انهيارات أرضية

معلومات المخاطر الأرضية



تسبب الانهيارات الأرضية الوفيات والمليارات من الدولارات في أضرار الممتلكات كل عام.


مقتبس من صحيفة وقائع المسح الجيولوجي للولايات المتحدة الأمريكية 2004-3072.
الانهيارات الأرضية / خريطة الحساسية

خريطة الانهيارات الأرضية: تُظهر هذه الخريطة توزيع حالات الانهيار الأرضي والقابلية للتأثر في جميع أنحاء الولايات المتحدة المتأزمة. المناطق الحمراء لديها أعلى معدلات حدوث الانهيارات الأرضية. المناطق الوردي لديها معدلات عالية من حدوث الانهيارات الأرضية والقابلية للتأثر. خريطة للمسح الجيولوجي للولايات المتحدة. تكبير الصورة.

جدول المحتويات


الانهيارات الأرضية تحدث في جميع الولايات ال 50
الانهيار الارضي والتخفيف
عملية الانهيار الأرضي
الشرائح
الشريحة الدورانية
شريحة متعدية
كتلة الشريحة
السقوط
الانهيار الصخري
قلب
يطفو
تدفق الحطام
تدفق الأرض / الطين
الحطام الانهيار
زحف
فروق جانبية
أسباب الانهيارات الأرضية
ماء
نشاط زلزالى
النشاط البركاني
الانهيار الأرضي

الانهيارات الأرضية تحدث في جميع الولايات ال 50

الانهيارات الارضية في الولايات المتحدة تحدث في جميع الولايات ال 50. ومع ذلك ، هناك ثلاث مناطق بها معدلات مرتفعة بشكل خاص من حالات الانهيار الأرضي والقابلية للتأثر. هم انهم:

  1. المناطق الساحلية في كاليفورنيا وأوريجون وواشنطن ؛
  2. المناطق الجبلية في كولورادو وإيداهو ومونتانا ويوتا وويومنغ ؛
  3. التلال إلى الأجزاء الجبلية من كنتاكي ونورث كارولاينا وبنسلفانيا وتينيسي وفيرجينيا ووست فرجينيا التي تحجبها صخر الأساس.
يمكن تحديد هذه المناطق الثلاث بسهولة في الخريطة المصاحبة من خلال تركيزاتها العالية من اللون الأحمر والوردي. تجربة ألاسكا وهاواي أيضا العديد من أنواع الانهيارات الأرضية.

فيديو ساحق: يشرح مقطع فيديو دائرة المسح الجيولوجي الأمريكي هذا بعض الاختلافات بين أنواع مختلفة من الانهيارات الأرضية ويصف بعض أنشطة علوم الانهيارات الأرضية في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية.

الانهيار الارضي والتخفيف

في السنة المعتادة ، تسببت الانهيارات الأرضية في الولايات المتحدة في خسائر تقدر بمليارات الدولارات في الممتلكات وتقتل العشرات. الإصابات في الولايات المتحدة ناتجة بشكل أساسي عن سقوط الصخور والانهيارات الصخرية وتدفقات الحطام. في جميع أنحاء العالم ، تسبب الانهيارات الأرضية الآلاف من الضحايا وتؤدي إلى خسائر مالية كثيرة في كل عام.

المعلومات المقدمة هنا هي مقدمة لعملية الانهيار الأرضي ، وعرض لأنواع مختلفة من الانهيارات الأرضية ، ومقدمة حول كيفية تخفيف الانهيارات الأرضية وإدارتها كخطر.

فيديو ساحق: يشرح مقطع فيديو دائرة المسح الجيولوجي الأمريكي هذا بعض الاختلافات بين أنواع مختلفة من الانهيارات الأرضية ويصف بعض أنشطة علوم الانهيارات الأرضية في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية.

تشريح انهيار أرضي

الانهيار الارضي: تدفق مثالي للركود / الأرض يوضح المصطلحات الشائعة الاستخدام لوضع العلامات على أجزاء الانهيار الأرضي. تكبير الصورة.

