地震の原因は何ですか?

地震は、地殻内の動きによる地表の揺れ、移動、または亀裂として説明できます。 これらの「地震」は、地震波が地球を通過することによって引き起こされ、地球を移動させたり、座屈させたり、波立たせたりするのはこのエネルギーです。 地震波は、地殻内に閉じ込められたエネルギーが逃げるときに発生します。 これはいくつかの異なる方法で発生しますが、通常は、地球の地殻の一部が別の地殻に対して滑り落ちることによって引き起こされます。 このため、地震、そしてより一般的には地震活動は、プレートの境界や縁に沿ってより頻繁に発生する傾向があります。

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地震の原因は何ですか?

地球の主要な構造プレートとプレート境界の周りの地震帯。 画像クレジット: Bogadeva1983/Shutterstock.com

地球の地殻自体は、構造プレートとして知られる多数の浮遊岩盤プレートで構成されており、これらのプレートは基本的に溶けた岩石の海の中で自由に動きます。 これらのプレートは自由で固定されていないため、時間の経過とともに移動したり、互いにぶつかったりします。 これらのプレートの動きは非常にゆっくりであるため、通常は人間が感じることができませんが、むしろ何年も、何十年もかけて少しずつ動きます。 理論的には、プレートは地球の誕生以来運動しており、時間の経過とともに非常にゆっくりと移動してきました。 プレートの移動はゆっくりとしたものであるにもかかわらず、地球の表面で感じられるような重大な地質学的現象を引き起こすことがあります。 大量のエネルギーが地球内に閉じ込められる可能性があり、プレートが移動したり衝突したりすると、このエネルギーが解放されることがあります。 地震エネルギーとして知られるこのエネルギーは、エネルギーの波が地球中または地表に沿って移動し、揺れや地震を引き起こします。

地震活動の種類

地震は上図のようにプレートの移動によって起こります。 画像クレジット: VectorMine/Shutterstock.com

地震活動、つまり地球の核からエネルギー波のバーストとして放出されるエネルギーは、4 つのタイプに分類できます。 地震波は、地震、爆発、または極端なエネルギーの爆発によって引き起こされる振動です。 これらの波は地球の内部から発生するか、地球の表面に沿って発生します。 地震波は、波の発生場所、波の動きの方向やパターンに応じて、4 つの異なるタイプのいずれかに分類できます。 4 つのカテゴリは次のとおりです: プライマリ、または P波。 二次的、または S波; 愛、あるいは Q波。 または レイリー波

一次波

P 波としても知られる初波は、地震活動によって生成される最も速く移動する波です。 このため、これらは地震計に記録される最初のタイプの波であり、地震やその他の活動の予測および/または記録に使用できます。 P 波は本質的に弾性があり、エネルギーを伝達するあらゆる媒体内で圧縮と膨張を引き起こします。 これは、地震波が伝わる液体、固体、または気体が前後の動きを経験することを意味します。 これらの波の速度は、表面の岩石では約 6 km/s、核に近づくと約 10 km/s になります。 速度は、通過する岩石の組成や、地球の深部で発生する圧力の変化によって異なります。

二次波

二次波は、より一般的には S 波、または横波と呼ばれます。 これらのタイプの地震波は、媒体中を湾曲または回転運動で移動します。つまり、媒体は波の方向に対して垂直に移動し、岩石粒子は波のエネルギーに対して直角に振動します。 これはせん断応力として知られています。 一般に、これは、地震エネルギーが通過するときに、地球または媒体が波打つように上下に曲がり、山と谷を引き起こすことを意味します。 S 波の速度は、地表では 3.4 km/s から核境界付近では 7.2 km/s の範囲です。 S 波は液体を透過しないため、地球の核内で直接発生することはありません。

愛の波

愛の波動は、2 つの表面型波動のうちの 1 つです。 愛の波は、さまざまな程度の垂直弾性特性が地震活動を経験したときに発生します。 この場合、波が通過する地球または媒体の動きは、エネルギー波の方向の動きと垂直になります。 動きはエネルギー源から二方向に広がります。 s 波の一方の側は本質的に弾性があり、もう一方の側は真空に接しています。 これは、境界領域に沿って地面が沈下したり隆起したりするため、地球が水平方向に移動することを意味します。 これらの波の性質とその速い速度(他の種類の地震波よりも速度は遅いですが速度が速い)により、愛の波は地震規模ではるかに高い測定値を引き起こす可能性があります。 同じ理由で、地球は同時に両方向 (上下両方) に移動する可能性があるため、これらの波は一般に最も有害な波です。 また、これは表面波であるため、長期間にわたって地表に留まり、持続的な被害をもたらします。

レイリー波

レイリーは 2 番目のタイプの表面波で、これも地震活動によって引き起こされます。 レイリー波は縦方向の圧縮と横方向の振動を引き起こし、表面に沿って楕円運動を引き起こします。 レイリー波はよりゆっくりと移動し、波打つため、長期間の地震活動が発生します。 したがって、エネルギーは、垂直運動と平行運動の両方で地球の表面を通って伝達されます。 レイリー波は同時に複数の方向に移動するため、通過する媒体、つまり地球の表面に対して非常に破壊的であり、壊滅的な影響を与える可能性があります。

