书籍暂未推出简体中文版——当前显示 العربية 版。
علوم الأرض والفضاء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية · 1–9 年级
8البراكين والزلازل: نظرة أولى
مساء الاثنين، تعرض نشرة الأخبار بركانًا في جزيرة بعيدة. وفي الظلام، تتدفق نافورة من صخر برتقالي متوهج من شق في الأرض، وتنساب أنهار من النار ببطء على المنحدر حتى البحر، وهي تفحّ ويتصاعد منها البخار. ويوم الخميس، تعرض النشرة مكانًا آخر: بلدة صغيرة اهتزت فيها الأرض نصف دقيقة عند الفجر. فسقطت المداخن في الشارع، وانزلق بيت قديم عن أساسه.
حدثان مختلفان كل الاختلاف. لكن كليهما يأتي من أعماق الأرض، وكلاهما، كما سنرى، يحدث في بعض مناطق العالم أكثر بكثير مما يحدث في غيرها.
ما تعرفه من قبل
الجبال والتلال والوديان والسهول هي أشكال سطح الأرض (الفصل 2). واليابسة على الأرض مجموعة في سبع قارات، بين خمسة محيطات؛ والمحيط الهادئ أكبر المحيطات (الفصل 6).
8.1 بركان يثور
في أعماق بعيدة تحت أقدامنا، باطن الأرض شديد الحرارة. وفي بعض الأماكن، يكون الصخر هناك حارًا إلى حد أنه ينصهر. وهذا الصخر المنصهر أخف من الصخر الصلب المحيط به، فيصعد ببطء، كما تصعد السدادة في الماء. وحيث يجد منفذًا إلى السطح، يولد بركان.
تعريف 8.1 (البركان)
البركان مكان يخرج فيه صخر منصهر من أعماق الأرض إلى السطح، وهو أيضًا التلة أو الجبل الذي يبنيه الصخر المنصهر هناك، طبقة بعد طبقة.
تعريف 8.2 (الثوران والحمم والرماد البركاني)
الثوران هو الوقت الذي يقذف فيه البركان صخرًا منصهرًا ورمادًا وغازًا. والحمم صخر منصهر ينسكب على السطح؛ فيسيل، ثم يبرد ويتصلب صخرًا جديدًا. والرماد البركاني قطع صغيرة جدًا من الصخر والزجاج يقذفها الثوران في الهواء؛ ثم تتساقط كأنها ثلج رمادي.
ليست كل الثورانات متشابهة. ففي بعضها تكون الحمم سائلة: فتنسكب بهدوء أنهارًا متوهجة قد تسيل كيلومترات، وتبلغ البحر أحيانًا. وفي بعضها الآخر يكون الصخر المنصهر لزجًا مليئًا بالغاز، كقارورة مشروب غازي رُجّت: فإذا انفجر خارجًا، انفجر عمودًا هائلًا من الرماد يرتفع عاليًا في السماء.
مثال 8.3 (جبل سانت هيلينز، 1980)
في ربيع عام 1980، نما انتفاخ على جانب جبل سانت هيلينز، إذ كان الصخر المنصهر يندفع إلى الأعلى داخل الجبل. وفي صباح 18 مايو، هز زلزال صغير الجبل، فانزلق الانتفاخ في انهيار أرضي هائل، وانفجر البركان جانبيًا وإلى الأعلى. واختفت أعلى 400 متر من الجبل: فصارت القمة فوهة هائلة.
8.2 الأرض تهتز
الصخور في الأعماق تحت أقدامنا ليست ساكنة تمامًا. فهي تُدفع وتُشد ببطء شديد. وتنحني قليلًا، كمسطرة تضغط طرفيها — حتى تنكسر فجأة وتنزلق. فترسل الهزة الأرض مهتزة كيلومترات في كل الاتجاهات.
تعريف 8.4 (الزلزال)
الزلزال اهتزاز مفاجئ للأرض، تسببه صخور تنكسر وتنزلق في أعماق باطن الأرض.
لا يدوم الزلزال عادة إلا بضع ثوانٍ، وقد يدوم دقيقة أو دقيقتين في أكبرها. وأكثر الزلازل صغيرة إلى حد أن أحدًا لا يشعر بها: الأجهزة وحدها تلتقطها. أما الزلزال القوي فقد يجعل الأرض تتمايل كسطح سفينة، ويشق الطرق، ويهدم الجدران والبيوت.
ملاحظة 8.5 (كم مرة؟)
يحتفظ الجيولوجيون بقائمة لكل الزلازل الكبيرة على الأرض. وفي السنوات الخمسين من 1976 إلى 2025، تعدّ القائمة 7 031 زلزالًا كبيرًا (قويًا بما يكفي لإتلاف المباني القريبة منه): أي نحو 141 في السنة، أو قرابة 3 كل أسبوع. أما أكبرها على الإطلاق، تلك التي قد تدمر مدنًا كاملة، فنحو 14 في السنة. وعلى الأرض نفسها، ثار نحو 1 200 بركان في آخر اثني عشر ألف سنة تقريبًا.
8.3 أين تحدث البراكين والزلازل
لو حدثت البراكين والزلازل في أي مكان كيفما اتفق، لتوزعت نقاطها على خريطة العالم توزعًا منتظمًا. لكنها ليست كذلك.
