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Index 写真頁（その一 その二 その三） 解説（その四 その五）
地震の科学写真頁（その三）
七、再現する
①岩石破壊試験
②地震の化石
③流動変形の化石 |
八、予知する
①地震予知連絡会
②いろいろな前兆信号をキャッチする
③大地震を掘り当てる
④活発なアマチュアの活動
⑤さまざまな前兆現象 |
九、かまえる
①モデル実験室の震動実験
②地盤の液状化の実験
③ブロック塀の倒壊の実験 |
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七、再現する
① 岩石破壊試験
地震は、地下深部の岩石に力が加わり、弾性的な変形が、ある限界に達して破壊するために起こると考えられる。
そこで、地下深部と同じ条件下で、岩石がどのように変形し、どのように破壊が起こるかを調べるため、特別に設計された、岩石破壊実験装置が開発された。
写真の装置はその一つで、地下深部に想定されるあらゆる複雑な力の加わり方を、実験的に再現できるようになっている。
中央の円筒形の高圧容器に試料を入れ、地下深部と同じ状態にする。
このままではいくら圧力を高くしても破壊は起こらない。
つぎに上下、左右の二組のピストンによって、それぞれ異なった力で加圧すると試料は破壊する。
この種の実験で、試料の破壊と自然地震の起こり方とは、いろいろな点で非常に似ていることがわかった。
岩石試料に力を加えてゆくと、まず弾性的に変形し、微小な破壊が始まる。
やがて微小破壊の数が増し、それによる体積の膨張が進行して、ついに急激な破壊の発生となる。
地下深部のような高圧下では、岩石をハンマーでたたいたときのような割れ方はしない。
写真Ａは加圧前の試料である。これと、高圧下で上下方向に圧縮すると、写真Ｂのように斜めに破壊が起こる。
この破壊のしかたは、自然地震の発生と非常によく似ている。
しかし、さらに圧力を高くし、あるいは温度を上げてゆくと、岩石はもろさを次第に失って、もっぱら流動によって変形し、破壊が起こらなくなる。写真Ｃはこのような場合である。
これは室内実験によるものだが、つぎに、自然の中に同じような現象を探してみよう。 |
岩石破壊試験装置
岩石破壊の実験
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② 地震の化石
(縞状チャート中の小石英脈群:岐阜県各務原市宝積寺木曽川河床)
細かい無数の白い線として見えるこれらの石英脈は、全体がＸ字状に並んでいる。
岩体が変形すると、まず微小な割れ目ができ、続いて断層が形成される(地震の発生)。
これらの石英脈は、変形の初期にできた小さな割れ目を石英が埋めたもの。
ここでは変形はこの状態で終わづでいるが、さらに進めばＸ字形の方向のうちの一方がずれ動いて、前頁の写真のＢのように割れる(自い点は一メーター間隔のマーク)。
(水谷伸治郎氏提供) |
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③ 流動変形の化石(堆積岩源変成岩:ケニア中央部マチャコス付近)墨流しの模様に見える変成岩。
もとは泥岩と砂岩の平行な横縞(互層)であってそのままの形を保ち、地下深く沈降した。そこへ地殻変動による横からの力を受け、岩体は変形し始めた。地表にあればもろい岩石でも、地下深部では破壊を起こさず流動変形する〔75頁参照〕。
この岩体は、約六億年という長い年月をかけてやっと地表に現れ、われわれに地下深部の変形の歴史を教えてくれる。(諏訪兼位氏提供) |
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八、予知する
① 地震予知連絡会
一九六九年（昭和44）四月、それまで多くの機関で別個に進められていた地震予知研究計画をさらに前進させ、そして基礎研究から実用化への道を開くことを目的として、地震予知連絡会が発足した。
三か月に一度ほど東京で総会が開かれ、そこには全国から地震予知に関ずる最新の情報や研究成果が持ち寄られ討論される。
一九七九年（昭和54）現在、委員の数は三十人、その委員は全国の各研究機関から出ている。
同会は、日本列島における地震活動の状況を把握しつつ、予知を重点的に進める必要のある地域を指定するなど、地震予知に関する重要な役割を果たしている。 |
地震予知連絡会のひとこま（国土地理院提供）
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■人工地震の実験大きな地震が起こる前には、震源となる付近の岩石に無数のひびが入り、その影響で岩が波を伝える速さに変化が現れると言われる。
自然に起こっている地震から出る波の伝わる速さを測るのも一つの方法であるが、精度がよくない。
もっとよい方法は、調べようとする地域で人工地震を起こして、その波が異常な速さで伝わるかどうか調ぺることである。 |
10秒後 2秒後
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1秒後 爆破直後(0.5秒
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ダイナマイトを挿入する
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実験 伊豆半島では毎年500kgのダイナマイトを爆発させ、その振動を数十～数百km離れた所で測定するという、
人工地震の実験が繰り返されている。（地質調査所提供） |
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■東海大地震の予知東海沖は近い将来、大地震の発生が指摘されている地域である。
それを予知するには、その震源となるべき地域にできるだけ近寄り、そこで異常な地震活動がないかどうかを謳ぺなければならない。
