地震はなぜ起きるのか?地震のメカニズムとは?

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地震

東京では頻繁に地震が起きると聞いていましたが、私は関西に住んでいますので、1995年1月17日に「阪神・淡路大震災」が起きるまでは大きな地震を経験したことがありませんでした。

しかしその後、2011年3月11日に「東日本大震災」があり、2018年6月18日には「大阪北部地震」と大地震が立て続けに起きました。

「南海トラフ巨大地震」が起きると騒がれていますが、70%の確率で30年以内に起きると言われている巨大地震があります。(内閣府 首都直下地震対策検討ワーキンググループによる)

その地震こそ、「首都直下型地震」です。地震の規模はマグネチュード7.3と予想されていて、被害額はなんと約95兆円とも言われています。

2130年頃(関東大震災が起きた1923年から約200年後)という予想もあり、いつ起きるのかはっきりしたことはわかりませんが、今から200年後とかの遠い話でもなさそうです。

地震

「阪神・淡路大震災」の時は、現役サラリーマンでしたので、被災した店舗の応援に行きましたし、「大阪北部地震」は通勤電車の中で遭遇しましたので、他人事ではないと実感するようになりました。

「大阪北部地震」の経験については、「大阪北部地震で被害。通勤電車で被災、トイレが心配もJRの配慮はゼロ!」「大阪北部地震で被害。課題が残るJRの対応とタイムリーな大学生の対応!」「大阪北部地震で被害。徒歩帰宅と日産自動車販売店の神対応!」という記事に詳しく書いていますので、ぜひご覧ください。

ところで、地震はなぜ起きるのでしょうか?また、地震のメカニズムはどうなっているのでしょうか?

今回はこれらについてわかりやすくご紹介したいと思います。

1.地震はなぜ起きるのか

地球の表面は、「プレートとよばれる薄い板のような岩で覆われています。薄いとは言っても、厚さが 100km ほどの巨大な岩盤です。地球の表面は、この「プレート」が何枚も組み合わさって出来ているのです。

地球上には2,000万平方キロメートルを超える大きなプレートが7枚、他に100万平方キロメートルを超えるプレートが10枚、これらが細かく分割し名前が付けられているケースもありますが、全部で20枚弱のプレートで構成されています。

つまり、地球の表面は、何枚もの「プレート」が組み合わさった、ジグソーパズルのようになっていると考えてもいいでしょう。

ところが、この「プレート」は、それぞれがいろいろな方向に動いています。動いているといっても、1年にせいぜい2~20cmくらいしか動かないのですが、少しではあってもやはり動き続けているのは確かなことです。

ハワイが日本に毎年ちょっとずつ近付いている話をご存知でしょうか?距離にして毎年 8cm 近付いています。これは、ハワイが乗っかっている「太平洋プレート」が日本に向かって動いている証拠なのです。

丸い地球の表面をおおっている「プレート」がいろんな方向に動くわけですから、必ずどこかでぶつかります。この「プレート」同士がぶつかるところでは、一方の「プレート」がもう一方の「プレート」の下に潜り込むという現象が起きているのです。

このように、下に「プレート」が潜り込んで行くとき、「プレート」の岩が壊されます。このとき地球の表面はグラグラと揺れるのです。これが地震の正体です。

日本の真下では、この「プレート」が活発に動いています。太平洋の方から日本に向かって動いているプレートが、今ま潜り込んでいるいる最中なのです。日本に地震が多いのはこのためです。

2.地震のメカニズムとは

プレート

そもそもなぜ日本は地震が多いのでしょうか?この疑問を解決するには世界の「プレート」と日本の位置関係を理解しなくてはいけません。

日本は世界でも珍しく、世界に十数枚しかない「プレート」のうち4枚が日本国土の周りを覆っています。

プレート

  • 太平洋プレート ………… 103,300,000 km2
  • 北アメリカ(北米)プレート …… 75,900,000 km2
  • ユーラシアプレート ……… 67,800,000 km2
  • フィリピン海プレート …… 5,500,000 km2

