【１】　地球の内部構造と地震発生のメカニズム
　　　①　地球の内部構造
　　　　地球の内部構造は、下図のように・・・地表面から地球のほぼ中心部までの深さが約６,３７０㎞ぐらい・・・「地殻」と呼ばれる部分が、深さ約５～約６０㎞ぐらい、「マントル」と呼ばれる部分が、「上部マントル」と「下部マントル」の２層で構成され・・・その深さは、地殻部分の一部を含み約２,９００㎞ぐらい、地球の「核」と呼ばれる部分も、「外核」と「内核」の２層で構成され・・・外核部分が、深さ約２,９００～約５,１００㎞ぐらい、内核部分が、深さ約５,１００㎞～地球の中心部の約６,３７０㎞ぐらい・・・と考えられています。

　　　・・・このうち「地殻」と「上部マントル」の地殻に近い部分（≒境界面周辺）が、硬い板状の岩盤となっていて・・・これを「プレート」と呼びます。
　　 ・・・地球の表面部分は、この硬いプレート“十数枚”によって覆われ、地殻と上部マントルの一部で構成されていると考えられるのです。

　　　②　地震発生のメカニズム
　　　　プレートは、地球内部で対流しているマントルの上に乗っています。そのため、それぞれのプレートは、ごくわずかですが・・・年に数㎝ずつ動いています。そして、プレート同士がぶつかったり、すれ違ったり、片方のプレートがもう一方のプレート下に沈み込んだりしています。　⇔　これは《プレートテクトニクス》と云うもので説明されています。

　　　　・・・このプレート同士が接触している部分では、常に“強い力”が働いています。・・・地殻や硬い岩盤にこれらの力がかかり続け、それに耐えられなくなった限界点（それぞれの許容応力度）を超えたときに、「地震が起きる」と考えられているのです。

　　　③　地震が発生しやすいところ
　　　　世界中の地震発生箇所（下図の赤いポイント）の分布を視ると・・・地震が発生している箇所と発生していない箇所が鮮明となってきます。

　　　　・・・地震が多く発生している箇所（ほとんど赤いラインに見える所など）が、別々のプレート同士で接触している部分（プレート境界）と考えられているところです。
　　　　尚、上の図でも分かるようように・・・地球上の全ての地震がプレート境界だけで起こっている訳ではありません。・・・ハワイ諸島や中国大陸内陸部、南極大陸内陸部などで発生している地震のように、プレート内部で発生する場合もあります。

　　　④　日本列島周辺で地震が発生するところ

　　　　日本列島周辺では・・・上図のように・・・海側のプレートである「太平洋プレート」と「フィリピン海プレート」が、陸側プレートの「北米プレート」と「ユーラシアプレート」の方へ・・・それぞれ年あたり約８㎝程度、約３～５㎝程度の速度で動いており・・・「海溝」や「トラフ」と呼ばれる箇所から・・・陸側プレート下部に沈み込んでいます。このため、日本周辺では複数のプレートの動きによって“複雑な力”がかかるため、世界有数の地震多発地帯となっているのです。
　　　　・・・下図は、１９６０年から２０１１年にかけての日本付近で発生した地震分布図です。（一番大きく見える赤丸が、「東北地方太平洋沖地震」）

　　　⑤　プレート境界型（海溝型）地震と直下型（プレート内陸型・断層型）地震
　　　　実際に我々の暮らしに影響を及ぼす地震には、大別して「プレート境界型（海溝型）」と「直下型（プレート内陸型・断層型）」があります。

　　　　上図内①のように・・・日本周辺では、海側プレートが沈み込むときに陸側プレートをより地下深くに引きずり込んでゆきます。・・・陸側プレートが、その“引きずり力”に耐えられなくなって、跳ね上げられるようにして起こるのが・・・「プレート境界型（海溝型）地震」です。
　　　　・・・この際には、震源が地中深くにあるため、揺れは広範囲に及ぶことが多く・・・震源域が海だった場合には、海底の振動が直上の海水面を上下させて・・・「津波」を発生させることもあります。陸地から、この震源が遠かったり、深かったりすると、人が感じる小さな揺れであっても、予想外に大きな津波が押し寄せることがあります。また、湾の形状や海底地形などの状況によっても、津波の高さや速度（振幅）などが変わるため、海岸付近の沿岸部では、特に高所への避難が重要となります。