その目的のため、御前崎測候所から南海トラフと呼ばれる海底の谷まで全長一六○キロの海底ケーブルが張られ、地震計と津波計が四地点に設置された。
これらの地震計からの信号は東京の気象庁に伝送され、一九七九年（昭和54）四月から気象庁の業務観測として、四六時中、監視されている。 |
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海底ケーブルの敷設(気象庁提供)
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② いろいろな前兆信号をキャッチする
■堙込式体積歪計での観測 地震の数時間～約一か月前の前兆変動をとらえるため、岩盤の伸縮や傾斜などを連続観測する。
関東から東海にかけての地域には、十数か所の深井戸に体積歪計が埋設されている。
これらの信号は東京の気象庁で常時監視されている。多くの地点の動きを集中監視することが、予知の作業に重要である。 |
埋込式体積歪計の内部のつくり
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埋込式体積歪計の設置
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歪観測装置（気象庁提供）
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■岩石が受ける力を測定する
地震は、地殻にかかる力の大きさに抗しきれずに岩石が破壊する現象であるから、地震の発生を予知するには現在岩石が受けている力の大きさや方向を測定し、それが岩石を破壊するほどの力になっているかを測定すればよい。 そのためいくつかの方法が試みられている。
写真はオーバーコアリングという方法である。切り取って自由にされた岩石の試料から、どのように地球の中で応力を受けて変形していたかが、くわしく測定できる。 |
水平方向にボーリングする作業
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応力測定後のコアサンプル
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■地下の電気比抵抗変化の観測
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トンネルの中に配置された電極
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1974年，伊豆半島沖地震（M6.9）前後の
電気比抵抗の記録 4時間ほど前から前兆変化がある。
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神奈川県の油壺に、太平洋戦争中に掘られた濠があり、これを利用して多くの観測記録と成果が得られている。
これらの中に、大地の電気比抵抗の変化の観測がある。
油壷（あぶらつぼ＝神奈川県）の岩盤は、このような測定に非常に適している。
四本の電極を直線状に埋めて人工電流を流し、比抵抗変化に比例する微小電圧を検出して記録する。
十年以上の連続観測によって、地震の前兆現象を数時間前から記録したり、地震直後の微小な変化を記録したりした例が多い。
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■井戸水の分析
地震の前兆信号を見つけるための情報源として井戸水は非常に重要な役割を持っている。
井戸水の水位の変化、地下水に含まれる微量成分の濃度の変化などを観測して、地下の状態が変化したことを知るのである。 |
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③ 大地震を掘り当てる
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断層を横切る断面のスケッチ
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山崎断層を掘る
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■活断層の調査
活断層は、数百年から千年に一回程度の割合で、大地震の震源になると考えられてきた。
地震予知、とくに長期的予知のためには、この息の長い活動の繰り返しのしかたを知らなければならない。
昔の大地震を知る方法の一つは、歴史の記載を調べることである。もっと古い活動を知るためには、活断層を掘って観察するのが最もよい。
兵庫県の山崎断層は、第一級の活断層の一つである。歴史の上では、九世紀に大地震がこのあたりに起こったという証拠がある。
この断層を横切って五メートルの深さまで掘ってみると、さらにもっと昔の大地震の跡が明瞭に見出された。
このような仕事は、方法は単純であるが活断層の研究に重要な直接的データを提供し、また、大地震の長期的予知に重要な情報を与えるものである。
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■地震予知のテストフィールド
いわゆる直下型地震は内陸の浅い地震で、あまり大きな地震ではなくても局所的に被害を出す。このような地震は活断層の活動と密接に関係している。
兵庫県の山崎断層はＡ級活断層の一つであり、そこで地震予知の基礎研究を総合的に進める作業が行われている。
地震予知に役立つと考えられるあらゆる方法を、一つの活断層に応用して確かめようという実験場である。
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山崎断層 今、高速道路が走っている所が山崎断層の位置。
昔の写真(右)には地形のずれがよく写っている。高速道路の右側が
