساب مقدار الاهتزاز، الذي يمكن أن تتحمله هذه الصخور قبل السقوط. وكانت إحدى النتائج التي خرجت بها الدراسة هي أنه يمكن الحفاظ على PBRs في المناظر الطبيعية، لضعف المدة المحددة سابقا.
وتعد هذه المعلومات إضافة لا تقدر بثمن لنماذج مخاطر الزلازل، لأنها تسد بعض الفجوات في معرفتنا قبل وجود معدات المراقبة الحديثة - ما يشير إلى نشاط الزلزال منذ ما يصل إلى مليون سنة مضت.
وتتكون نماذج المخاطر من عدد محير من العوامل ونقاط البيانات المختلفة، من موقع خطوط الصدع إلى النشاط الزلزالي بمرور الوقت. وتساعد السجلات الصلبة، مثل تلك التي أنتجتها الدراسة الجديدة، على تعديل تلك العوامل الأخرى بمزيد من الدقة.
وتقول آنا رود: "نحن ننظر الآن إلى PBRs بالقرب من صدوع الزلازل الكبرى، مثل صدع سان أندرياس بالقرب من لوس أنجلوس. ونبحث أيضا في كيفية تحديد البيانات - سواء كانت معدلات انزلاق خطأ أو اختيار معادلات اهتزاز الأرض - التي تؤدي إلى تحريف النتائج في نماذج المخاطر الأصلية".
ويمكن أن تتكون PBRs عندما تتآكل الصخور اللينة لتترك صخورا أكثر صلابة خلفها، أو عندما تترك الأنهار الجليدية المتراجعة الصخور خلفها في مواقع غير طبيعية. وهناك العديد من الأمثلة في جميع أنحاء العالم، من Brimham Rocks في يوركشاير في المملكة المتحدة، إلى نصب Chiricahua التذكاري الوطني في ولاية أريزونا في الولايات المتحدة.
ويمكن أن تساعد النماذج في تحديد مخاطر الزلازل المستقبلية للمناطق السكنية والمواقع، التي تحتوي على منشآت رئيسية، مثل السدود ومحطات الطاقة النووية.
وبفضل البحث الجديد، لدينا الآن فكرة أفضل عن المدة التي يمكن أن تبقى فيها PBRs، ومقدار الاهتزاز الذي يستغرقه إزاحتها بالضبط. وكل هذا معلومات مفيدة لتجميع نماذج المخاطر، خاصة في الحالات التي قد تكون فيها مصادر البيانات الأخرى غير متوفرة، مثل خطوط الأعطال البحرية التي لا يمكن مراقبتها بسهولة.
ويقول عالم الجيولوجيا ديلان رود، من إمبريال كوليدج لندن: "نحن نتأرجح على حافة اختراق علمي للتنبؤ بالزلازل. تتمتع تقنيات "الساعة الصخرية" لدينا بالقدرة على توفير تكاليف ضخمة في الهندسة الزلزالية، ويمكن استخدامها لاختبار وتحديث تقديرات المخاطر الخاصة بالمواقع للمناطق المعرضة للزلازل - وتحديدا في المناطق الساحلية حيث تكون المصادر الزلزالية المتحكمة في أعطال بحرية هي بطبيعتها أكثر صعوبة في التحقيق".
ونُشر البحث في AGU Advances.
المصدر: ساينس ألرت