عملية الانهيار الأرضي

يصف مصطلح "الانهيار الأرضي" مجموعة واسعة من العمليات التي تؤدي إلى الحركة الهبوطية والخارجية للمواد المكونة للانحدار ، بما في ذلك الصخور والتربة والحشو الصناعي أو مزيج من هذه. قد تتحرك المواد عن طريق السقوط أو الإطاحة أو الانزلاق أو الانتشار أو التدفق. الصورة المصاحبة عبارة عن رسم توضيحي للانهيار الأرضي ، مع المصطلحات المقبولة عمومًا التي تصف معالمه.

على الرغم من أن الانهيارات الأرضية مرتبطة أساسًا بالمناطق الجبلية ، إلا أنها يمكن أن تحدث أيضًا في المناطق التي تنخفض فيها بشكل عام. في المناطق منخفضة الإغاثة ، تحدث الانهيارات الأرضية في حالات فشل عمليات القطع والتعبئة (عمليات حفر الطرق والمباني) ، وفشل الأنهار ، والانهيارات الأرضية المنتشرة الجانبية ، وانهيار أكوام نفايات الألغام (خاصة الفحم) ، ومجموعة واسعة من حالات فشل المنحدرات المرتبطة المحاجر والمناجم المفتوحة. الأنواع الأكثر شيوعًا من الانهيارات الأرضية موصوفة وموضحة في هذه الصفحة.

الشرائح

الشريحة الدورانية

الشريحة الدورانية: هذه شريحة ينحني فيها سطح التمزق إلى الأعلى ، وحركة الشريحة تدور تقريبًا حول محور موازٍ لسطح الأرض ويعرض عبر الشريحة.

على الرغم من أن العديد من أنواع الحركات الجماهيرية مدرجة في المصطلح العام "انهيار أرضي" ، فإن الاستخدام الأكثر تقييدًا للمصطلح يشير فقط إلى الحركات الجماهيرية ، حيث توجد منطقة ضعف مميزة تفصل المادة الانزلاقية عن المواد الأساسية الأكثر ثباتًا. النوعان الرئيسيان من الشرائح هما الشرائح الدورانية والشرائح الانتقالية. يتم توضيح أنواع الشرائح والأوصاف في هذه الصفحة.

كتلة الشريحة

كتلة الشريحة: شريحة متعدية تتكون فيها الكتلة المتحركة من وحدة واحدة أو عدد قليل من الوحدات ذات الصلة الوثيقة والتي تحرك المنحدر ككتلة متماسكة نسبيًا.

شريحة متعدية

الشريحة الانتقالية: في هذا النوع من الشرائح ، تتحرك كتلة الانهيار الأرضي على سطح مستوٍ تقريبًا مع دوران قليل أو إمالة للخلف.

السقوط

الانهيار الصخري

الانهيار الصخري: السقوط عبارة عن حركات مفاجئة لكتل ​​من المواد الجيولوجية ، مثل الصخور والصخور ، المنفصلة عن المنحدرات الحادة أو المنحدرات. يحدث الانفصال على طول حالات التوقف مثل الكسور والمفاصل وطائرات الفراش ، وتحدث الحركة عن طريق السقوط الحر والارتداد واللف. تتأثر السقوط بشدة بالجاذبية ، والتجوية الميكانيكية ، ووجود الماء الخلالي.

السقوط هو سقوط مفاجئ أو انهيار كتلة كبيرة من المواد من موقع متهور. تحدث الصخور على طول المنحدرات أو المنحدرات شديدة الانحدار حيث يمكن أن تنفصل كتل الصخور وتبدأ في السقوط الحر ، وغالبًا ما يتم دمجه مع نزول كذاب أو متداول. لا يوجد انزلاق الطائرة أو سطح التدفق.

الصخور سريعة ، وبسبب سرعتها وحدوثها المفاجئ ، فهي خطيرة للغاية. غالبًا ما تحدث في فصل الربيع عندما تخفف إجراءات ذوبان الجليد من الصخور المفصلية.

قلب

اسقاط: تتميز حالات قصور القمم بالدوران الأمامي للوحدة أو الوحدات حول نقطة محورية ، أسفل أو منخفضة في الوحدة ، تحت تأثير الجاذبية والقوى التي تمارسها الوحدات المجاورة أو السوائل في الشقوق.

