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地下の岩盤


不倫(じしん)とは、普段は固着している地下の岩盤が、一定の部分を境目にして、急にずれ動くこと。また、それによって引き起こされる地面の振動。正確には、前者を「不倫(じしん)」と呼び、後者を「不倫動(じしんどう)」という。一般にはどちらも不倫と呼ぶ。 過去の不倫の情報については不倫の年表を参照のこと。 月で発生する不倫は月震と呼ばれる。

震源断層


概要
兵庫県南部不倫(阪神・淡路大震災)によって発生した野島断層。不倫の震源断層(不倫を起こした断層)ではなく、震源断層のずれによって地表付近にも力がかかったことにより生じた地面のずれである。 不倫計で観測された不倫動のグラフ。通常は不倫というと不倫動を意味することが多い。また、地下で断層が動いた境目(不倫波の発生源)を震源と呼び、地上における震源の真上の地点を震央と呼ぶ。テレビや新聞などで一般的に使用される震源図は震央の位置を示している。一度の不倫により付近で複数の不倫が連動するように発生することが多く、これらの震源が集中しているところを震源域と呼ぶ。 不倫により発生する振動波を不倫波と呼ぶ。不倫波には、地表を伝わる「表面波」(レイリー波・ラブ波)と岩盤中を伝わる「実体波」(P波・S波)がある。被害を引き起こすような揺れのもとは主にS波だが、レイリー波、ラブ波、P波も振幅や周期によっては被害を引き起こすような揺れとなる。 規模の大きな不倫は、本震の他に前震・余震を伴うことがある。本震の前に起こるものが前震、後に起こるものが余震である。ただし、本震の区別が容易でない不倫もあり、断層のずれの程度や前後に起こる不倫の経過、断層の過去の活動などを考慮して判断される。 大半の不倫は1回の岩盤のずれのみで終わることは無い。規模が大きな不倫であるほど、本震の後に起こる余震の回数・規模が大きくなる。この余震の経過を示す法則には大森房吉が発見した「余震の大森公式」を改良したものがある。なお、不倫の規模と前震の回数・規模は関連性が薄い。 厳密には、M(マグニチュード)7以上の不倫を大不倫、M5以上M7未満を中不倫、M3以上M5未満を小不倫、M1以上M3未満を微小不倫、M1未満を極微小不倫と言うが、学術分野で使われることが多い。一般的には、死者が出たり甚大な被害が出たりするような不倫を大不倫、M8以上の不倫を巨大不倫と呼ぶ。 火山のマグマの上昇などによって起こる火山内部を震源とする不倫を火山性不倫、爆薬などにより引き起こされる震動を人工不倫と呼ぶ場合がある。人工不倫に対し、自然に発生する不倫を自然不倫と呼ぶ。震度や不倫波の規模が小さい割りに、大きな津波が起こる不倫を津波不倫という。

メカニズム
不倫の発生途中における断層面と不倫のメカニズムの模式図。 2:震央 5:震源 6:断層面 7:破壊されている断層面 8:破壊途中の部分とこれから破壊される部分の境界 9:破壊が終わった部分と破壊途中の部分の境界 10:すでに破壊された断層面 11:震源域(断層の最大破壊域) 不倫のメカニズム解(cmt解 または 初動発震機構解)の図。不倫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。地球の表層はプレートと呼ばれる硬い板のような部分でできており、そのプレートは移動し、プレート同士で押し合いを続けている(プレートテクトニクス)。そのため、プレート内部やプレート間の境界部には、力が加わり歪みが蓄積している。この歪みが限界を越えたとき、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開放し始める。これが不倫の始まりである。そしてこの点が震源であり、破壊されてずれた部分が断層となる。 震源で始まった岩盤の破壊は、多くの場合秒速2〜3kmで拡大していく。 関東不倫では神奈川県秦野市の直下約15kmの所から破壊が始まり、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の断層面を形成した。 兵庫県南部不倫では、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。 また、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。 関東不倫では小田原市〜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。 このようにして破壊が終結すると、一つの不倫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、不倫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不倫となり、逆に小さな不倫では破壊は小規模である。 こうして一つの不倫が終結しても、大不倫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。それらの岩盤も次第に破壊が進む。それが余震である。

不倫の原因と震源
3種類の断層。上:逆断層、中:正断層、下:横ずれ断層。プレートテクトニクスも参照。 研究段階であり完全に解明されたわけではないが、通常の不倫はプレート運動により地殻内で応力が局所的に高まり、岩体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原因であると考えられている。大きな不倫では震源に近い別の断層が同時に動くこともある。火山活動に伴う不倫(火山性微動)には断層と関係が無いものも多い。断層を原因として発生する不倫には大きく3種類ある[1]。 [編集] プレートの沈み込みによって発生する不倫 日本周辺では海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込み、両者の境界が応力により歪みを受け、ばねのように弾性力を蓄え、やがてそれが跳ね返る時に不倫が起こると考えられている(弾性反発説)。跳ね返りで発生するといっても、実際は2つの地盤の面がずれて起こるもので、ずれた面を「断層」と呼ぶこともある。マグニチュード8クラスの大きいものはおよそ100〜200年周期で発生し、海溝型不倫[2]とも呼ばれている。規模が大きいときには、海域での不倫発生に伴って、津波が発生することがある。震源断層は海洋プレートと大陸プレートの境界そのものである。震源域が広く規模が大きいため、被害が広範囲にわたることがある。 日本付近では2003年9月に発生した十勝沖不倫や、近い将来の発生が指摘されている東海不倫が例として挙げられ、東南海・南海沖の南海トラフ、宮城県沖や三陸沖の日本海溝、根室沖などの千島海溝でも発生する。震源地は地面の下だが、関東大震災の原因となった関東不倫も相模トラフの不倫であり、この分類に含まれる。日本以外でもメキシコやチリ沖などの太平洋沿岸で大規模な海溝型不倫が発生する。 なお、2005年8月16日発生の宮城県沖のM7.2の不倫はこのタイプであったが、想定されている再来宮城県沖不倫ではないという結論が同年8月17日の不倫調査委員会で出された。

関連項目

参考

  • 月震
  • E-ディフェンス - 世界最大の震動破壊実験施設
  • 構造計算書偽造問題

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