شهدت الأرض منذ بدء تكوينها ظواهر طبيعية من بينها الزلازل والبراكين، ونظراً لتكرار هذه الظواهر التي قد يكون منها ما هو مدمّر وكارثي فقد عني علماء الجيولوجيا بدراسة الزلازل بشكل مكثف، ومن أكثر الزلازل تأثيراً في العصر الحديث كان زلزال تسونامي وغيرها العديد من الزلازل.
تعرف الزلازل بالهزة الأرضية، وهي إحدى الظواهر الطبيعية التي تلحق بمنطقة جغرافية معينة من الكرة الأرضية ضرراً جسيماً أو بسيطاً، وتعرف أيضاً بأنها ارتجاج واهتزاز الأرض نتيجة حركة الصفائح الصخرية تحت الأرض، ومن الممكن أن تؤثر الزلازل على تكوين الكرة الأرضية وأشكال تضاريسها كنضوب الينابيع أو تفجر ينابيع جديدة، أو تشقق الأرض، بالإضافة إلى تدمير المباني والمنشآت، وعادة تحدث موجات ارتدادية للهزة الأرضية الأولى التي تضرب المنطقة وقد تكون أكثر شدة أو أقّل.
تبدأ المراحل الأولية قبل حدوث الزلازل بتحرك الصفائح الصخرية في طبقات عميقة تحت سطح الأرض ويحدث ذلك نتيجة تأثير الضغط الشديد على الصخور، ما أدى إلى تكسرها وإزاحتها فأدى ذلك إلى تخلخل الصفائح الأرضية وتحركها، ويلي الهزة الأرضية الأولى التي تحدث ارتدادات متتالية ويطلق عليها أمواج زلزالية، وقد يكون السبب بنشأة الزلزال أحياناً وجود أنشطة بركانية كامنة تحت سطح الأرض، بالإضافة إلى الانزلاقات.
عندما تتعرض القشرة الأرضية لهزة، فإنه ينجم عنها ولادة موجات الصدمات المكونة من ستة أنواع، ويبقى منها نوعان اثنان فقط عالقان بجسم الأرض الداخلي فيحدثان تأثيراً على الجزء الداخلي للأرض.
أما الموجات الأربعة المتبقية فتكون عبارة عن مجرد موجات سطحية، ويكون الفرق بين الموجات الداخلية والسطحية مدى تأثير هذه الموجات على جزيئات الصخور وأنواعها، وتقوم هذه الموجات بإرسال ذبذبات ذهاباً وإياباً في نفس الاتجاه للأمواج الداخلية، بينما يتم نقل اهتزازات عمودية بواسطة الأمواج المستعرضة وفقاً لاتجاه سيرها.
تكون سرعة الموجات الأولية أكبر من الثانوية، فيحدث الزلزال، ويتم رصد وتسجيل الموجات التي يظهر تأثيرها على سطح الأرض بواسطة محطات رصد الزلازل ومحطات البحث الجيوفيزيقية للموجات الأولية والثانوية معاً في كافة أنحاء العالم.
أسند علماء الجيولوجيا أسباب حدوث ظاهرة الزلازل إلى:
تقسم أنواع الزلال إلى عدة أنواع حسب مايلي:
يعتمد الجيولوجيون على قياس شدة الزلازل بالاعتماد على مقياسين أساسييّن، وهما:
يكمن الفرق بين المصطلحين بأن قوة الزلزال تعمل على قياس مدى وحجم الطاقة التي يستهلكها أثناء حدوثه ويتم قياسها بمقياس ريختر، وهو مكون من تسع درجات، أشدها تأثيراً الدرجة التاسعة وأقلها الدرجة الأولى وتكون طفيفة.
أما فيما يتعلق بشدة الزلازل فإنها تعتبر كوسيلة لتحديد مدى الدمار أو الأثر الذي تركه الزلزال، ويتم قياسه بمقياس مير كالي المعدل والذي يتكون من اثنتي عشرة درجة وتكون الدرجة الثانية عشر مدمرة بشكل تام ومفجعة، أما الدرجة الأولى فمن الممكن ألا يشعر بها الإنسان.
Seismic Waves، يمكن تعريف الموجات الزلزالية - استناداً إلى الدراسات الجيوفيزيائية التي مكنّت العلماء من حصر معناها - بأنها عبارة عن اهتزازات يتم إحداثها نتيجة زلازل صناعية تهدف للكشف عن التركيب الداخلي للكرة الأرضية، وتختلف هذه الموجات فيما بينها من حيث السرعة والطول والشكل، ووفقاً للوسط التي يمكنها اختراقه، ويتم رصدها وتسجيلها على جهاز السيزموغراف ليتم ترتيبها، وتظهر على شاشة هذا الجهاز على شكل خطوط متعرجة، ويمكن تقسيمها إلى نوعين:
يرمز لها بالرمز P والتي ترمز إلى المصطلح الإنجليزي Pressure ومعناها ضغط، وهي عبارة عن موجات تضاغطية تحدث نتيجة الدفع والجذب، وتعتبر من أول الموجات الزلزالية وصولاً وأسرعها، وبإمكانها الانتشار في مدى واسع والانتقال في الأوساط الصلبة والسائلة، وتكون سرعتها أكبر كلما كان عمق الأرض أكبر في المنطقة التي نشأت بها.
يكون تأثير اهتزاز جزيئاتها عمودياً في الوسط الذي تنشط به، وتتعرض هذه الموجة للانكسار فور اختراقها لأحد مكونات الأرض الداخلية كالنواة أو اللب نتيجة اختلاف تركيبها.