向こうへ、側が手前へ動いているのがわかる（右：神戸新聞社)
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断層を横切って置かれた伸縮計 百分の一ミクロ
メータという小さな動きを、常時記録している。
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④ 活発なアマチュアの活動
■高校生の地震予知クラブ活動
地震情報や地震警報が公表されたとき、それらの情報に接して一般の人びとは、その意味を正しく受け取らねばならない。
そのためにも、教育の堝で高校生たちが実際に地震予知のだめの観測を行い、その本質を現解することは大いに役立つだろう。
また将来、このような観測点が国の機関の観測点の不足を補うことも期待される。 |
静岡東高等学校のクラブ活動
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■「なまずの会」
一九七六年（昭和51）以来、関東を中心に多くの会員が、古井戸などを利用して地震の前兆変動をとらえるため、水位の変動を一ミリの精度で毎日一～数回読み取っている。
観測用井戸は一〇〇か所を超える。
「地震、恐れるよりも親しむべし」というのが会の趣旨であり、すでに多くの前兆記録を報告している。
アマチュアの地道な観測の果たす役割は大きい。 |
ディジタル水位計で井戸水の上下を記録するなまずの会の会員
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⑤ さまざまな前兆現象
地震の起レ』る直前には、さまざまな前兆現象が自然の中に現れる。
計測器を用いて初めて見出される微小な変化もあれば、人間の目で観察できるほどに激しい現象もある。
地下からの前兆信号を感じて動物たちが騷いだり、ぼんやりしたり、異常な行動を示すことも知られている。
これをヒントに、新しい種類の地震予知のための観測方法を開発しようという研究も進められている。
地震の前に地鳴りが聞こえたり、発光現象が観察されたという報告も多い。
これらはすべて地震の短期的予知に役立つ情報源である。直前の警報をより確実に出すため、一般の人々の観測や観察によるデータを効果的に予報に活用できるよう、方法が考えられつつある。
このようなやり方は、専門の観測網の網の目を補うためたいへん重要な意味を持っている。 |
松代群発地震に伴った発光現象
一九六六年（昭和41）九月二六日二一時二四分、
東半分を魚眼レンズで写す。（栗林亨氏提供）
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九、かまえる
これまで見てきたように、地震はすさまじい勢いで人間の生活に脅威をもたらす。
地震は避けがたい日本の宿命でもあるのだ。
だが、地震のもたらす災害を少しでも軽減したい。地震工学者はこう願いつつ、種々の実験を繰り返す。
地震における地盤の揺れとまったく同様の揺れを再現する装置を、震動台と呼ぶ。
写真は、室内の家具が地震のとき、どんな具合になるかの実験を示している。
この実験によると、ごく簡単な補強でもずいぶん家具の転倒を防ぐことができるということがわかる。
最近では、実際の家一軒をそのまま震動させられる震動台が開発されるなど、地震に強い建造物を設計するための基礎的研究が、強力に推進されている。 |
モデル実験室の震動実験 ①はじめ
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②途中
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③おわり
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■新潟地震の教訓から
一九七四年（昭和49）の新潟地震のとき、砂が液体のようになってしまったために、家が傾いたり地下に沈んだりする被害が続出し、液状状化の恐ろしさが改めて認識されたことは13頁で述べたとおりである。
この現実に科学的なメスを加えるためにも震動台が活躍する。
写真①は、現実の地盤を実験室内で再現したモデルである。
表面は乾いていて、地盤内に縞状に堆積した地層が見える。 このモデルに震動を加え始めると、ある条件が満たされたとき、突然、砂の流動が起こり始め、縞状の堆積が乱れる（写真②～⑤）。
写真⑥は実験終了後に撮影したものであるが、実験前には乾いていた表面に、水が噴出したことがわかる。 |
土砂の液状化を調べる実験（協力：地震研究所伯野研究室）
①は実験前に写したモデル地盤。
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②～⑤の連続写真で液状化の発生していることは、
①に見られた縞状の堆積物が乱れていることでもわかる。
あぶくが見られるが、これは地盤の中にあった
空気が出てきたものである。
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⑥は実験終了後に撮影したものであるが、
実験前には乾いていた表面に、水が噴出したことがわかる。
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写真は崩壊した浅草十二階
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写真は崩壊した日本橋白木屋
今は日本橋交差点のコレドになっている
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ここ半世紀、幸運にも東京は震度五を経験していない。
関東大地震のすさまじい証言の数々は、今もわれわれの警鐘として生き続けている。
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