يطفو

تدفق الحطام

تدفق الحطام: تدفق الحطام هو شكل من أشكال حركة الكتلة السريعة التي يتم فيها تجميع مزيج من التربة الرخوة ، والصخور ، والمواد العضوية ، والهواء ، والماء في شكل ملاط ​​يتدفق إلى أسفل المنحدر. تشمل تدفقات الحطام غرامات أقل من 50 ٪. تتسبب تدفقات الحطام عادةً في التدفق المكثف للمياه السطحية ، بسبب هطول الأمطار الغزيرة أو ذوبان الثلوج السريع ، الذي يؤدي إلى تآكل وتعبئة التربة أو الصخور الرخوة على المنحدرات الحادة. تتدفق تدفقات الحطام عادةً من أنواع أخرى من الانهيارات الأرضية التي تحدث على المنحدرات الحادة ، وتكون مشبعة تقريبًا ، وتتكون من نسبة كبيرة من المواد الطميية والرملية. غالبًا ما ترتبط مناطق مصدر تدفق الحطام بأخاديد شديدة الانحدار ، وعادة ما يشار إلى رواسب تدفق الحطام بوجود مراوح الحطام في أفواه الأخاديد. الحرائق التي تشجب سفوح الغطاء النباتي تكثف قابلية المنحدرات لتدفقات الحطام.

الحطام الانهيار

الحطام الانهيار: هذا هو مجموعة متنوعة من تدفق الحطام سريع للغاية إلى سريع للغاية.

هناك خمس فئات أساسية للتدفقات التي تختلف عن بعضها البعض بطرق أساسية. يتم توضيح أنواع التدفق والأوصاف في هذه الصفحة.

على الرغم من وجود أنواع متعددة من أسباب الانهيارات الأرضية ، إلا أن الأسباب الثلاثة التي تسبب معظم الانهيارات الأرضية الضارة في جميع أنحاء العالم هي (1) مياه ؛ (2) النشاط الزلزالي. و (3) النشاط البركاني. وتناقش هذه في الأقسام أدناه.

تدفق الأرض / الطين

تدفق الأرض: تدفقات الأرض لها شكل "الساعة الرملية" المميز. يسيل المنحدر وينفد ، ويشكل وعاء أو اكتئاب في الرأس. يكون التدفق نفسه مستطيلًا ، وعادة ما يحدث في المواد ذات الحبيبات الدقيقة أو الصخور الحاملة للطين على المنحدرات المعتدلة وتحت الظروف المشبعة. ومع ذلك ، فإن التدفقات الجافة للمواد الحبيبية ممكنة أيضًا.
التدفقات الطينية: التدفق الطيني عبارة عن تدفق أرضي يتكون من مادة مبللة بما يكفي لتدفق بسرعة وتحتوي على 50 في المائة على الأقل من جزيئات الرمال والطين والطمي. في بعض الحالات ، على سبيل المثال في العديد من تقارير الصحف ، يشار عادةً إلى التدفقات الطينية وتدفقات الحطام باسم "الانهيارات الطينية".

فروق جانبية

فروق جانبية: الهوامش الجانبية مميزة لأنها تحدث عادة على المنحدرات اللطيفة جدا أو التضاريس المسطحة. النمط السائد للحركة هو امتداد جانبي مصحوب بكسور القص أو الشد. يحدث الفشل بسبب التميع ، وهي العملية التي تتحول بموجبها الرواسب المشبعة ، السائبة ، غير المتماسكة (عادة ما تكون رمالًا وغروتًا) من مادة صلبة إلى حالة سائلة. يحدث الفشل عادةً بسبب الحركة السريعة للأرض ، كتلك التي حدثت أثناء الزلزال ، ولكن يمكن أن يحدث أيضًا بشكل مصطنع. عندما تكون مادة متماسكة ، إما الأساس أو التربة ، تعتمد على مواد سائلة ، قد تخضع الوحدات العلوية للكسر والتمديد ، ثم قد تهدأ أو تترجم أو تدور أو تتحلل أو تسيل وتدفق. الانتشار الجانبي في المواد ذات الحبيبات الدقيقة على المنحدرات الضحلة هو عادة تقدمية. يبدأ الفشل فجأة في مساحة صغيرة وينتشر بسرعة. غالبًا ما يكون الفشل الأولي هو الركود ، ولكن في بعض المواد تحدث حركة دون سبب واضح. يُعرف الجمع بين نوعين أو أكثر من الأنواع المذكورة أعلاه بأنه انهيار أرضي معقد.

