زمین‌لرزه یا زلزله لرزش و جنبش زمین است که به علّت آزاد شدن انرژی ناشی از گسیختگی سریع در گسلهای پوسته ی زمین در مدّتی کوتاه روی می‌دهد. محلّی که منشأ زمین‌لرزه است و انرژی از آنجا خارج می‌شود را کانون ژرفی، و نقطه بالای کانون در سطح زمین را مرکز سطحی زمین‌لرزه گویند. پیش از وقوع زمین‌لرزه ی اصلی معمولاً زلزله‌های نسبتاً خفیف‌ترید ر منطقه روی می‌دهد که به پیش‌لرزه معروفند

. به لرزشهای بعدی زمین‌لرزه نیز پس‌لرزه گویند که با شدّت کمتر و با فاصله زمانی گوناگون میان چند دقیقه تا چند ماه رخ می‌دهند. زمین‌لرزه به سه صورت عمودی، افقی و موجی بوقوع می‌رسد که نوع آخر از شایعترین آنهاست .

زمین لرزه نتیجه رهایی ناگهانی انرژی از داخل پوسته زمین است که امواج مرتعشی را ایجاد می‌کند. زمین لرزه‌ها توسط دستگاه زلزله سنج یا لرزه نگار ثبت می‌شوند. مقدار بزرگی یک زلزله (ریشتر) طبق قرارداد گزارش می‌شود، زلزله‌های کوچکتر از شدت 3 اغلب غیر محسوس و بزگتر از 7 خسارت‌های جدی را به بار می‌آورند. شدت لرزه با روش اصلاح شدهمرکالی اندازه‌گیری می‌شود.

در نزدیکی سطح زمین، زلزله به صورت ارتعاش یا گاهی جابجایی زمین نمایان می‌شود. زمانی که مرکز زمین‌لرزه در داخل دریا باشد، بستر دریا به میزانی تغییر مکان می‌یابد که باعث ایجاد سونامی می‌شود. ارتعاشات زمین همین‌طورریزش کوه و گاهی فعالیت‌های آتشفشانی را موجب می‌شود.

در حالت کلی کلمه زمین لرزه هر نوع ارتعاشی را در بر می‌گیرد – چه ارتعاش طبیعی چه مصنوعی توسط انسان - که موجب ایجاد امواج مرتعش می‌شود. زمین لرزه‌ها اغلب معلول شکستگی‌های گسل‌ها هستند، و همین‌طور فعالیت‌های آتشفشانی، ریزش کوه‌ها، انفجار معدن‌ها، و آزمایش‌های هسته‌ای. نقطهآغازین شکاف لرزه را کانون می‌نامند. مرکز زمین‌لرزه نقطه‌ای است در راستای عمودی کانون و در سطح زمین.

زلزله لرزش ناگهانی پوسته جامد زمین است که هر از چند گاهی در نواحی که بر روی بند زلزله خیز قرار دارند رخ می‌دهد. این پدیده طبیعی دارای خصوصیات و وی‍ژگیهای منحصر به فردی است، که آگاهی از پدیده‌های همراه زلزله ، شناخت گسلها و انواع آن در تعیین الگوی لرزه زمین ساخت و رژیم لرزه خیزی مناطق مختلف دارای اهمیت است.
 

لرزش ناگهانی پوسته‌های جامد زمین ، زلزله یا زمین لرزه نامیده می‌شود. دلیل اصلی وقوع زلزله را می‌توان افزایش فشار بیش از حد داخل سنگها و طبقات درونی زمین بیان نمود. این فشار به حدی است که در سنگ گسستگی بوجود می‌آید و دو قطعه سنگ در امتداد سطح شکستگی نسبت به یکدیگر حرکت می‌کنند. به سطح شکستگی که توأم با جابجایی است، گسل گفته می‌شود. وقتی که سنگ شکسته می‌شود، مقدار انرژی که در زمان طولانی در برابر شکستگی حالتهای مختلفی را برای آزادسازی انر‍ژی نهفته شده بوجود می‌آورد.

بطوری که در ابتدا فشار و نیروهای درونی ممکن است باعث ایجاد یکسری لرزه‌های خفیف و کوچک در سنگها شود که پیش لرزه نامیده می‌شود. بعد از اینکه فشار درونی بر مقاومت سنگها غلبه کرد انرژی نهفته آزاد می‌گردد و زمین لرزه اصلی رخ می‌دهد، البته نباید از اثر لرزشهای کوچکی که بعد از زمین لرزه اصلی نیز اتفاق می‌افتد و به نام پس لرزه معروف هستند، چشم پوشی کرد. لرزه ، پیش لرزه ، لرزه اصلی و پس لرزه مجموعا یک زمین لرزه را نشان می‌دهند.

