別にびっくりするような値ではありません。φ=0になるのではなかろうかと期待していました。゚はやや大きかったかなあと思います。2、地震は何故断層の端っこで発生するのか?2007年中越沖地震では、地震は断層端部で発生しています。1995年兵庫県南部地震も震源も、野島断層の北端近くで発生しています。このように地震は断層の端っこで発生する癖があります。真ん中では発生しないのです。一般に物体の破壊と言う現象は、次のように考えられています。物体内に微小クラック(グリフィスクラックと呼ぶ)があって、そこに力が作用する。この時クラック端部に応力集中が発生し、これが物体の破壊強度を超えると、逐次破壊を生じる。それが次々と伝播し、遂に全般破壊に至ります。このことは今世紀始めにJagerという人によって解析的に示されています。その後、切り欠きを持つ金属片への引っ張り伸張試験や、有限要素法を使った数値解析でも証明されています。破壊はクラックの端っこから始まるのだ。グリフィスクラックに応力が作用すると、端部で発生する引っ張り応力は理論上無限大になる。現実にこんなことはないが、少なくとも端部に発生する応力は周囲の数100倍ぐらいにはなる。この結果、端部で破壊が進行し、クラックは次第に成長する。断層は地殻内のグリフィスクラックに相当します。断層は地震の度に成長するのです。以前、カミサンの友人N子さんが、自宅を改築したいのだが「”活断層”が気になって仕方がない。横井さんに見て貰いたい」と云うので、「一度来て下さい、場所を見てみましょう」と返事。言うわけで、来て貰って、N子さん宅の場所を教えて貰いました。(市販している)」によれば、数�q程離れて「交野断層」が走っている。結論は1)家は断層から離れているので、地震で断層が動いたとしても、それで家がずれる様なことはない。2)宅地は切土盤なので、家がひっくり返る様なことはない。3)但し、震源は近いので地震時では相当激しく揺れる。新築するなら耐震性の高い構造のものが良いだろう。N子さんは安心して帰りました。その後、電話があって家は某大手家屋メーカーのプレハブにしたそうだ。大手メーカーの製品が全て安心だとは云いませんが、もし何かがあって、損害賠償請求となったとき、相手は大手だから逃げも隠れも出来ない。N子さんの御主人は弁護士。間違いなく損害賠償を巻き上げられる。どれぐらい激しい地震が予想されるでしょうか?この原理を使えば、素人でも比較的簡単に、家の近所でどの程度の地震が起こるかを予測することが出来ます。手順は以下の通りです。1、活断層に関する資料を入手します。「日本の活断層」なら、大手の書店に行けば売っています。2、家に近い活断層を見つけてその長さ(L)をスケールで測ります。数�qという大雑把な値で構いません。3、断層の端部から家までの距離(D)を図上で測ります(これも数�qで構いません)。断層の端部は左右2カ所あります。どちらが先に動くかは判りません。この時は近い方の距離を採ります。4、次式で地震マグニチュードを求めます。M=(LogL+2.9)/0.65、断層延長が10〜20�q、マグニチュードが6.5〜7.5クラスであれば、兵庫県南部地震(M7.2)に基づく下図を用いて、最大加速度α(ガル)が求められます。元データはばらつきが大きいので、上限値と下限値との幅を持たして表現してあります。6、上図で加速度が求められれば、これを用いて気象庁震度階が推定出来るので、大雑把ですが下表により、揺れの大きさが予測出来ます。400〜ではこの図がどれぐらい当てになるかを、今回の中越沖地震の柏崎原発に当てはめて見ましょう。中越沖地震の震源位置、マグニチュードは判っているので、上記1から4の検討は省略します。1、中越沖地震のマグニチュードはM6.8。一応上図は使える範囲と考えられます。2、震源から柏崎原発までの距離は約9�q。ちなみに柏崎市街地までの距離は約20�qです。3、図8、9から読みとれる最大加速度と、柏崎原発での最大観測値との関係は次のとおりです。250〜700今回の中越沖地震の規模は兵庫県南部地震に比べ、かなり小さいので、下限値近くの値を採用すると、柏崎原発付近で水平加速度は500〜700ガル、鉛直加速度は400〜500ガルと見込まれるので、かなり実測値を再現しているように見えます。柏崎市街地では震度�Y強程度になりますが、これも実際の傾向と大きく外れていません。