地震はなぜ起きるのか|プレートと断層から読み解く地震のしくみ

生活・暮らし

「また地震だ」と感じながら、揺れが収まるのをじっと待つ——そんな経験は日本に住んでいれば誰にでもある。ところで、その揺れがなぜ起きているのか、きちんと説明できる人はどれくらいいるだろうか。

学校で「プレートがぶつかるから」と習った記憶はあるものの、いざ人に説明しようとすると言葉に詰まった——という経験が筆者にもある。地震は身近な現象なのに、そのしくみは意外と知られていない。この記事では、地震がなぜ・どうやって起きるのかをイラストを交えて整理してみる。


地球の表面は「割れた殻」でできている

プレートとは何か

地球の表面は、厚さ数十〜百数十キロメートルの「プレート」と呼ばれる岩盤が十数枚に分かれてできている。ちょうど茹で卵の殻がひびわれているような状態をイメージするとわかりやすい。このプレートは固定されているわけではなく、地球内部のマントルという高温の物質の対流に乗って、年間数センチ程度ゆっくりと動き続けている。

なぜ日本はこれほど地震が多いのか

日本列島はユーラシアプレート・北米プレート・フィリピン海プレート・太平洋プレートという4枚のプレートが集まる場所に位置している。世界的に見ても非常に珍しい立地だ。プレートの境界では岩盤同士がぶつかり合ったり、片方がもう片方の下に沈み込んだりする力が常にかかっており、この歪みが限界に達したときに一気に解放されるのが地震だ。

プレートの沈み込みと地震の発生 マントル(高温の岩石が対流している) 大陸プレート 海洋プレート 沈み込む方向 ★ 地震発生点(震源) 地表 プレートの境界に 歪みが溜まり→一気に解放=地震

震源・震央・マグニチュード・震度の違い

よく混同される4つの言葉

地震のニュースでよく出てくるこの4つは、それぞれ指しているものが違う。震源とは地震が実際に発生した地下の場所で、震央はその真上にあたる地表の点だ。マグニチュードは地震そのもののエネルギーの大きさを表す数値で、1増えるとエネルギーは約32倍になる。一方震度は、特定の場所での揺れの強さを表すもので、同じ地震でも震源からの距離や地盤によって場所ごとに異なる。

震源・震央・マグニチュード・震度の関係 地表 震源 (地震が発生した地下の点) 震央(震源の真上の地表) 地点A 震度5強 地点B 震度2 マグニチュード = 地震そのもののエネルギー量 全国どこでも同じ1つの値 震度 = その場所での揺れの強さ 場所によって異なる

断層はどうやって動くのか

断層の3つのタイプ

地面の岩盤にできた割れ目のことを「断層」という。地震は断層がずれることで起きるが、そのずれ方には大きく3種類ある。正断層は引っ張る力によって断層の上側が下に落ちるタイプ。逆断層は圧縮する力によって断層の上側が押し上げられるタイプで、日本では最も多い。横ずれ断層は断層面が水平にずれるタイプだ。

断層の3つのタイプ 正断層 引っ張る力で沈む 逆断層 圧縮する力で隆起(日本に最多) 横ずれ断層 水平方向にずれる

緊急地震速報はP波とS波の「速度差」を利用している

断層がずれると、そのエネルギーが「地震波」として四方に広がる。地震波にはP波(縦波)S波(横波)の2種類がある。P波は速く伝わるが揺れが小さく、S波は遅いが揺れが大きい。緊急地震速報はこの速いP波をいち早く検知して、大きな揺れをもたらすS波が来る前に警告を出すしくみになっている。

P波とS波のちがい(緊急地震速報のしくみ) P波(縦波) 速い・揺れが小さい・先に到達 速度:約6〜8 km/秒 緊急地震速報はこれを検知 S波(横波) 遅い・揺れが大きい・後から到達 速度:約3〜5 km/秒 本震・大きな揺れの原因

意外と知られていない地震の話

日本では1日に何十回も地震が起きている

気象庁の観測データによると、日本では体で感じないものも含めると1日に数十回から多い日には100回以上の地震が起きている。そのほとんどはマグニチュード1〜2程度の微小地震で、人が気づかないだけだ。「今日は地震がなかった」と感じる日も、地下ではほぼ確実に何かが動いている。

世界の大地震の約10〜20%が日本周辺で発生している

日本の国土面積は地球全体のわずか約0.3%に過ぎないが、世界で起きるマグニチュード6以上の地震のうち約10〜20%が日本とその周辺で発生しているとされている。これほど狭い範囲にこれほど多くの大地震が集中する地域は世界的に見ても例がなく、日本がいかに特殊な地質的環境にあるかがわかる。

プレートの沈み込みが止まると地震も止まる?

プレートが動くから地震が起きる、ならばプレートが止まれば地震もなくなるのでは——と思うかもしれない。だが地球内部のマントル対流は今後数億年は続くと考えられており、人類が存在する時間スケールでプレートの動きが止まることはまずない。地震は地球が「生きている」証拠とも言える現象だ。


最後に

震度 という表現は日本だけらしいです。海外ではすべてマグニチュード表現のみ。震度の方がわかりやすい気もしますが、曖昧な表現になってしまうんでしょうね。なんだか日本らしい表現だと思います。今後地震の検知精度が高くなって事前にわかるようになるほどの技術向上を望みます。それにしてもスマホから鳴る地震の通知は心臓が飛び出るほど驚いてしまいます。

コメント

タイトルとURLをコピーしました