باید توجه داشت که تمام زلزله‌ها با پیش لرزه‌ها همراه نیست و همچنین پیش لرزه را نمی‌توان مقدمه وقوع یک زلزله بزرگ دانست، زیرا در بسیاری از موارد یک زلزله مخرب خود یک پیش لرزه فوق العاده مخربی بوده است که در تعقیب آن اتفاق افتاده است. همچنین در بسیاری از زمین لرزه‌ها زلزله اصلی بدون هیچ لرزه قبلی و یکباره اتفاق می‌افتند، زلزله‌هایی هم در اثر عوامل دیگر مثل ریزشها (مثلا ریزش سقف بخارهای آهکی و زمین لغزشها) و یا در بعضی موارد فعالیتهای آتشفشانی نیز بوجود می‌آید که مقدار و شدت آنها کمتر است.

چرا زلزله بوجود می‌آید؟
به درستی مشخص نیست که چرا زلزله بوجود می‌آید، اما همانطور که قبلا اشاره شد تجمع انر‍ژی در درون زمین از یک طرف و افزایش نیروی زیاد در درون زمین و عدم تحکمل طبقات زمین برای نگهداری این انرژی از طرف دیگر موجب شکسته شدن زمین در بعضی نقاط آن شده و انرژی از محل آن آزاد می شود. این شکستگی که اکثرا با جابجایی زمین اتفاق می‌افتد باعث خطرات و ایجاد لرزش زمین می‌شود که به آن زلزله گفته می‌شود.

اما این انرژی از کجا می آید برخی معتقدند که زمین از ورقه‌هایی تشکیل شده است که این ورقه‌ها با صفحاتی که در کنار هم قرار دارند به یکدیگر فشار وارد کرده و باعث می‌شوند که ورقه‌هایی که دارای وزن کمتری هستند به داخل زمین فرو روند (این پدیده در اصطلاح علمی فرو رانش صفحات گفته می‌شود. همچنین ممکن است که ورقه‌ها در کنار یکدیگر به هم فشرده شوند. در اثر فرو رانش و پایین رفتن صفحه به درون زمین و به دلیل افزایش فشار و دمای طبقات درونی ، ورقه شروع به گرم شدن و ذوب شدن می‌کند و مواد مذاب حاصله سبک شده و مجددا به سمت بالا حرکت کرده و فشاری را به طبقات مجاور وارد می‌کند.

ترکیب این نیروها در درون زمین باعث ایجاد یک حالت عدم تعادل انرژی می‌شود، این وضعیت تا زمانی که طبقات فوقانی و سطحی زمین تحمل مقاومت در برابر آن را داشته باشند حفظ می‌گردد. اما زمانی که سنگها دیگر تحمل این فشارها را نداشته باشند، انرژی به یکباره آزاد می‌گردد و زلزله بوجود می‌آید. البته این بدان مفهوم نیست که تمامی زلزله‌ها بدین طریق ایجاد می‌شوند، بلکه می‌توان گفت بخش اصلی زمین لرزه‌ها ، با این فرضیه قابل توجیه است.