この方法で今のところ私の持ち合わせている加速度〜震源距離の関係図は、上に挙げた兵庫県南部地震のものしかありません。地震は断層の端っこで起こると断定していますが、実際はアスペリテイで起こる(特に海溝型地震)。この種の図表を地震マグニチュードや地域別に整理・整備し、各断層のアスペリテイ分布を整理すれば、より精度の高い予測を誰でも出来るようになります。2-2簡単予測法(その2)上で挙げた方法は、あまりにも当てずっぽうなので、あまり信用出来ない、もう少しましな予測法はないでしょうか?なくはありません。ここではJoiner&Booreによる単純距離減衰法を説明します。これによると、ある活断層からDだけ離れた地域の最大水平加速度は次式で与えられます。(2.2.2)A;最大水平加速度(G)Mw;モーメントマグニチュードD;地表面に投影された断層からの最短距離これらのパラメーターは次のようにして求められます。文献によって、問題にしている活断層との距離をスケールアップで求めます。�qオーダーで構いません。(2)MwモーメントマグニチュードMwは地震モーメントM0の関数として求められます。Mwは断層破砕域(断層面積)ともリニアーな関係を持っています(下図参照)。area)は、地表面に於ける断層長さL×断層幅Wで表されます。断層幅Wは、通常の直下型地震では最大20�qで飽和します。言うことは、普通の活断層を対象としたとき、破砕域の面積Sは、S=20×Lを最大値と見ておけば安全側の仮定になります。これにより、地表面に於ける断層長さLが決まれば、破砕面積が決まり、図2.1によりMwが求められ、最大水平加速度が2.2.1式で求められます。Joiner等はこれの0.65を設計震度とすることを推奨しています。要するに、2.2.1式では過大値が出てくるので、6〜7割掛けにしておくのが無難だろうということです。昔は加速度が決まれば、それで震度も決まったのだが、今はそうは行かず、地盤の振動特性(固有周期)も考慮しなくてはならなくなっている。それに対し、気象庁は次のような図を示しています。図2.2ここで周期はどう求めればよいのでしょうか?我々が感じる地震動は、地盤の振動と建物のそれが合成したもので、その過程は非常に複雑になります。上の図は地盤に設置した計測震度計の特性値なので、この図で震度を求める時には、地盤の振動だけを考えて良いでしょう。地盤の固有周期だけを考えます(図2.2の周期)。地盤の固有周期はどうやって求めればよいでしょうか?これには大きく二つの方法があります。地盤に地震計を設置し、(1)直接強震記録を採るとか、(2)常時微動を採るとかの方法です。(1)は強い地震が来なければ記録が採れないので、一般的とは云えない。(2)も昔に比べれば随分簡単になりましたが、それでも誰でも出来る訳ではない。専用の地震計とか、フーリエアナライザーなどの解析機器(フーリエアナライザーがなければ、A/Dコンバーターとフーリエ解析ソフトとパソコン)が必要になります。地盤の固有周期は、地盤のS波速度(Vs)に依存していることが判っているので、Vsを求めればよいことになる。Vsの求め方にもいろいろあって、これだというのはありません。一般には地盤調査(ボーリング、S波探査)によります。これも価格の面から一般の人が自分で行うのは難しい(よっぽど金と暇があれば別ですが)。そこで甚だ乱暴なやり方ですが、エイヤー法をご紹介しておきましょう。地盤種別と地盤特性値(固有周期)について、次のような基準を示しています。0.6≦TG表2.1自分の家の地盤が概ね沖積地盤なのかどうか、沖積地盤であれば、沖積層の厚さがどれくらいあるか。それらに見当が付けられれば、上の表からエイヤーで地盤特性値のオーダーが決められるという方法です。この表は本来TGをS波速度をか何かの方法で求めておいて、それから地盤種別を決定するのに用いるのであって、そもそもこれからTGを求めるのは邪道です。それはともかく、とにかく上記の方法を使って、N子さんの家で今後どのような地震動が予測されるかを、やってみましょう。一画(プライバシーがあって、家の詳細は示しません)の造成地です。近くの断層としては西約1.5�qに枚方撓曲(L=7.0�q)、東約2.0�qに交野断層(L=12.2�q)があり、交野断層の南には生駒断層(L=9.2�q)があります。