人工地震

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反射法による地中探査。
1. 人工地震を発生させる。
2. 地震波が地中を進む。
3. 地層の境目などで地震波が反射される。
4. 反射した地震波を地震計で捉える。

人工地震(じんこうじしん)は、人工的に起こされる地震動である。主に、地中を探査する人工地震探査のために起こされる。

概要[編集]

人工地震は、人工的な発破などにより発生する。一方、通常の地震動を発生させる地震のことを、自然地震と呼ぶことがある[1]

土木工事などに使われる発破は地震波を発生させるため、しばしば自然地震と誤認される。ただし地震波には、P波に比べてS波が小さい、表面波が卓越する、すべての観測点でP波初動が押し波となるなどの特徴があり、自然地震による地震動との判別は可能である。核爆発によるものも代表的な人工地震のひとつであり、大規模な地震動となった例もある(後述)。こちらも地震波に前述と同じ特徴があるため、識別及び感知が可能であり、地震計による核実験の監視に活用されている[2]

人工震源[編集]

エアガン

人工地震を発生させる装置を人工震源と呼ぶ。地震学での震源とは意味が異なる。

爆薬
主にダイナマイトが使われる。従来の一般的な震源だが、危険物の取り扱いに難があること、震源周辺に対する悪影響が大きいことから、爆薬以外の「非爆薬震源」に切り替わりつつある。
エアガン
水中で圧縮空気を放出する。水中では(爆薬と並んで)よく使われる。
ウォーターガン
水中に水を放出する。エアガンと異なり、ノイズ源となる気泡が発生しない。
スパーカー
水中で放電させる。周波数が高いため微細構造の探査に適す。
サンパー
マス(重し)を地面に落下させる。
バイブロサイス
マスを機械に振動させスイープ波を発生させる。瞬間的なパルス波ではないため、震源周辺への影響が少ない。

人工地震探査[編集]

人工地震による南米太平洋海底の探査結果

地震波を使って地中を探査する。反射波を捉える反射法と、屈折波を捉える屈折法がある。通常の人工地震によるもの以外に、核実験や自然地震による地震波も、地球深部(マントルなど)の探査に使うことができる。

人工地震観測[編集]

人工地震を観測することで地下構造の推定に役立てる手法もある。断層運動や火山活動に起因する自然地震に比べて地震波形が単純であるため、地震波トモグラフィーなどに生かしやすいとされる。またこれを応用して、国際的に認められない核保有国が秘密裏に行なう核実験を探知するのに使用される。

核実験による人工地震[編集]

ロシアにおける人工地震[編集]

1973年9月12日に、ノヴァヤゼムリャの北島で行われた核出力4.2Mtの地下核実験では、マグニチュード6.97に相当する揺れが発生した[3]

アメリカにおける人工地震[編集]

アメリカ合衆国が1971年から1972年にかけて行なった地下核実験(グロメット作戦)のうち、1971年アムチトカ島における地下核実験(カニキン・プロジェクト[4])においてW71核弾頭が使用された際、核出力は5Mtで地下核実験としては最大規模の記録を出したが、マグニチュード7.0相当の人工地震も記録した[5]

誘発地震[編集]

人工震源と異なり、人為的な原因によって引き起こされる自然地震(誘発地震・人造地震)のことを、同じく「人工地震」と呼称する場合がある[6]

脚注[編集]

  1. ^ 自然地震観測・地殻構造探査データベースサイト
  2. ^ 松代地震観測所での地下核実験の観測能力について 気象庁地震観測所技術報告 第9号 37~45頁 昭和63年3月
  3. ^ Frozen in Time: A Cold War Relic Gives up its Secrets
  4. ^ Project CANNIKIN。カニキン実験とも。
  5. ^ W-71 warhead information including at Globalsecurity.org
  6. ^ 『日本人が知りたい地震の疑問66』サイエンス・アイ新書

関連項目[編集]