地震の測定

地震計は地震の測定に使用されます。 画像クレジット: BlueRingMedia/Shutterstock.com

地震計は地震の測定に使用されます。 地震に関するデータを生成する地震記録を記録します。 地震計には 2 つの主要な部分があります。地面にしっかりと設置されるベースと、吊り下げられた重いおもりです。 前者は地震時に地面が揺れると揺れますが、後者は揺れません。 重りを保持する紐またはバネが動きを吸収します。 地震計の可動部分と静止部分の位置の違いが記録されます。

地震計の記録。 画像クレジット: Inked Pixels/Shutterstock.com

地震記録は、地殻活動の程度に応じて地震の規模を測定するのに役立ちます。 小さな地震では、地震計上で揺れる線が短く、揺れが少なくなりますが、強い地震では揺れが長く、揺れが大きくなる傾向があります。

シースモグラムは、地震の震源の検出を通じて地震の位置を特定するのにも役立ちます。

地震の予知

何世紀にもわたって、科学者たちは、地震を予測する方法や手段を考案しようと試みてきました。 しかし、このような自然現象の根源が地球の深部にあることを考えると、近い将来、確実な地震予知方法が発見される可能性は非常に低いでしょう。 ただし、地震が発生した場合に人命や財産の重大な損失を防ぐために、地震が発生しやすい地域での予防措置を講じることはできます。

地震の頻度と強さ

地震の強さはマグニチュードで表されます。 画像クレジット: VectorMine/Shutterstock.com

壊滅的な自然災害規模の地震は、ありがたいことにそれほど頻繁に発生するものではありませんが、人間の生活が感じることができる地震は毎年約 50,000 件発生しています (この数字には、人間が感じるには小さすぎると考えられる地震活動の数は含まれていません)平均的な人)。 これらの顕著な 50,000 回の地震のうち推定 100 回は地球とその周囲に被害をもたらしますが、自然災害として分類されるのは、人間が感知したこれらの地震のうち 1 〜 2 回だけです。

地震の影響

地震は長い間地球に影響を与え、地表の形成と変化に重要な役割を果たしてきました。 小規模な地震や地震活動は常に発生していますが、人間がこれらのエネルギーの爆発を感じることができるのはまれであり、破壊を引き起こすことはさらにまれです。 技術が進歩するにつれて、人間はより多くの地震をより正確にマーク、追跡、記録、分析できるようになりました。 これにより、地震についての理解を深めることができ、また、予兆される大災害を回避するために、潜在的に破壊的な地震活動を予測するのにも役立ちます。

世界の地震多発地域

環太平洋ベルト

環太平洋火山帯または環太平洋ベルトは、地球上で最も多くの地震が発生する地域です。

環太平洋ベルトは、地球の構造プレートの中で最大の 1 つである太平洋プレートとして知られる構造プレートを環状に囲んでいます。 この地域は地震活動が活発化しており、太平洋に位置し、ニュージーランド、日本、ニューギニア付近など、さまざまな太平洋諸国と国境を接しています。 プレート地図を見ると、このような火山島が何年も前にどのようにして形成されたかが明らかです。これらの島々は断層の線に沿って存在しており、プレートの相互作用と地殻の亀裂によって引き起こされた火山活動によってそれらが形成されたことを示しています。地球の地殻。 環太平洋ベルトには、アラスカ付近の断層線に沿った地域と、太平洋プレートと南アメリカの端を抱くナスカ プレートの両方を含む南北アメリカの西海岸も含まれます。 環太平洋ベルトは地球上で最も多くの地震が発生しており、地球上の地震活動の約 80% が発生しています。 すべての地震活動が人間に感じられるわけではありませんが、環太平洋ベルトは歴史を通じて多数の壊滅的または被害を与える地震や火山活動を引き起こしてきました。 火山活動が活発で地震活動が活発な境界縁により、環状の境界を形成する環太平洋ベルトは、一般的には環太平洋火山帯として知られています。

アルパイドベルト

アルピデベルト。 画像クレジット: Jo weber/Wikimedia.org

アルピデ帯は環太平洋に似ており、地震活動や火山噴火口や亀裂のもう一つのホットスポットです。 アルピデは実際には、環太平洋ベルトと東インド諸島で合流する環太平洋ベルトにつながっています。 そこからベルトは地中海を通り、さらにアジアの大部分を通ります。 この地域は、プレートの端付近ではない世界の他の地域と比較して地震活動が増加していますが、環太平洋帯ほどではありません。 アルピデベルトは、ユーラシアプレート、アラビアプレート、インドプレート、アフリカプレート、インドオーストラリアプレートなどのプレートがすべて集まる領域です。 地球の表面にはプレートの端と亀裂が豊富にあるため、この地域は地震や地震活動のホットスポットになっています。 しかし、環太平洋帯と比較すると、アルピド帯は地球の地震活動の約 15% を占めています。 地球の地震活動のうち、アルピド帯または環太平洋帯の外側に存在するのはわずか 5% です。

その他の地震多発地域

地震活動が増加している他の領域には、北極海と大西洋の海尾根に沿ったプレート境界や、アフリカの大地溝帯 (アフリカアジアベルト) 沿いに見られる断層などがあります。