زمین‌لرزه یا زلزله لرزش و جنبش زمینه که به علّت آزاد شدن انرژی ناشی از گسیختگی سریع در گسل ها یپوسته زمین در مدّتی کوتاه رخ میده. محلّی که منشأ زمین‌لرزست و انرژی از اونجا خارج میشه رو کانون ژرفی، و نقطهٔ بالای کانون در سطح زمین رو مرکز سطحی زمین‌لرزه میگن. پیش از وقوع زمین‌لرزهٔ اصلی معمولاً زلزله‌های نسبتاً خفیف‌تری در منطقه روی می‌دهد که به پیش‌لرزه معروفند. به لرزش های بعدی زمین‌لرزه هم پس‌لرزه میگن که با شدّت کمتر و با فاصلهٔ زمانی گوناگون بین چند دقیقه تا چند ماه رخ میدن.
در ابتدا فشار و نیروهای درونی ممکنه باعث ایجاد یکسری لرزه‌های خفیف و کوچک در سنگها بشه که پیش لرزه نامیده میشه. بعد از اینکه فشار درونی بر مقاومت سنگها غلبه کرد انرژی نهفته آزاد میشه و زمین لرزه اصلی رخ میده، البته نباید از اثر لرزشهای کوچکی که بعد از زمین لرزه اصلی هم اتفاق میوفته و به نام پس لرزه معروفن، چشم پوشی کرد. لرزه، پیش لرزه، لرزه اصلی و پس لرزه مجموعا یک زمین لرزه رو نشون میده.
رابطه گسل – زلزله دو طرفست. یعنی وجود گسلهای فراوان در یک منطقه سبب بروز زلزله میشه. این زلزله به نوبه خودش سبب ایجاد گسل جدیدی شده و نتیجتا تعداد شکستگی ها زیادتر شده و به این ترتیب قابلیت لرزه خیزی منطقه افزایش پیدا میکنه.
در حالت کلی کلمه زمین لرزه هر نوع ارتعاشی رو در بر میگیره (چه ارتعاش طبیعی چه مصنوعی توسط انسان) که موجب ایجاد امواج ارتعاشی میشه. زمین لرزه‌ها اغلب نتیجه حرکت گسل‌ها هستن، و همین‌طور میتونن حاصل فعالیت‌های آتشفشانی، ریزش کوه‌ها، انفجار معدن‌ها، و آزمایش‌های هسته‌ای باشن. نقطهٔ آغازین شکاف لرزه رو کانون مینامن. مرکز زمین‌لرزه نقطه‌ای در راستای عمودی کانون و در سطح زمینه.
برای اندازه گیری دقیق یک زلزله از دو کمیت (بزرگی) و (شدت) استفاده میکنن.
از سال ۱۸۹۰، زلزله نگارهایی در جهان وجود داشتن که نسبت به پیشرفت علوم فناوری زمان خودشون میتونستن، نسبت به وقوع و بزرگی یک زلزله واکنش نشون بدن. اما تا سال ۱۹۳۰ که چارلزاف ریشتر، زمین شناس کالیفرنیایی ، موضوع بزرگی زلزله رو مطرح نکرده بود، مسأله تعیین بزرگی زمین لرزه بدون حل باقی مونده بود. مبانی ایده ریشتر بسیار ساده بود. اون تونست، با اندازه گیری فاصله میان کانون یک زلزله و دستگاه زلزله نگار و ابعاد منحنی های ثبت شده روش، بر اساس یک ریشتر از تجربه های بدست اومده تا اون زمان، زلزله ای رو در کالیفرنیا اندازه گیری کنه.
واضحه که هر قدر قدرت زلزله زیادتر باشه، ارتعاشات ناشی ازش شدیدتره. به علاوه، دامنه امواج ناشی از هر زلزله به قدرت ارتعاشاتش بستگی داره. چون دامنه امواج زلزله بر حسب افزایش فاصله از کانون کاهش پیدا میکنه (یعنی هر چه از کانون زلزله دور میشیم، امواج دامنه کم تر میشن) هنگامی که از دامنه صحبت میشه، باید فاصله ثابتی از کانون مورد توجه باشه. به این ترتیب طبق قرارداد، دامنه حرکات زمین رو از فاصله ۱۰۰ کیلومتری کانون اندازه گیری میکنن. با اندازه گیری بزرگی، به آسونی میشه مقدار انرژی حاصل از یک زلزله رو بدست آورد. انرژی زلزله ای که بزرگیش ۵ باشد، تقریبا معادل انرژی بمب اتمیه که در هیروشیمای عمل کرد. اما باید بدانیم که اندازه گیری بزرگی یک زلزله، روش تعیین شدت رو کامل میکنه، در حالی که بیشتر اوقات، شدت رو با بزرگی اشتباه میگیرن؛ یعنی مقیاس مرکالی رو با مقیاس ریشتر مخلوط میکنن. هر قدر لرزش زمین شدیدتر باشه، خسارت ناشی ازش بیشتر میشه. بنابراین، اگر چه بین بزرگی و شدت رابطه ای وجود داره، اما این رابطه روشن و مشخص نیست.
انواع امواج زلزله
امواج زمین لرزه با توجه به حرکتشون در داخل یا سطح زمین به دو دسته تقسیم میشن:
امواج داخلی
دسته ای از امواج که در درون زمین و در تمامی جهات حرکت میکنن. امواج داخلی هم به دو گروه امواج طولی یا اولیه و امواج عرضی یا ثانویه قابل تقسیم هستن.
