地震とは？

ﾒｶﾆｽﾞﾑ

地震の発生途中における断層面と地震のﾒｶﾆｽﾞﾑの模式図｡
2: 震央
3: 断層面の走向
4: 断層面の傾斜
5: 震源
6: 断層面のある平面
7: 破壊されている断層面
10: すでに破壊された断層面
8 + 11: 断層面または震源域(断層の最大破壊域)

3種類の断層｡上:逆断層､中:正断層､下:横ずれ断層｡

地震のﾒｶﾆｽﾞﾑ解(発震機構解)の図｡地震計の観測結果を基に図に表し､断層の位置や動いた方向を解析する｡

地球の内部構造に関しては｢地球の構造｣を参照

ﾌﾟﾚｰﾄの移動に関する説明はﾌﾟﾚｰﾄﾃｸﾄﾆｸｽを参照

地震の発生､断層破壊の詳細に関しては｢地震発生物理学｣を参照

地球の表層はﾌﾟﾚｰﾄと呼ばれる硬い板のような岩盤でできており､そのﾌﾟﾚｰﾄは移動し､ﾌﾟﾚｰﾄ同士で押し合いを続けている｡そのため､ﾌﾟﾚｰﾄ内部やﾌﾟﾚｰﾄ間の境界部には､力が加わり歪みが蓄積している｡これら岩盤内では､岩盤の密度が低くもろい､温度(粘性)が高い､大きな摩擦力が掛かっているなどの理由で歪みが溜まりやすい部分がある｡ここで応力(ｽﾄﾚｽ)が局所的に高まり､岩体(岩盤)の剪断破壊強度を超えて､断層が生じあるいは既存の断層が動くことが地震であると考えられている｡

断層はいわば過去の地震で生じた古傷であり､地殻に対する応力が集中しやすいことから､断層では繰り返し同じような周期(再来間隔)で地震が発生する｡断層の大きさは数百mから数千kmまであり､またその断層の再来間隔も数年～数十万年とさまざまである｡断層の中でも､数億年～数百万年前まで動いていて現在は動いていないような断層があり､そのようなものは古断層といって地震を起こさない｡一方､現在も動いている断層を活断層という｡日本だけでも約2,000の活断層がある｡ただし､活動の有無を判別するのが難しい断層もあり､古断層といわれていた断層が動いて地震を起こした例もあるため､防災上注意しなければならない｡

岩盤内で蓄積される応力は､押し合う力だけではなく､引っ張り合う力や､すれ違う力など様々な向きのものが存在し､それによって断層のずれる方向が変わる｡押し合う応力は断層面の上側が盛り上がる逆断層､引っ張り合う応力は断層面の下側が盛り上がる正断層､すれ違う応力はほぼ垂直な断層面の両側が互い違いに動く横ずれ断層を形成する｡

地震の始まりは､岩盤内部の一点から破壊が始まり､急激に岩盤がずれて歪みを解放し始めることである｡破壊が始まった一点が震源であり､破壊されてずれた部分が断層となる｡このずれた部分は､地震波を解析する段階では便宜的に平面(断層面または破壊面と呼ぶ)と仮定し､断層面の向き(走向)や断層面の鉛直方向に対する角度(傾斜)､震源の位置､地震の規模などを推定する｡震源断層が曲がったり複数あったりする場合は､後の解析や余震の解析により推定される｡

震源で始まった岩盤の破壊範囲は､多くの場合秒速2～3kmで拡大し､破壊された岩盤は､速いときで秒速数mでずれを拡大させていく｡

実際の例

1923年の関東地震では､神奈川県小田原直下付近から破壊が始まり､破壊は放射状に伝播して40 - 50秒で房総半島の端にまで至り､長さ130km､幅70kmの断層面を形成し､小田原市 - 秦野市の地下と三浦半島の地下で特に大きなずれを生じ､約8秒で7 - 8mずれた｡
1995年の兵庫県南部地震では､明石海峡の地下17kmで始まった破壊は､北東の神戸市の地下から､南西の淡路島中部にまで拡大し､約13秒で長さ40km幅10kmの断層面を形成した｡

このようにして破壊が終結すると､一つの地震が終わることになる｡この断層面の広さとずれの大きさは､地震の規模と関連している｡多くの場合､断層面が広く､ずれが大きくなれば大地震となり､逆に小さな地震では破壊は小規模である｡こうして一つの地震が終結しても､大地震の場合は断層面にはまだ破壊されずに残っていて､歪みをため込んでいる部分がある｡それらの岩盤も､余震とよばれるやや小さめの地震によって次第に破壊が進む｡これに対して初めの大地震を本震という｡本震の前に発生する前震もあり､そのﾒｶﾆｽﾞﾑについては本震を誘発するものだという説､本震に先駆けて起こる小規模な破壊だという説などがあるが､はっきりと解明されていない｡

本震の後に余震が多数発生する｢本震 - 余震型｣や､それに加えて前震も発生する｢前震 - 本震 - 余震型｣の場合は､応力が一気に増加することで発生すると考えられている｡一方で群発地震の場合は､応力が比較的緩やかなｽﾋﾟｰﾄﾞで増加することで地震が多数発生すると考えられている｡

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出典:wikipedia
2012/05/18 11:53