地震ってどうして起こるの?

地震ってどうして起こるの? 1

東日本大震災からもうすぐ一年です。余震も長く続いていて、地震の怖さを改めて感じる日々ですが、地震ってそもそも何なんでしょう? どうして起こるんでしょう?

地球の表面は、一枚岩ではない

地球の表面は、リソスフェアと呼ばれる地殻とマントル最上部の岩盤を併せたもので覆われています。リソスフェアはテクトニック・プレートあるいはプレートとほぼ同じ意味なので、こちらの方が我々にはなじみのある言葉だと思います。

プレートは地球上に何枚ものピースとして存在していて、その下にはマントルがあります。マントルは固体と液体の中間のような状態にあるので、プレートの置かれた状態は、だいたい凍った湖の表面に浮かぶ氷のようなもの、と言ってもいいかもしれません。氷は表面に落ち着いているように見えて、力がかかると簡単に移動してしまうのです。

 

プレートが動き、歪んで、あるとき...

問題は、プレートは動けてしまうため、プレート同士がお互いにこすれ合うと言うことです。プレートの端は滑らかではないので、端の部分は他のプレートに引っかかります。でも、だからといってプレートの他の部分の動きは止まりません。よってプレートの形は微妙に歪んでエネルギーをため込み、バネが引き伸ばされたようになっていきます。そしてプレートの動きが大きくなりすぎると、たまったエネルギーが許容範囲を超え、あるとき突然解放されます。

解放されたエネルギーが地震に

たまったエネルギーがすべて解放されると、それは熱や地盤破壊、そして地震波に形を変えます。地盤破壊は文字通り地面が破壊され、割れてしまうことで、これはプレートがずれて地表面がねじれることで起こります。もっと大きな問題は地震波です。プレートにたまったエネルギーの約10パーセントが地表を数十km、数百kmも伝わり、地面を揺らします。

指標はマグニチュード

地震の大きさを表現するには、地震学の専門家は「モーメントマグニチュード」(Mw)という尺度を使いますが、日本では「気象庁マグニチュード」(Mj)がよく使われています。が、いずれもざっくり言うと、地震が解放したエネルギーの大きさを対数で表したものです。なので、震源から同じ距離であれば、マグニチュード5の地震はマグニチュード4に比べて揺れは10倍大きくなります。

同じ地震規模でも、被害には差が

でもマグニチュードは、地震の被害の大きさとは直接結びつけられません。それは確率の問題でもあり、地震が起きた地域の開発度合や人口密度にもよります。また、被害の内容も異なってきます。たとえば、2010年に起きたハイチの大地震はマグニチュード7.0で、2011年の東日本大震災はマグニチュード9.0でしたが、死者数は東日本大震災の方が少なく、被害の金額は大きくなっています。2011年にはフィジーでもマグニチュード7.1の地震がありましたが、死者はゼロでした。

地震は無数に起きている

地震は毎年50万回起きていると推定されています。そのうち10万回が人間が体に感じることのできる地震で、残りの40万回は小さすぎたり、震源が深すぎたり、記録する場所から遠すぎたりするものです。が、大きな地震はもっとずっと少なく、マグニチュード5以上が起こる回数は、マグニチュード4以上の地震が起こる回数の10分の1だそうです。ただ、これはだいたいの目安であって、もっと多くなる時期もあり得ます。

予測できない?

プレートにたまったエネルギーがどんなタイミングで解放されるのか、つまり何が地震の引き金になるのかは、ほとんどわかっていません。ただ、水分の流入月や太陽による潮汐力が関係しているとする説があります。地球の中の要因だけでなく、外側の力も考慮しなきゃいけないんですね... また、大地震が起きた場合には、それが遠方の地震を誘発する例もあります。

「予知」ではなく、日本の緊急地震速報のように地震発生を素早く伝える仕組みの改善も図られています。たとえばGoogleも、カリフォルニア大学バークレー校やカリフォルニア工科大学、ワシントン大学などとともに地震の早期警報システム改善に参画しています。

いつか、地震は現在ほど怖いものでなくなる日が来るといいですね...。

[Wikipedia 地震リソスフェアマグニチュード Image:USACEpublicaffairs]

Jamie Condliffe(原文/miho)