زلزله های طبیعی

زلزله‌ها در هر جای زمین که در آن به میزان کافی انرژی کشسانی ذخیره شده باشد، در امتداد صفحه گسل و شکستگی رخ خواهند داد. در مرزهای صفحه‌های تبدیل و یا همگرا، که بزرگترین صفحه‌های گسل روی زمین را ایجاد می‌کنند، صفحات کنار یکدیگر حرکت یکنواخت و خواهند داشت اگرهیچ بی‌نظمی یا ناهمواری در امتداد مرزهای آنها که باعث افزایش مقاومت اصطکاکی می‌شود، وجود نداشته باشد. اکثر مرزها دارای این ناهمواری‌ها هستند و این منجر به یک شکل از رفتار چوب – لغزشیمی‌شود. هنگامی که مرزهای صفحه قفل شده باشد، ادامه حرکت نسبی بین صفحات منجر به افزایش تنش و در نتیجه افزایش انرژی ذخیره شده در حجم اطراف سطح گسل می‌شود. این افزایش ادامه می‌یابد تا زمانی که تنش افزایش یافته به اندازه‌ای کافی برسد و از طریق شکستن ناهمواری‌ها، ناگهان از بخش قفل شده گسل اجازه لغزش بیابد و انرژی ذخیره شده را آزاد کند. این انرژی به عنوان ترکیبی از کرنش الاستیک امواج لرزه‌ای آزاد شده و تابیده شده، گرمای اصطکاکی سطح گسل، و شکستن سنگ، که در نتیجه باعث ایجاد زلزله می‌شود. این روند تدریجی ساخت تنش و کرنش که موجب شکست ناگهانی و تولید زلزله‌است به عنوان تئوری الاستیک واکنش خوانده می‌شود. تخمین زده می‌شود که تنها 10 درصد یا کمتر از کل انرژی زلزله به صورت انرژی لرزه‌ای تابیده می‌شود. بیشتر انرژی زلزله صرف رشد شکستگی یا تبدیل به حرارت تولید شده توسط اصطکاک می‌شود. بنابراین، زمین لرزه انرژی پتانسیل کشسانی زمین را کاهش می‌دهد و درجه حرارت آن را افزایش می‌دهد، اگرچه این تغییرات نسبت به جریان همرفت و رسانایی گرمای خارج از اعماق زمین ناچیزاست.

رابطه گسل با زلزله
رابطه گسل - زلزله دو طرفه می‌باشد. یعنی وجود گسلهای فراوان در یک منطقه سبب بروز زلزله می‌گردد. این زلزله به نوبه خود سبب ایجاد گسل جدیدی گردیده و نتیجتا تعداد شکستگیها زیادتر شده و به این ترتیب قابلیت لزره خیزی منطقه افزایش می‌یابد.

نحوه آزاد شدن انرژی زلزله
ممکن است یک زلزله به همراه خود پیش لرزه و پس لرزه‌هایی داشته باشد، که این دو قبل و بعد از زلزله اصلی ممکن است وقوع یابند، به عبارتی دیگر این موضوع به نحوه آزاد شدن انرژی زلزله بستگی دارد. بطوری که انرژی زلزله بصورتهای زیر آزاد می‌گردند:

پیش لرزه
گاهی اوقات از بروز زلزله اصلی ، یکسری زلزله‌هایی با بزرگی کمتر از زلزله اصلی به وقوع می‌پیوندند که معمولا فراوانی آنها با نزدیک شدن به زمان وقوع لرزش اصلی ، افزایش می‌یابد.

لرزش اصلی
همان زلزله اصلی بوده که بواسطه آن اکثر انرژی ذخیره شده در سنگها یکباره آزاد می‌گردد و چنانچه داده‌های مربوط به یک زلزله بزرگ غیر دستگاهی باشد مهلرزه نامیده می‌شود.

پس لرزه
زلزله‌های خفیفتری که غالبا پس از لرزش اصلی ، از حوالی کانون زلزله اصلی منشأ می‌گیرند، را پس لرزه می‌گویند. پس لرزه‌ها می‌توانند حتی تا سالها پس از وقوع زلزله‌های اصلی نیز به طول انجامد.

دسته لرزه
مجموعه‌ای از تعداد زیادی زلزله که در یک منطقه محدود در مقطع زمانی در حد هفته تا چند ماه به وقوع می‌پیوندد. دسته لرزه‌ها غالبا در نواحی آتشفشانی دیده می‌شوند.

ریز لرزه
زلزله‌های ضعیفی هستند که بزرگی آنها 3 ریشتر و یا کمتر از 3 بوده و غالبا افزایش ناگهانی و نامنظم آنها نشانه قریب الوقوع بودن مهلرزه یا زلزله اصلی می‌باشند.

انواع زمین لرزه

1-  زمین لرزه­های تکتونیکی: زمین لرزه های تکتونیکی در برگیرنده تعداد بسیار زیادی از زلزله­هایی هستند که سالانه در سطح جهان ثبت می­شوند. حرکات صفحات تشکیل دهنده پوسته زمین عامل ایجاد این زمین لرزه ها می­باشد که در فصلهای گذشته به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت.  

2- زلزله های آتشفشانی: این زلزله ها فقط در نواحی فعال آتشفشانی اتفاق می­افتد و به انفجارهای آتشفشانی نیز معروف است. شکل بعدی نشان میدهد که زلزله ها و آتشفشانها اغلب در کنار هم و در امتداد مرز صفحات رخ میدهند.

