地震と火山——大地の活動
プレート運動が地震・火山を引き起こすしくみと、身を守る知識。
- プレートの種類と境界での地震・火山の分布を説明できる
- 震度とマグニチュードの違いを説明できる
プレートと地震
- 地球表面は厚さ約 100 km のプレートに分かれ、年間数 cm ずつ動いている
- プレートは地殻と最上部のマントルからなる。海洋地殻は主に玄武岩質で、大陸地殻より密度が大きい。プレート全体が玄武岩や花崗岩だけでできているわけではない
- 沈み込み帯: 海洋プレートが別のプレートの下に沈み込む場所。プレート境界で巨大地震が起きることがある（日本海溝など）
- 海嶺で海洋プレートが生まれ、海溝で地球内部へ戻る
震度とマグニチュード
| 用語 | 表すもの | 決まり方 |
|---|---|---|
| マグニチュード M | 地震そのものの規模 | 地震波の振幅や、断層の面積・ずれなどから評価。1 増えるとエネルギーは約 32 倍 |
| 震度 | 各地の揺れの強さ | 震源からの距離と地盤の柔らかさで変わる（同一地震でも地点ごとに異なる） |
地震の記録を読む
地下で地震が発生した場所を震源、その真上の地表の点を震央といいます。P 波による初めの小さな揺れが初期微動、S 波の到着で始まる大きな揺れが主要動です。その間の時間が初期微動継続時間（S−P 時間）。波の速さを一定とみなすと、震源から遠い観測点ほどこの時間が長くなります。地震が起きた時刻と、観測点が揺れ始めた時刻は区別しましょう。
P 波が 10 時 00 分 20 秒、S 波が同 35 秒に到着した。P 波の速さを 6 km/s、S 波を 3 km/s と一定とする。震源からの距離と地震の発生時刻を求めよ。
解答・解説
S−P 時間は **15 秒**。距離を d km とすると、S 波の所要時間 d/3 から P 波の d/6 を引いて 15 秒なので、d/6 = 15、d = **90 km**。P 波の所要時間は 90 ÷ 6 = **15 秒**。到着時刻から 15 秒戻すと、発生時刻は **10 時 00 分 05 秒**。
同じ地震で、震源から 60 km の A 点の S−P 時間は 8 秒、B 点では 12 秒だった。P 波・S 波の速さがそれぞれ一定なら、B 点の震源からの距離は？
解答・解説
距離と S−P 時間が比例するので 60 × (12 ÷ 8) = **90 km**。これは震源までの距離であり、地表で測る震央までの距離とは限らない。
岩石 A は細かい石基の中に大きな結晶が点在し、B はほぼ同じくらいの大きさの結晶が組み合わさっていた。それぞれの組織と、火山岩・深成岩のどちらに典型的かを答えよ。
解答・解説
A は**斑状組織**で火山岩に典型的。先に成長した斑晶と、地表付近で急に冷えた石基が見られる。B は**等粒状組織**で、地下深くでゆっくり冷えた深成岩に典型的。岩石の色だけでなく組織を観察して判断する。
火山と火成岩
| 岩石 | でき方 | 例 |
|---|---|---|
| 火山岩 | マグマが地表近くで急に冷えて固まる | 安山岩・流紋岩・玄武岩 |
| 深成岩 | 地下深くでゆっくり冷えて結晶が大きくなる | 花崗岩・閃緑岩・斑レイ岩 |
同じ地震で、A 地点は震度 6 弱、B 地点は震度 2 だった。考えられる理由を 2 つ挙げよ。
解答・解説
①**震源からの距離**が違う（近いほど揺れが強い）②**地盤の柔らかさ**が違う（軟らかい地盤ほど揺れやすい）。マグニチュードは同一地震で共通だが、震度は地点ごとに異なる。
P 波の到達から S 波の到達まで 4 秒かかった観測点がある。P 波の速さを 7 km/s、S 波の速さを 4 km/s と一定とみなして、震源からの距離を求めよ。
ヒント
時差 Δt = d(1/v_S − 1/v_P)
解答・解説
Δt = 4 秒、 **37 km**
日本海溝で陸側のプレートの下へ沈み込んでいる海洋プレートの名前を答えよ。
解答・解説
**太平洋プレート**（日本海溝で陸側のプレートの下へ沈み込んでいる）。
問1. マグニチュードが 1 大きくなると、放出されるエネルギーはおよそ何倍になるか。
問2. 花崗岩はどんな岩石か。