　　　　・・・過去の地震例としては、南海地震、東南海地震、平成１５年（２００３年）十勝沖地震
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 平成２３年（２０１１年）東北地方太平洋沖地震　←　東日本大震災のことです。

　　　　上図内②、③のように・・・プレート内部に“力”が加わって、結果として発生する地震が、「直下型（プレート内陸型・断層型）地震」と呼ばれるものです。
　　　　・・・これには２タイプあり・・・沈み込むプレート側の内部で起こる地震（②）と・・・逆に、陸側プレート内部の浅い部分で起こる地震（陸域の浅い地震・③）　があります。
　　　　・・・プレート同士が押し付け合ったり、引っ張り合うことで、地殻のプレート内部に歪み（ひずみ）のエネルギーが溜まって・・・岩盤の耐力上一番弱い部分がずれたり、滑ることによって地震が発生します。

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　　　　この“ずれたり、滑りやすい箇所・部分”で・・・新たに出現したものを「断層」と呼びます。・・・さらには、かつて動いた形跡のある断層で、今後も繰り返し動きそうなものを「活断層」と呼びます。（狭義では、地質学的に云う・・・第四紀中[２６０万年前～それ以後]に活動した証拠のある断層全てを｢活断層｣と呼ぶことがあります。）
　　　　現在、日本では２,０００箇所以上の「活断層」が視つかっていますが、そもそも地中内に隠れており、地表面に表れていない・・・都市の発展過程で隠されてしまっている、未発見の「断層」が数多くあると云われています。・・・国の研究機関や大学などで、「活断層」に関する各種の調査が行われているところです。（下図は、国土地理院作成：２０１４年１１月時点「都市圏活断層図」）

　　　※「活断層」の特徴
　　　　Ⅰ．ほぼ一定の期間をおいて、繰り返し動く・・・活断層は、普段・・・というか、通常はじっとして、おとなしくしています（断層面が固着している状態）が、断層面を挟む両側の岩盤には・・・常に大きな力（歪み）がかかっています。この歪みが限界に至ったときに、岩盤が破壊され、断層に沿って・・・その両側が互いに反対方向にずれ動きます。この動きによって地震が発生し、結果歪みが解消されます。・・・その後・・・活断層は、次に来る歪みの限界までの長い期間動きを止めています。
　　　　　Ⅱ．いつも同じ向きに動く・・・活断層にかかる力（歪み）は、もともとプレート運動によるもので・・・その動きの向きや速さは長期的には変化しません。このため活断層の活動は、基本的に同じ動きを繰り返します。活断層周辺の地形は、このように繰り返された動きの累積により形成されたものであるので、そこの地形を視ることで活断層の動きの特徴を把握することが可能であると云います。
　　　　　Ⅲ．動く際の速さは、断層ごとに大きく異なる・・・活断層が１回動くことによって生じる“ずれ”が、仮に数ｍであっても・・・その活動が繰り返されることによる“ずれの（総）量”は、累積して次第に増加していきます。・・・この増加していく速さ（平均変位速度）は、個々の断層によって大きな差があります。この「平均変位速度」は、長期的に視た場合の平均的な“ずれの量”を速度で示したもので、通常は１,０００年あたりの“ずれの量”で表します。これにより、その活断層の活動具合（度）が解るのです。
　　　　　Ⅳ．活動間隔が極めて長い・・・日本では、たびたび直下型の大地震に見舞われるために、活断層が頻繁に動く印象を持ちますが・・・これは、そもそも日本の活断層の総数が多いためであり・・・実のところ、１つの活断層による大地震の発生間隔が、１,０００年から数万年と極めて長いと云う特徴を持っています。・・・「プレート境界型（海溝型）地震」の発生間隔と比べてみても、活断層による地震の方が、ずっと長い間隔となっています。
　　　　　　例えば、南海トラフを震源とする地震の発生間隔は約１００年程度と視られ、これまでに何回も巨大地震（南海地震や東南海地震）を繰り返しています。
　　　　　Ⅴ．距離の長い断層ほど大地震を起こす・・・断層の長さが、長ければ長いほど、より大きな地震を起こす可能性があります。これまでの日本における「直下型（プレート内陸型・断層型）地震」では、Ｍ７級（Ｍ：マグニチュード・・・後述します）の地震で、その長さが２０㎞程度・・・Ｍ８級の地震では、 その長さが８０㎞程度の範囲に亘って地表の“ずれ（地表地震断層と云う）”が確認できると云います。
　　　※「活断層」のタイプ
　　　　「活断層」は、その断層のずれ方、動き方によって・・・下図のように大きく３つのタイプ・・・「逆断層型」、「正断層型」、「横ずれ断層型」があります。

