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地震の押し引き


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P波は縦波であるからその初動は震源から遠ざかる向き(=押し)、あるいは、震源に近づく向き(=引き)のいずれかである。
多くの地震は震源において直交する2つの面で押し引きの領域が分かれ、この面の1つを断層面という。

地震が発生すると,地下ではまずある1点で岩盤の食い違いが生じ,それが周囲に伝播して, ある広がりをもった断層面が形成される

(http://www.hinet.bosai.go.jp/about_earthquake/part1.htmlより)

断層運動を記述するためには,断層面の位置(緯度,経度,深さ)のほか, 6つのパラメータが必要。

断層面の大きさ(長さL,幅W)
向き(走向θ,傾斜角δ)
断層面上での食い違いの大きさ(U)
向き(すべり角λ)

これらのうち,断層面の向きとその面上での食い違い方向を表わす3つのパラメータ(θ,δ,λ)を求める作業が発震機構解決定。
断層面の大きさ(L,W)と食い違い量(U)は,余震の分布や地震波形,地殻変動などから,別途推定される。
 

発震機構解を求めるためには,各観測点で記録された地動の初動方向,すなわち最初に地面が上がったか下がったかという情報を用いる。

震源球と押し引き分布.右側は赤道面で切った断面を示す.

震源を取り囲む仮想的な小球面(震源球)を考え,観測された初動極性データを波線に沿って震源球まで戻してやると, 震源球面上に「押し」(初動up)と「引き」(初動down)の分布ができる.
上図の右側に示されているように, 断層運動によって周囲の媒質は4象限型に動くことが期待されるため, 直交する2枚の平面(節面)によって震源球面上の押し引き分布を上手に分離することができれば, そのうちの一方が断層面であり,他方の面に直交する向きに食い違いが生じたことになる.

実際の発震機構解決定では,震源球を平面上に投影して, 押し引き分布をもっとも良く分離するような直交大円の組み合わせを図上でさがし求める方法のほか,電子計算機の内部で2枚の直交面の組み合わせをしらみつぶしに試して,その中から,観測された押し引き分布をもっとも矛盾なく説明できるものを選ぶ作業を行なったりしている.

発震機構解の解析では2つの直交する節面が最終結果として得られるが, そのどちらが断層面であるかは特定できない.
断層面の決定については,ある程度大きな地震であれば余震の配列や地表の変形状況等から判断できる場合があるが, そうでない場合は,地震波形を詳細に調べて推定された破壊伝播方向から判断したり, または,テクトニクス的な考察に基づいて妥当な方を選択するなどの手段がとられる 。

万満寺の仁王像