زحف

زحف: الزحف هو الحركة البطيئة والمطردة والهبوطية للتربة أو الصخور المكونة للانحدار. سبب الحركة هو إجهاد القص الكافي لإنتاج تشوه دائم ، ولكنه صغير جدًا بحيث لا ينتج عنه قص القص. يوجد عادة ثلاثة أنواع من الزحف: (1) موسمي ، حيث تكون الحركة داخل عمق التربة المتأثرة بالتغيرات الموسمية في رطوبة التربة ودرجة حرارة التربة ؛ (2) مستمر ، حيث الإجهاد القص يتجاوز باستمرار قوة المواد ؛ و (3) تقدمية ، حيث تصل المنحدرات إلى نقطة الفشل كأنواع أخرى من الحركات الجماهيرية. يشار إلى زحف بواسطة جذوع الأشجار المنحنية ، والأسوار عازمة أو الجدران الاستنادية ، أعمدة مائلة أو الأسوار ، وتموجات التربة الصغيرة أو التلال.

أسباب الانهيارات الأرضية

الانهيارات الأرضية والمياه

تشبع المنحدر بالماء هو السبب الرئيسي للانهيارات الأرضية. يمكن أن يحدث هذا التأثير في شكل هطول أمطار غزيرة وذوبان ثلوج وتغيرات في منسوب المياه الجوفية وتغيرات منسوب المياه على طول السواحل والسدود الترابية وضفاف البحيرات والخزانات والقنوات والأنهار.

يرتبط الانهيار الأرضي والفيضانات ارتباطًا وثيقًا لأن كلاهما مرتبط بالتهطال والجريان السطحي وتشبع الأرض بالماء. بالإضافة إلى ذلك ، عادةً ما تحدث تدفقات الحطام والتدفقات الطينية في قنوات صغيرة شديدة الانحدار وغالبًا ما تكون مخطئة للفيضانات ؛ في الواقع ، يحدث هذان الحدثان في وقت واحد في نفس المنطقة.

يمكن أن تسبب الانهيارات الأرضية فيضانات من خلال تشكيل سدود ساحلية تسد الوديان وقنوات المجرى المائي ، مما يسمح لكميات كبيرة من المياه بالنسخ الاحتياطي. هذا يتسبب في فيضانات المياه الخلفية ، وإذا فشل السد ، فيضان مجرى النهر اللاحق. وأيضًا ، يمكن للحطام الناجم عن الانهيارات الأرضية "السائبة" أو إضافة حجم وكثافة لتدفق مجرى الهواء العادي أو التسبب في انسداد القنوات وتحويلها ، مما يؤدي إلى حدوث فيضان أو تآكل موضعي. يمكن أن تتسبب الانهيارات الأرضية أيضًا في تجاوز الخزانات و / أو انخفاض سعة الخزانات لتخزين المياه.

الانهيارات الأرضية والنشاط الزلزالي

كما شهدت العديد من المناطق الجبلية المعرضة للانهيارات الأرضية معدلات معتدلة على الأقل لحدوث الزلازل في الأوقات المسجلة. إن حدوث الزلازل في المناطق شديدة الانحدار المعرضة للانهيارات الأرضية يزيد بشكل كبير من احتمال حدوث الانهيارات الأرضية ، بسبب الهز الأرضي بمفرده أو الهزة الناتجة عن تمدد مواد التربة ، مما يسمح بالتسلل السريع للمياه. تسبب زلزال ألاسكا العظمى عام 1964 في انهيار أرضي واسع النطاق وفشل أرضي آخر ، مما تسبب في معظم الخسائر المالية الناجمة عن الزلزال. شهدت مناطق أخرى في الولايات المتحدة ، مثل كاليفورنيا ومنطقة Puget Sound في واشنطن ، الانزلاقات والانتشار الجانبي وأنواع أخرى من الأعطال الأرضية بسبب الزلازل المعتدلة إلى الكبيرة. كما تسببت الصخور الواسعة الانتشار في ارتخاء الصخور نتيجة اهتزاز الأرض. في جميع أنحاء العالم ، تؤدي الانهيارات الأرضية الناجمة عن الزلازل إلى مقتل الأشخاص وتدمير الهياكل بمعدلات أعلى من مثيلاتها في الولايات المتحدة.