　　　　　「逆断層型」・・・傾斜して断層面に沿って上盤（断層境界面より上側の地盤）が、ずり上がったもの。
　　　　　「正断層型」・・・傾斜して断層面に沿って上盤（断層境界面より上側の地盤）が、ずり下がったもの。
　　　　　「横ずれ断層型」・・・相対的な水平方向の変位で、断層線に向かって手前側に立った際に、向かい側（反対側）の地塊が左、あるいは右にずれたもの。・・・「左」の場合を「左横ずれ断層」、「右」の場合を「右横ずれ断層」と云います。

　　　　　また、地表近くの地層が軟らかい場合など、活断層の“ずれ”が地表面まで到達せず・・・断層運動による変位が、その軟らかい地層内で拡散してしまう場合があります。・・・この際には、ある程度の幅をもった“撓み（たわみ）”として出現します。これを「活撓曲（かつとうきょく）」と呼びます。
　　　　　「活撓曲」は、地下に断層面が隠れていますので・・・云わば、中途半端に引っ掛かったような状態なので・・・通常の活断層と同様に、地震による被害を発生させると考えられています。・・・ちなみに、地層が波状に変形することを「しゅう曲（きょく）」と云い・・・活断層同様、現在も変形し続けているものを、特に「活しゅう曲」と呼びます。このうち、凸状にしゅう曲したものを「背斜（はいしゃ）」、凹状にしゅう曲したものを「向斜（こうしゃ）」と呼びます。

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　　　　・・・過去の・・・直下型（プレート内陸型・断層型）地震例として・・・沈み込むプレート側の内部で起こる地震（②）では・・・昭和三陸沖地震、平成５年（１９９３年）釧路沖地震、平成６年（１９９４年）北海道東方沖地震があります。
　　　　　　　　　　　 ・・・陸側プレート内部の浅い部分で起こる地震（陸域の浅い地震・③）では・・・平成７年（１９９５年）兵庫県南部地震　←　阪神・淡路大震災のことです。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成１６年（２００４年）新潟県中越地震
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成２０年（２００８年）岩手・宮城内陸地震
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成２３年（２０１１年）長野県・新潟県県境付近の地震　があります。

　　　　・・・尚、陸側プレート内部の浅い部分で起こる地震（陸域の浅い地震）は、プレート境界型（海溝型）地震と比べ・・・
　　　　地震エネルギーそのものの規模は小さい場合が多いのですが、震源（断層）の地下深度が比較的浅く、地表面での揺れそのものが大きくなるため、人の活動範囲や環境に大きな被害をもたらすことがあります。


　　【２】　マグニチュードと震度の違い
　　　　実際に地震が起きるとすぐ、ニュース速報が流れますが、必ず「マグニチュード」と「震度」の２つが発表されていることは皆さんご存じだと思います。
　　　　「震度」は各地で異なる数値が発表されますが・・・「マグニチュード」は、直後の解析による訂正など無かった場合には、必ず１つの数値です。