A=0.60G=600gal但し、交野断層と生駒断層との関係はかなり複雑なので、これらが同時に活動するか否かに付いては意見が分かれるところだろう。Joinerらの云うとおり、設計加速度をこれの65%とすると、予想最大加速度は260〜390gal程度になります。N子さんの家は洪積世大阪層群の切り土地盤。従って沖積層HA=0、但し洪積層厚HDは数100mはあるので、地盤種別としては�U種とするのが妥当でしょう。従って、地盤固有周期は0.2〜0.6秒となります。図2.2から予想される地震震度は表2.2のようになります。最大でも震度6強で収まりそうなので、地震保険に入っておいても大丈夫という結論になります。震度7は通常は地震保険の適用外だからです。詳しくは、保険契約の定款を見て下さい。3、近畿地方にもこんな断層はあるのか?中越沖地震の特徴の一つに、地表面で見る限り、地表活断層とは全く別の場所で地震が起こっていることです。これは地震を引き起こした断層が逆断層で、断層面が水平面に対し傾斜しているからです(1の図−3参照)。このような断層では、見ただけでは震源の位置を想定出来ません。断層には色々なタイプがあります。代表的なものが(1)逆断層と(2)横ずれ断層です。(1)逆断層は、断層面が傾斜しているのに対し、(2)横ずれ断層では、断層面が殆ど垂直だと言うことが違いです。逆断層が動く時の震源は、地表断層の位置よりずれますが、横ずれ断層の場合、震源は殆ど断層直下にあります。これらの特徴を図にまとめると下図のようになります。実際に逆断層か横ずれ断層かの認定は、専門的な知識と経験が必要ですが、一般の人には無理です。これまでの研究成果から断層カタログが沢山出版されているので、それを参考にすれば良いでしょう。近畿地方の地質構造、特に断層の配列を考える上で「近畿トライアングル」という概念を抜きには語れません。丹波山地、南は紀伊山地に囲まれた三角形状地域(概ね下図の白抜き部分)で、これは過去100万年の間に、北のユーラシアプレート、東の太平洋プレート、南のフィリピン海プレートによって圧縮されて出来た部分である。�@近畿トライアングルの境界を作る断層は、概ね横ずれ断層である。�A近畿トライアングル内部の断層には、南北方向と東北ー南西方向の2種類がある。�B南北方向の断層は概ね逆断層である。�C東北ー南西方向の断層は逆断層が主であるが、横ずれ性のものもある。近畿地方中軸部では、中越沖地震と同様、地表断層の位置と実際の震源がずれている地震が、起こる可能性があると云えます。具体的にはどれ位になるでしょうか?大阪平野最大の逆断層は大阪市内を南北に縦断する「上町断層」です。これが活動したときには、M8級の巨大地震になると予想されています。上町断層の位置は現在かなり確定されています。上町断層の北限を淀川辺りにしています。これはその北のデータが無いため、とりあえずそうしているだけで、あまり意味ははありません。これしか具体的データが無いので、北端位置をとりあえず新大阪付近とします。゚というハッタリをかました(大阪府の委員会ではこれが通ったらしい。これだけ見ても大阪府のレベルがしれます)のですが、ワタクシは全く信用していません。一般には、地表付近の浅い部分では高角度でも、地下深部では低角度になる。それは数年前の台湾中集地震でも、今回の中越沖地震でも、奈良県に残されている中央構造線の露頭でも証明されているのです。゚では同じく約17�q(生駒山地下)という事になります。いずれのケースでも大阪平野北部(河内平野から摂津南部)は壊滅的被害になるでしょう。東大阪の軟弱地盤が地震被害を拡大します。上町断層は大阪市内の断層だから関係ない、と高をくくっているととんでもないことになるのです。南方延長で堺市百舌鳥付近を南端とすると、震源位置は同じく松原から柏原あたりとなるので、大阪府南部は壊滅的になります。今般、シャープが堺の新日鐵跡地に、世界最大級の液晶工場を建設すると発表しましたが、勿論この工場も被害を免れません。上町断層地震のおかげで、世界の液晶市場が混乱するでしょう。松下も尼崎にプラズマ工場を建設しますが、これも無事では済みません。中越沖地震ではリケンの工場が被害を受けて、日本の自動車生産が影響を受けました。これらは、集中の負の側面です。日本の様な災害列島では、重要な生産設備は集中よりは分散しておく方が安全なのだが、未だそれが判っていない経営者が多い。