3- زمین لرزه های فروریختی : بر اثر فروریختن غارها و کانالهای زیرزمینی، لرزه‌هایی ایجاد می‌شود که به نام زمین‌لرزه‌های فروریختی موسومند. این تکانها بسیار کوچک بوده و فقط اهمیت محلی دارند.

4- زمین لرزه های القایی: بر اثر آبگیری یا تغییرات ناگهانی سطح آب دریاچه‌های پشت سدها، تزریق آب یا سیالهای دیگر به داخل زمین و یا استخراج آنها، مخصوصاً درجاهایی که گسلهای فعال وجود دارد زمین‌لرزه‌هایی ایجاد می‌شود. در واقع دلیل اصلی این لرزه‌ها را می‌توان بارگذاری سریع برروی زمین و یا برداشتن ناگهانی بار زیادی از روی آن ذکر کرد. این لرزه‌ها به نام القایی موسومند. لرزه‌های ناشی از معادن نیز در این دسته قرار می‌گیرند. به عنوان مثال می‌توان به زمین‌لرزه‌ای که درارتباط با آبگیری و تغییرات فصلی سطح آب دریاچه سد سفیدرود روی داد اشاره نمود.

5- زمین لرزه های ناشی از انفجارها: انفجارهای نظامی و صنعتی، همچنین آمدو شد و یا فعالیت‌های ساختمانی، نیز لرزه‌هایی را ایجاد می‌نمایند که شدت، زمان وقوع و محل آنها قابل پیشبینی است .

از این به بعد هرجا از کلمه زلزله استفاده می­شود منظور زمین لرزه های تکتونیکی است.

کانون و عمق زلزله

محل آغاز گسیختگی در گسل (گسلش) را کانون زلزله یا مرکز درونی می­نامند و در واقع محل اولیه آزاد شدن انرژیدر داخل زمین می­باشد. تصویر کانون در سطح زمین رومرکز نامیده می­شود که معمولا محل بیشترین خسارتها می­باشد.

بر اساس ژرفا، زمین لرزه ها را می توان به سه دسته زیر تقسیم نمود:

- کم ژرفا: با ژرفای 0 تا 70 کیلومتر

- متوسط: با ژرفآی 70 تا 300 کیلومتر.

- عمیق: با ژرفآی بیش از 300 کیلومتر (به آین ترتیب که تاکنون زمین لرزه آی در عمق بیش از 720 کیلومتر رخ نداده است)

         از نقطه نظر ژرفا، بیشتر زمین لرزه هآی آیران کم عمق می باشند. بیشترین عمق در زمین لرزه هآی رخ داده در فلات آیران تا حدود 60 کیلومتر در ناحیه مکران مشخص شده است. از سوی دیگر آین ژرفا در ناحیه هآی داخلی فلات آیران تا حدود 40 تا 55 کیلومتر می رسد. در ناحیه البرز و شمال آیران مرکزی بیشینه ژرفا در حدود 20 تا 25 کیلومتر بوده است. بنابرآین زمین لرزه هآی آیران از نوع کم عمق بوده اند.

مسأله عمق از نظر خسارت زمین لرزه نیز بسیار مهم است، چرا که در زمین لرزه بسیار کم عمق معمولاً خسارتها به ناحیه رومرکزی و حوزه نزدیک محدود می شود و سپس در حوزة دور (فاصله هآی بیش از 50 کیلومتر از سرچشمه) خسارتها بسیار محدود می­گردد (نمونه هایی از چنین زلزله­های کم عمق عبارتند از زلزله منجیل، زمین لرزة طبس با ژرفآی10 کیلومتر و زلزله بم با عمق 8 کیلومتر). از سوی دیگر، هنگامی که زمین لرزه ژرفآی زیادی داشته باشد (زمین لرزه 1985 مکزیکو، میچوآکان، با بزرگآی Ms=8.1 و ژرفآی 200 کیلومتر، که موجب خسارتهآی فراوان در فاصله حدود 280 کیلومتری در شهر مکزیکوسیتی به دلیل مسأله اثرهآی ساختگاه گردید)، مشاهده می شود که خسارتها  می تواند به دلآیل ثانویه (نظیر اثر خاک) در فاصله هآی زیاد نیز گسترده شود.