　　　　「マグニチュード（Ｍ）」は、地震の規模や大きさ、エネルギー力（量）を示す値で、「震度」は、地震による、ある地点の地面の揺れの強さを表す単位です。
　　　　「震度」は、地震の規模や震源からの距離、地盤の状況などによって変わってきますが、「マグニチュード」の値は、それぞれの地震につき１つなので・・・仮に「マグニチュード」が大きな地震でも、震源から離れれば離れるほど、その「震度」は小さくなる傾向があります。・・・が反対に、エネルギー力（量）の小さな地震でも、震源が浅かったり近かったりすると、地面は強く揺れるのです。
　　　　・・・要するに、「マグニチュード」と「震度」は必ずしも比例関係にないと云う事なのです。
　　　　・・・これを、電気照明に例えると解りやすいのですが・・・その電球が放つ“明るさ＝能力（ワット）”が１００Ｗであっても、その電球から遠く離れたり、中間でブラインドなどで遮られたりすると、我々が感じる“明るさ＝照度（ルクス）”が変わるのと同じ事なのです。この場合は、「マグニチュード」がワット、「震度」がルクスに相当しています。
　　　　また、「マグニチュード（Ｍ）」の値が“１”大きくなると、地震のエネルギー力（量）は、実に“約３２倍”となると云われます。・・・マグニチュード（Ｍ）６クラスの地震からすると、Ｍ７クラスが“約３２倍”のエネルギー力（量）となり、Ｍ８クラスが、単純計算で・・・約３２×約３２・・・“約１,０２４倍”のエネルギー力（量）を持つこととなります。・・・１９９５年に阪神・淡路大震災を引き起こした「兵庫県南部地震」は、Ｍ７．３でした。・・・２０１１年に東日本大震災を引き起こした「東北地方太平洋沖地震」は、これまでの日本観測史上最大のＭ９．０・・・いかに大きなエネルギー力（量）であったのか想像できるかと思います。・・・しかし、我々の“地球”という惑星自体が“生きている”と考えれば・・・“クシャミ”や“シャックリ”を引き起こしただけのことかもしれませんが・・・。

　　　　さて、我々の暮らしに影響を及ぼす地震の「震度」についてですが・・・より詳細な解説が気象庁より発表されておりますので、ここでご紹介したいと思います。（以下、極力原文のままです）

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　　　　「気象庁震度階級関連解説表」
　　　　※気象庁は、平成21年3月31日より改定した「気象庁震度階級関連解説表」の運用を開始しました。
　　　　《使用にあたっての留意事項》
　　　　・気象庁が発表している震度は、原則として地表や低層建物の一階に設置した震度計による観測値です。この資料は、ある震度が観測された場合、その周辺で実際にどのような現象や被害が発生するかを示すもので、それぞれの震度に記述される現象から震度が決定されるものではありません。
　　　　・地震動は、地盤や地形に大きく影響されます。震度は震度計が置かれている地点での観測値であり、同じ市町村であっても場所によって震度が異なることがあります。また、中高層建物の上層階では一般に地表より揺れが強くなるなど、同じ建物の中でも、階や場所によって揺れの強さが異なります。
　　　　・震度が同じであっても、地震動の振幅（揺れの大きさ）、周期（揺れが繰り返す時の1回あたりの時間の長さ）及び継続時間などの違いや、対象となる建物や構造物の状態、地盤の状況により被害は異なります。
　　　　・この資料では、ある震度が観測された際に発生する被害の中で、比較的多く見られるものを記述しており、これより大きな被害が発生したり、逆に小さな被害にとどまる場合もあります。また、それぞれの震度階級で示されている全ての現象が発生するわけではありません。
　　　　・この資料は、主に近年発生した被害地震の事例から作成したものです。今後、5年程度で定期的に内容を点検し、新たな事例が得られたり、建物・構造物の耐震性の向上等によって実状と合わなくなった場合には変更します。
　　　　・この資料では、被害などの量を概数で表せない場合に、一応の目安として、次の副詞・形容詞を用いています。