امواج سطحی
سرعت امواج سطحی از امواج عرضی کمتره و شدتش نسبت به عمق و نسبت به فاصله از مرکز به سرعت کاهش پیدا میکنه. این امواج در مکان مشترک دو محیط گازی و مایع، در اثر ارتعاشات ناشی از زلزله به وجود میاد.
بیشترین انرژی رو دارا بوده و عامل اصلی خرابی های ناشی از زمین لرزه بخصوص در مناطق مسکونیه. این امواج همیشه در نزدیکی سطح های ناپیوستگی متمرکز میشن. بهمین خاطر در محیط های همگن موج های سطحی نداریم.
این امواج خود به گروه های مختلفی چون « لا» و «رایلی» تفکیک میشن. حرکت این دو موج بسیار پیچیده و قدرت تخریبی این امواج و موج S بسیار زیادتر از امواج P هست.
سه نوع عمده از گسل وجود داره که ممکنه موجب زلزله بشن: نرمال، معکوس (محوری) و ضربه‌ای-لغزشی. گسلهای نرمال و معکوس نمونه‌هایی از شیب – لغزش هستن، که در اون جابه جایی در امتداد گسل در جهت شیب و حرکت بر روی اونها شامل مؤلّفهٔ عمودی میشه. گسل نرمال عمدتاً در حوزه‌هایی رخ میده که پوسته مانند مرز واگرا در حال تمدید شدنه. گسل معکوس در مناطقی که پوسته مانند مرز همگرا در حال کوتاه شدنه رخ میده. گسلهای ضربه‌ای – لغزشی ساختمان‌های شیب داری دارند که دو طرف گسل به صورت افقی در کنار یکدیگر می‌لغزن؛ مرزهای تبدیلی نوع خاصی از گسل ضربه‌ای – لغزشی هستن. زلزله‌های بسیاری ناشی از جنبش در گسل‌هایی هستن که شامل هر دو نوع شیب – لغزش و ضربه‌ای- لغزشیه، این لغزش به عنوان مورب شناخته شده.
بعضی از زلزله‌ها در مناطق آتشفشانی رخ میدن، اونها توسط حرکت ماگما در آتشفشان‌ها ایجاد میشن. چنین زلزله‌هایی میتونن به عنوان هشدار دهنده‌ای زود هنگام فوران آتشفشانی رو خبر بدن، مانند زلزله‌ها در طول فوران کوه سنت هلن در ۱۹۸۰. زیاد شدن زلزله‌ها در اطراف یک آتشفشان فعّال میتونه به عنوان نشانه‌ای برای قریب‌الوقوع بودن فعالیت آتشفشانی باشه. زیاد شدن فعالیت لرزه‌ای قبل از فوران یک آتشفشان میتونه توسط زلزله نگارها و دستگاه‌های شیب سنج (tiltimeters) ثبت بشن.
ازدحام زلزله، سلسله‌ای از زمین لرزه‌هاست که در منطقه‌ای خاص در مدت زمان کوتاهی اتفاق میوفتن. اونها با زلزله‌هایی که به دنبالشون مجموعه‌ای از پس لرزه‌هاست متفاوتن با توجه به این واقعیت که هیچ‌کدام از تک زمین لرزه‌ها در دنباله شوک اصلی نیست، پس هیچ یک از قدرت قابل توجهی بالا تر از دیگران نداره. نمونه‌ای از ازدحام زلزله، فعالیت پارک ملی یلو استون (Yellowstone) در سال ۲۰۰۴ هست.
بیشتر زمین لرزه‌ها از لحاظ مکان و زمان به یکدیگر مربوطن. بیشتر خوشه‌های زلزله شامل لرزشهای کوچکین که یا به میزان کم خسارت وارد میکنه یا خسارتی نداره، اما تئوری وجود داره که زلزله میتونه در یک الگوی منظم تکرار بشه.
گاهی اوقات یک سری از زمین لرزه‌ها به صورت طوفان زلزله رخ میدن، که در اون زلزله به گسل پر خوشه ضربه میزنه، که باعث لرزش و یا توزیع مجدّد تنش از زلزله قبلی ارسال شده، میشه. مشابه پس لرزه‌ها اما در بخشهای مجاور گسل، این طوفان‌ها طی سالیان اتفاق میوفته، همراه با برخی زلزله‌هایی که به اندازهٔ زلزله‌های اولیه مخربن. چنین الگویی در دنبالهٔ زلزله‌ها در گسل شمال آناتولی در ترکیه در قرن ۲۰ مشاهده شد و برای خوشه‌های غیرعادی قدیمی از زلزله بزرگ در خاور میانه استنباط شد.
به منظور ثبت زلزله‌ها از دستگاهی به نام لرزه سنج یا شتاب نگار استفاده میشه. داده‌های به دست اومده از این دستگاه یا به صورت یک سری از اعداد بیانگر شتابه که به صورت (شتاب – زمان) دسته بندی شدن و یا صرفاً یک سری اعداد بیانگر شتاب زمینه. در این مورد اخیر در ابتدای داده‌ها اشاره میشه که فاصله زمانی این داده‌ها چند ثانیست. داده‌های زلزله‌های ایران از سایت مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن قابل دریافته.