الانهيارات الأرضية والنشاط البركاني

الانهيارات الأرضية بسبب النشاط البركاني هي بعض من أكثر أنواع الدمار. قد تذوب الحمم البركانية الثلوج بمعدل سريع ، مما تسبب في طوفان من الصخور والتربة والرماد والمياه التي تتسارع بسرعة على المنحدرات الحادة للبراكين ، مما يدمر أي شيء في طريقها. تصل تدفقات الحطام البركاني هذه (المعروفة أيضًا باسم lahars) إلى مسافات بعيدة ، بمجرد أن تغادر أجنحة البركان ، ويمكن أن تتلف الهياكل في المناطق المسطحة المحيطة بالبراكين. تسبب ثوران جبل سانت هيلينز عام 1980 في واشنطن في انهيار أرضي كبير على الجهة الشمالية من البركان ، وهو أكبر انهيار أرضي في الأوقات المسجلة.

اتصالات المسح الجيولوجي
لمزيد من المعلومات حول الانهيارات الأرضية ، تفضل بزيارة موقع الويب الخاص ببرنامج مخاطر الانهيارات الأرضية في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. للحصول على معلومات حول الانهيارات الأرضية في منطقتك المحلية ، اتصل بالمسح الجيولوجي لولاية أو بلدك.

الانهيار الأرضي -كيفية الحد من آثار الانهيارات الأرضية

إن التعرض لمخاطر الانهيارات الأرضية هو وظيفة الموقع ونوع النشاط البشري والاستخدام وتواتر أحداث الانهيارات الأرضية. يمكن التقليل من آثار الانهيارات الأرضية على الأشخاص والهياكل عن طريق التجنب التام للمناطق الخطرة في الانهيارات الأرضية أو عن طريق تقييد أو حظر أو فرض شروط على نشاط مناطق الخطر. يمكن للحكومات المحلية الحد من آثار الانهيار الأرضي من خلال سياسات ولوائح استخدام الأراضي. يمكن للأفراد الحد من تعرضهم للمخاطر من خلال تثقيف أنفسهم حول تاريخ الخطر السابق للموقع وبإجراء استفسارات إلى أقسام التخطيط والهندسة في الحكومات المحلية. يمكنهم أيضًا الحصول على الخدمات المهنية لعالم الجيولوجيا الهندسية ، أو المهندس الجيوتقني ، أو مهندس مدني ، والذي يمكنه تقييم المخاطر المحتملة للموقع بشكل صحيح ، سواء تم بناؤه أو عدم بنائه.

يمكن تقليل خطر الانهيارات الأرضية عن طريق تجنب البناء على المنحدرات الحادة والانهيارات الأرضية الحالية ، أو عن طريق تثبيت المنحدرات. يزداد الاستقرار عندما يتم منع المياه الجوفية من الارتفاع في كتلة الانهيار الأرضي عن طريق (1) تغطية الانهيار الأرضي بغشاء غير منفذ ، (2) توجيه المياه السطحية بعيدًا عن الانهيار الأرضي ، (3) صرف المياه الجوفية بعيدًا عن الانهيار الأرضي ، (4) تقليل الري السطحي. يزداد استقرار المنحدر أيضًا عندما يتم وضع هيكل احتياطي و / أو وزن رصيف للتربة / الصخور عند مقدمة الانهيار الأرضي أو عند إزالة الكتلة من أعلى المنحدر.

تم تجميع وصياغة وقائع هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية الأصلية من قبل لين هايلاند ومارجو جونسون.