الخريطة أدناه تبين نمطًا لافتًا. فأكثر البراكين وأكثر الزلازل الكبيرة تقع في أحزمة طويلة ضيقة. وأطولها جميعًا يدور حول المحيط الهادئ: من نيوزيلندا صعودًا عبر إندونيسيا والفلبين واليابان، ثم إلى ألاسكا، ثم نزولًا على طول الساحل الغربي للأمريكتين حتى طرف تشيلي. ولكثرة براكينه، كثيرًا ما يسمى «حزام النار».
وهناك أحزمة أصغر: أحدها يعبر جنوب أوروبا وآسيا، من البحر الأبيض المتوسط إلى جبال الهيمالايا؛ وأحزمة أخرى تمتد في وسط المحيطات، حيث تختبئ البراكين تحت الماء. وبعض الأماكن، مثل هاواي، فيها براكين بعيدة عن أي حزام. أما لماذا تقع الأحزمة حيث تقع، فذلك سؤال يجيب عنه الفصل 18: والجواب يفسر شكل الخريطة كلها.
8.4 السلامة أولًا
لا أحد يستطيع أن يوقف ثورانًا أو زلزالًا. لكن معرفة ما يجب فعله تنقذ الأرواح.
السلامة
أثناء الزلزال. ما إن تشعر باهتزاز الأرض: انبطح على يديك وركبتيك؛ واحتمِ بتغطية رأسك وعنقك بذراعك، وازحف تحت طاولة أو مكتب متين إن وُجد قريبًا منك؛ وتمسّك به حتى يتوقف الاهتزاز. لا تركض إلى الخارج والأرض تهتز، ولا تقف عند عتبة الباب: فالزجاج والأشياء المتساقطة هي الخطر الأكبر. وحين يتوقف، غادر المبنى بهدوء، كما تتدرب في تمارين الإخلاء في المدرسة.
قرب بركان. يراقب العلماء البراكين التي قد تستيقظ. فإذا حذّروا من ثوران قادم، طلبت السلطات من الناس مغادرة المنطقة. فاتبع تعليماتها فورًا، ولا تقترب أبدًا لتتفرج.
8.5 تمارين
تمرين 8.1 ★
حمم أم رماد أم غاز؟ (أ) نهر من الصخر المنصهر المتوهج يسيل على منحدر؛ (ب) قطع صغيرة جدًا من الصخر تُقذف في السماء، ثم تتساقط كأنها ثلج رمادي؛ (ج) شيء لا يُرى يخرج من البركان مع الرماد.
تمرين 8.2 ★
ما الزلزال؟ هل يدوم ساعات، أم ثواني؟
تمرين 8.3 ★
رتّب الخطوات الثلاث: تمسّك؛ انبطح؛ احتمِ.
حل
حل التمرين 8.3.
انبطح، احتمِ، تمسّك.
تمرين 8.4 ★
تمرين 8.5 ★
صواب أم خطأ؟ (أ) أكثر الزلازل أصغر من أن يُشعر بها. (ب) تبقى الحمم سائلة إلى الأبد. (ج) حين تهتز الأرض، فالأسلم أن تركض إلى الخارج.
تمرين 8.6 ★
انظر إلى رسم البركان في الصفحة 51. من أين يأتي الصخر المنصهر؟ ومن أين يخرج؟
تمرين 8.7 ★★
جد على الخريطة: (أ) بلدًا من بلدان الأمريكتين فيه براكين كثيرة على طوله كله؛ (ب) مجموعة جزر في وسط المحيط الهادئ، فيها براكين، ولا تقع على الحلقة.
تمرين 8.8 ★★
يحدث نحو 141 زلزالًا كبيرًا في السنة. فكم زلزالًا يقابل ذلك تقريبًا في الشهر؟ (في السنة 12 شهرًا؛ أعطِ عددًا صحيحًا.)
تمرين 8.9 ★★
نحو 3 من كل 4 زلازل كبيرة جدًا تحدث في الحلقة حول المحيط الهادئ. فمن بين 20 زلزالًا كبيرًا جدًا، كم زلزالًا تتوقع تقريبًا في الحلقة؟ وكم خارجها؟
حل
حل التمرين 8.9.
من 20، الربع 5، فثلاثة الأرباع : أي نحو 15 في الحلقة، ونحو خارجها.
تمرين 8.10 ★★
أثناء تمرين على الزلزال، ركض ليو ليقف عند باب الفصل. ماذا كان عليه أن يفعل بدلًا من ذلك، ولماذا؟
حل
حل التمرين 8.10.
كان عليه أن ينبطح على يديه وركبتيه، ويغطي رأسه وعنقه تحت طاولته، ويتمسك بها حتى يتوقف الاهتزاز. فعتبة الباب لا تحميه من الأشياء المتساقطة أو المتطايرة، والركض والأرض تهتز قد يوقعه أرضًا.
تمرين 8.11 ★★★
من البراكين البالغ عددها 1 214 على الخريطة، يقع 837 في الحلقة حول المحيط الهادئ. كم بركانًا يقع خارجها؟ وهل عبارة «نحو 2 من كل 3» طريقة جيدة لوصف نصيب الحلقة؟ (تلميح: كم ثلثا 1 200؟)
حل
حل التمرين 8.11.
خارج الحلقة: بركانًا. ثلث 1 200 هو 400، فثلثا 1 200 هما 800. والحلقة تضم 837، أي أكثر بقليل من 800 من نحو 1 200: فعبارة «نحو 2 من كل 3» وصف جيد.