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　　【３】　地震波の伝わり方
　　　 実際に地震が発生すると、震源から振動の波が地中内を伝わっていきます。
　　　 最初に伝わる波は、その波形が“縦”であり、地震波の中で最も早くに伝わることから、ラテン語の Primae あるいは、英語の Primary （いずれも「最初の」という意味）の頭文字をとって「Ｐ波」と呼びます。縦波は、毛虫が移動するような波形のため、「疎密波」とも呼ばれます。

　　　 また、その「Ｐ波」の次に伝わる波は、その波形が“横”であり・・・ラテン語の Secundae あるいは、英語の Secondary （いずれも「２番目の」という意味）の頭文字をとって「Ｓ波」と呼びます。横波は、蛇が動くように捻じれながら伝わっていきます。

　　　 地震の揺れは、地中内を伝わって・・・建物などの土地定着構造物へ達し、これらを“振動させる”ことになります。
　　　 強い揺れによる被害をもたらすのは主に、後から伝わってくる「Ｓ波」です。このため、地震波の伝わる速度の差を利用して、先に伝わる「Ｐ波」を検知した段階で「Ｓ波」が伝わってくる前に危険が迫っていることを知らせることが可能となります。・・・例えば・・・エレベーターに設置されている「地震時管制制御装置」は、この「Ｐ波」をすばやく検知して・・・その後の「Ｓ波」が到達する前に・・・できうる限り安全に最寄階へ停止させようとする装置です。

　　　 建物などに伝わる“振動”は、実際にその基礎部分や地中杭を伝わり、建物本体に対し「地震力」として負荷されます。
　　　 当然のことながら・・・上記の「気象庁震度階級関連解説表」や別ページ「建物に加わるそれぞれの“力”を理解する～建築学基礎講座」にもあるように・・・この“振動＝揺れの力”に対して、大きな破損を生じないよう、それぞれの建物を設計・施工しなければなりません。

　　　 この“振動”による建物の揺れは、現実の“地震波周期”に大きく関係しています。・・・建物には、ひとつひとつ（一棟一棟）に、それぞれの固有周期があるため、これと実際の地震波周期が似通っていた場合には、「共振」して揺れが大きく増幅されることがあります。
　　　 ・・・「建物の揺れ」と「地震そのものの揺れ」が共振すると、その大きく増幅された揺れのために、建物の損傷や倒壊といった被害を引き起こします。
　　　 また、実際にひとつの地震が発生すると、そのなかの波形には様々な周期のものがあって（揺れは一定でない）、それぞれの建物に対して作用します。
　　　 ・・・１秒以下の短い周期を持つ揺れは、地震のエネルギー（マグニチュード）が大きくても、比較的早く減衰していきます。
　　　 ・・・一方、長い周期を持つ揺れ（長周期地震動）は、減衰せずに遠方まで伝わる性質を持っています。

　　　 ・・・鉄筋コンクリート造の低層建物の場合、その固有周期は０．３秒以下と短いものですので、直下が固い地盤であった際などは、「共振」しやすい傾向と云えます。・・・木造住宅の場合は、その固有周期が１秒前後となり・・・鉄筋コンクリート造１０階建くらいの高層建物となると、その固有周期は３秒以上となります。

　　　 この「建物の固有周期」に対する「地盤の周期」ですが・・・大都市がある平野部は、すり鉢状となっていることが多く、地震の揺れに対し約６～８秒の周期（「卓越周期」という）を持っていると云います。

　　　 「長周期地震動」による揺れは、直下の地盤と共振する建物へと伝わり・・・そのなかでも、長い固有周期をもつ高層の建物などに対して作用することとなります。
　　　 「免震施工」建物の場合、その固有周期は最大８秒程度と云われておりますので・・・今後発生すると予想される「南海地震」や「東南海地震」が実際に起きたとき・・・首都圏の超高層建物にも、この「長周期地震動」の影響があるだろうと考えられているのです。

※このページ内で特に記述がないイメージ図は、気象庁ホームページより出典