Transcript pptファイル
2.2 地震の基礎 2.2.1 地震とは何か 応力のもと，歪みが蓄積し，（弾性） 限界を超えた時に岩石は破壊される =その時の岩体のズレを断層とよぶ →衝撃波は近接する岩石に応力を伝え， 弾性波（地震波）として周辺に伝わっ てゆく=地上で地震が生じる 下敷きの実験。 図2.18 地震波とP波の初動 実際のP波初動極性 2.2.2 地震波 実体波 P波（縦波）：1.7*S波 S波（横波） （下敷きの例） P-S間の震動：初期微動 P-S時間：初期微動継続時間＝震源からの 距離に応じて長くなる←気象庁緊急地震速 報システム 表面波：伝播中の減衰が少ない。 大森（房吉）公式 T=L/Vs - L/Vp ただし，T:初期微動継続時間（s），Vs:S 波速度（3km/s）, Vp:P波速度（5km/s）,L: 観測点から震源までの距離 利用可能条件：震源が浅く，震央距離100 〜600km L=7.5T←上式より （大森の係数は7.8km/s）。 2.2.3 発震機構 2.2.3.1 初動極性とビーチボール 初動極性： P波が観測点に到達する際 の押し（up ●）引き（down ○） 発震機構解＝ビーチボール→応力場と 断層のセンスの復元。 図2.19 鳥取県西部地震のP波 の初動極性の分布 ×： 震央 押し，上向き，● 引き，下向き，○ 図2.20 発震機構解 2.2.3.2 震源球とビーチボール 地震波は最短時間の経路を進む 岩体の密度は深いほど大きい →下に凸の弧状経路を描く 震源近傍（点震源モデル）から出射す る地震波の方向と観測点の関係を得る。 図2.21 a.地震の伝達経路と出射方 向， b.震源球下半球，c. 等積投影 面 r = √(1-cos θ) . 2 2 押 し 3 ・ 3 引 き断 層 と . . 2 2 3 4 . . . そ地 し震 てと ビ断 ー層 チの ボ関 ー係 ル， 断層の種類←応力に対応 正断層 逆断層 横ずれ断層 Animationを見る。 図2.24 震源断層での断層活動 と震源球との関係 2.25 震 源図 球 の 基 礎 地震の観測結果からビーチボー ルを作成する手順 p.108右下 1. 押し引きの観測データを震源球の下 半球にプロットし，シュミットネット 上に投影→図2.21 2. 押し引きの分布領域を分ける一つの 大円（節面）を引き，もう一つの大円 をはじめの大円の極を通るように引く。 ビ 引ー きチ 分ボ 布ー とル 断の 層押 型し 2.2.3.5 発震機構解の例：鳥取 図20 鳥取県西 部地震 NP1→ 断層走向128゜ →傾斜75゜ P(Azm,Plg)=(85 ゜, 16゜） 2.2.3.5 発震機構解の例：中越地震 西北西ー東 南東方向の 圧縮軸をも つ逆断層型 ： この地 域の活断層 の走向に直 交 震度とマグニチュード マグニチュード： 地震そのものの強 度 eg. お寺の梵鐘の震動の強さ 震度： 個々の場所の揺れ eg. 個々の 場所で聞こえる音の強さ ＠加速度が大きいほど，継続時間が長 いほど，地盤や構造物が脆弱なほど， 大きい ＠1996年以来，新しい（計測）震度階。 B.グーテンベルクと 和達清夫，C.F.リヒター マグニチュード C.F.リヒターが最初：震幅が10倍増え ればMが1増える モーメントマグニチュード（物理学的 意味がある）：断層の面積とすべり量 の積 実際的なものは，地動変位マグニ チュードと，地動速度マグニチュード （小規模地震に対して，高感度地震 計）。 気象庁現行使用マグニチュードの 妥当性 両Mの整 合性の向 上，Mm との系統 的ズレの 補正 2.2.4.3 計算式からマグニチュードを 2.2.4.3.1 表面波マグニチュード 坪井の式：M=log10A + 1.73log10Δ -0.83 リヒターの式同様，振幅が10倍になるとMが1増 える 2.2.4.3.2 地震規模とエネルギー Gutenberg と Richter：log10Es=4.8 + 1.5Ms ただし，sはs波の振幅に基づいた計算を意味するが現在では Mmを使用。Eの単位はジュールJ。 Mが1増えるとエネルギーは32倍になる。 Mが2増えると？ 補：対数は難しくない 32=9 の両辺にlog3を付けると， log332 = log39 となる。左辺を変形す ると， 2log33 = 2 となる。つまり，対数とは 3を何回掛ければ，9になるのかを表現 する関数。 106 = 1,000,000の両辺にlog10を付ける と，１,000,000が6になる。100→0, 101→1,..., 106→6となる。標本値の差が 大きいものを表現するのに適している。 エネルギーの計算例 log10Es=4.8 + 1.5Ms を指数関数の形に変えると， Es=10 4.8 + 1.5Ms となる。マグニチュードが一つ大き い方をEs’とすると， Es’/Es=10 4.8 + 1.5(Ms+1)/10 4.8 + 1.5Ms =104.8 + 1.5(Ms+1) – (4.8 + 1.5Ms) =101.5=10√10 =31.6≒ 32 それでは,マグニチュードが２増えると，エネルギー は何倍になるでしょう？ 2.2.4.3.3地震規模と回数の関係 グーテン ベルグ・ リヒター の式： logN=abM (b≒ 1) Mが1増え ると頻度 は1/10に。 2.2.5 前震と余震 前震foreshockー本震main shockー余震 aftershock 群発地震eq swarm 1995.1.17 兵庫県南部地震の前震12日 前M5.0 群発地震を前震としなかった。 前震と余震の例 log10L=0.5M-1.8 ただし，Mは本震の もの，Lは余震域の長径