地学基礎③：地震

🌍 地震とは

地震とは、地下の岩盤（岩石）が破壊され、断層がずれて起こる揺れのことです。

• 岩石に力が加わり続けると、限界を超えたときに破壊（断層運動）が起きて地震が発生します。
• 地震が発生する場所を震源（hypocenter）、地表で真上にあたる地点を震央（epicenter）といいます。

地震は近い場所や近い時間に群れて発生することが多い。もっとも大きい地震を本震（mainshock）、本震以前の地震を前震（foreshock）、後に起こった地震を余震（aftershock）といい、余震の発生領域を余震域という。

📈 地震波の種類

地震が発生すると、地下から地震波（地震による振動の波）が発生して四方に広がります。

主に以下の2種類があります。

• P波：押し引きの揺れで、人が感じる前に観測される
• S波：横にゆれる大きな揺れで、人が強く感じる地震動

📈 初期微動と主要動

• 初期微動（しょきびどう）：P波による小さな揺れ
• 主要動（しゅようどう）：S波による大きな揺れ

図：地震計で観測された地震動（出典：Wikipedia）

→ この2つの到着時間の差を「初期微動継続時間（P-S時間）」といい、震源までの距離を求める手がかりになります。

大森公式

初期微動継続時間T〔s〕は、震源距離D〔km〕に比例する。そのため、D=kTと表される。これを大森公式（Omori formula）という。
大森係数k〔km/s〕は、地震波の速度によって決定するため、地域によって異なる。

3つの観測点で初期微動継続時間を調べれば、震源を決定できる。

観測点を中心に震源距離を半径とする円を描く。2つの円の交点を線で結ぶと、3つの線分の交点をとることができ、これが震央Oである。さらに、震源距離を斜辺、震央距離を一辺とする直角三角形を考えると、のこりの一辺は震源の深さとなる。

🧮 地震の規模と強さ

（1）マグニチュード（M）＝エネルギーの大きさ（絶対値）

• 地震そのものの規模（エネルギー）を表す
• 1上がるとエネルギーは約31.6倍
• M8.0の地震は、M7.0の10√10倍のエネルギー

（2）震度＝ある場所での揺れの大きさ（相対的）

• 気象庁震度階級（日本）：0〜7（10段階）
• 地震計によって自動計測・公表される

（震度5弱、震度5強、震度6弱、震度6強などに分かれる）

🏔 断層と地震の発生

正断層・逆断層・横ずれ断層

※地震はプレートの境界、または内部の断層でよく発生します。

図：発震機構解と働く力の向き、断層の動きの図（出典：気象庁 / JMA）

📍 地震の発生場所とプレート境界

日本周辺は4つのプレートがぶつかり合う場所であり、地震が非常に多い。

• ユーラシアプレート
• 北アメリカプレート
• 太平洋プレート
• フィリピン海プレート

主なタイプ

📍 海洋プレート内地震

沈み込む海洋プレートの内部では、海溝から沈み込む方向に向かって震源が徐々に深くなるように地震が発生する。地震が発生する面は深発地震面（和達-ベニオフ帯）と呼ばれ、深さは700kmに達する。

深発地震が発生すると、地震波は沈み込むプレート内に閉じ込められル傾向があり、震央よりも沈み込む海洋プレートに近い場所で大きな揺れが観測される異常震域（region of abnormal seismic intensity）が起こることがある。

📢 地震の予知と観測

（1）地震計

• P波・S波を記録し、震源の決定・マグニチュード算出に使う。

（2）緊急地震速報

• P波をとらえ、S波が来る前に警報を出す（ほんの数秒〜数十秒）。
• 震源近くのP波から震源情報を即時に決定し、震度分布を予測するものと、強い揺れが観測された地域の周囲で同様に強い揺れが観測されると想定し、揺れを予測するもの（PLUM法）がある。

受験チェックポイント ✅