日本の国土面積が 377,900 km2 しかないのに、単一の「プレート」上に乗っているのではなく、上記のとんでもない大きな「プレート」に四方を囲まれているのです。

このような状況の中、「プレート」が移動していると言うのですから、日本の国土に何も影響を与えないわけがないのです。

(1)「プレート」の移動により発生する地震(海溝型地震)

プレート

「プレート」の移動により発生する地震は、「海溝型地震」と呼ばれています。

実際に動く「プレート」の影響により、どのような原理で地震が発生するのかを簡単に説明していきます。「太平洋プレート」と「北アメリカプレート」の動きを例として挙げていきます。

日本の東側にある「太平洋プレート」は、日本に向かって毎年 8cm ずつ移動しています。そして、「北アメリカプレート」の下に沈み込んでいる状態となっています。

「プレート」同士がが重なって最も深くなっている部分、つまり沈み込みの境界線が、いわゆる「海溝」になります。太平洋側には「日本海溝」と呼ばれる大きな海溝があり、その深さは 8,000m を超えます。

プレート

この「太平洋プレート」が動くにつれ、「北アメリカプレート」も一緒に押し込まれていきます。こうして少しずつ、陸側のプレートに歪みが生じてくるのです。

プレートはそもそも硬い岩盤なので、この押し込みに耐えられなくなると、元の位置に戻ろうとして反発する力が働きます。この反発した時の跳ね上がる力が断層を滑らせ、陸地へ伝わり地震が起こるのです。また海水に対し下からの大きな力が加えられると、津波や高波が発生することもあります。

プレート

この跳ね上がりの影響がいつどこで起こるか分からないため、地震の予測は難しいとも言われています。東日本大震災の場合は、東西に 500km 南北に 200km と大きな範囲が震源となったため、東北から関東圏にかけて広い範囲で影響を受けました。

(2)断層のずれ込みにより発生する地震(内陸地殻内地震)

断層によるずれ込みにより生じる地震は、「内陸地殻内地震」または「大陸プレート内地震」と呼ばれています。

「プレート」の滑りによる力が及ぼす範囲は広く、「プレート」の表面部分にはひび割れができます。このひび割れが、いわゆる「断層」なのです。断層にもいくつかの種類があり、縦方向にずれるか横方向にずれるかによって分類されています。

①縦方向にずれた断層(縦ずれ断層)

断層

縦ずれ断層」は、断層面に対して左右の力が働くことにより上下へのずれが生じる現象です。左右に引っ張られる力によって、断層が滑り落ちる方向に動いたものを「正断層」と呼ばれます。

断層

逆に左右から押される力によって、断層面が盛り上がるように動いた断層は「逆断層」と呼ばれます。画像イメージは正断層と共に横からの断面図となります。

②横方向にずれた断層(横ずれ断層)

横ずれ断層」は、別の場所でそれぞれ水平方向に力が働いた影響により、地面にずれが生じる現象です。

ずれる方向により、それぞれ「左ずれ断層」、「右ずれ断層」と呼ばれます。以下の画像イメージは上空から地面に向かって見たものです。

<左ずれ断層>

断層

<右ずれ断層>

断層

断層が生じる地域は、それほどまでに「プレート」の動きの影響により負荷が掛かる場所と言っても過言ではありません。そして断層がある場所は、何度でも地震の影響を受けやすい場所でもあるのです。

2016年4月に起こった熊本地震では、「右横ずれ断層」が生じました。上空から映した、畑がズレた映像を目にした方もいらっしゃると思いますが、その原因が「横ずれ断層」なのです。

国土地理院が撮影した「益城町下陳周辺の断層」映像が、YouTube へアップされています。

3.地震の震度とマグニチュードの違い

これについては「地震の震度とマグニチュードの違いとは?わかりやすくご紹介します」という記事に詳しく書いていますので、ぜひご覧ください。



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