2012-07-02

【地震のメカニズム】17.諸説の中間まとめと追求ポイント・疑問点の整理

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画像はこちらからお借りしました。
地震のメカニズムシリーズでは、これまでいくつかの説を紹介してきましたが、今回は、中間整理として改めて諸説の基本原理と追求ポイント(=疑問点)を整理し、今後の新理論追求に繋げていきたいと思います。
地震のメカニズムは未解明点があまりも多く、一般に定説化しているプレートテクトニクスでも、矛盾点が結構あります。こうした疑問点を一つ一つ調べあげていく必要がありそうです。
■今後の大きな方向性のイメージ
1. 「プレートテクトニクス」「熱移送説」「マグマ化説」「解離水爆発説」の基本原理の整理と今後の追求ポイント、疑問点の検討。
2.「地震」に伴う諸現象を抽出し、それらを引き起こす地殻変動⇒地震のメカニズムへとアプローチ
※様々な前兆現象(当ブログ「自然災害の予知」シリーズを更に深める)、地震波発生メカニズム、地震の周期性や規則性・火山活動との関連、「押し引き現象」などの地震に伴う諸現象、「アウターライズ地震」などの最新の研究との関連etc…
3.「太陽-電離層-大気-地殻-マントル-外核-内核」といったより広範なメカニズムとの関係の検証
(太陽や外核が発する電磁波とは?宇宙線の影響は?etc…)
4.1~3の追求結果を元に地震のメカニズム検討
5.地震のメカニズムを利用した「人工地震」のメカニズム検討
6.地球の営みである地震に対する人類の適用様式の在り様の検討(現文明の見直し)

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■既存の諸説の整理と疑問点抽出
※諸説毎に「基本メカニズム」「地震発生源」「原動力」「疑問点」を整理する。
1.プレートテクトニクス
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●過去記事
【地震のメカニズム】2. プレートテクトニクスの成立過程・その1~大陸移動説から海洋底拡大説まで~
【地震のメカニズム】3.プレートテクトニクスの成立過程・その2~プレートテクトニクス理論の登場
【地震のメカニズム】4.プレートテクトニクスの成立過程・その3~多様なプレート境界と地震発生地帯の関係
【地震のメカニズム】5.プレートテクトニクスによる地震動の発生メカニズム
●基本メカニズム
プレート移動

プレート境界での沈み込みに伴う変形⇒歪蓄積

歪が限界に達し、解放される際の“跳ね上げ”による破壊
●地震波発生源
断層破壊に伴うエネルギー(主に大陸プレート内での逆断層)
●原動力
マントル対流(最新の研究では岩石であるマントルが数億年かけて対流)

約6000度の外核から上昇するスーパープリューム
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外核から上昇するスーパープリューム(ホットプリューム)と、降下するコールドプリューム(画像はこちらからお借りしました)
●補足
・最新のマグマ学では、大陸プレートの生成メカニズムや、“反大陸”の外核境界への沈下⇒スーパープリュームによる上昇による物質循環システムが提起されている。
【地震のメカニズム】6.地球内部の物質循環に着目したプレートダイナミクス(大陸動力学)理論 )
・最近の地震研究では、「アスペリティ(固着点)」や「スロースリップ」「アウターライズ地震(海洋プレートにおける引張り型地震)」などの仮説が提起されている。
・プレート移動については、マントル対流に加え、プレートとのものの自重による沈下説もある。
・プレート境界(沈み込み帯)沿いに2列の火山フロントが形成される。(ex.日本列島)
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●追求ポイント・疑問点
プレートは本当に移動しているのか?
・一部のプレートの動きだけで全プレート説明できるのか?動きに矛盾のある箇所もある。
・そもそもGPSによるプレート移動計測は正確なのか?
大陸(プレート)を動かす力(メカニズム)は?
・マントル対流と自重だけでは説明しきれないらしい。
・原動力と言われている「スーパープリューム」が発散型境界の真下に位置していないのはなぜか?
固体(岩石)であるマントルが液体のように流動・対流するのは本当?あるいはそのメカニズムは?
プレート境界の位置はどのようにして発見されたのか?あるいは“決めた”のか?未発見の境界は?
巨大で均質ではないプレートが「跳ね上がる」という地震メカニズムは物理的に無理があるのでは?
2.熱移送説+マグマ化説
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●過去記事
【地震のメカニズム】7.熱移送説~地震は熱エネルギー移動が起こす~
【地震のメカニズム】8.マグマ化説~電磁波による玉突き的熱移送~
●基本メカニズム(「地震の癖」p33)
熱移送

地下でマグマの高温化が発生

岩石が溶けて温度と液体圧とが上昇

体積膨張が発生

弾性変形・破壊(焼きもちがふくらんで破裂するイメージ)
●地震波発生源
断層破壊に伴うエネルギー
●原動力(≒熱源)
電磁波による「電子レンジ効果」(⇒マグマ化)

約6000度の外核から上昇するスーパープリューム
●補足
・スーパープリュームが南太平洋下部に位置するため、日本列島においては南⇒北に熱が移送される。従って、火山活動と地震活動は南から北へと移動する。(検証必要)
・一旦破壊された断層は地下の高熱により再溶接され、一定周期を経て再度破壊されるのが、同一地点で地震が繰り返される理由。(マグマ化説)
●追求ポイント・疑問点
熱源であり、“熱の通り道”である「スーパープリューム」における熱移送のメカニズムについて。
・「熱移送」とは物質(岩石)の移動?あるいは熱の伝導?速度は?熱の移送に周期があるのか?あるとしたらなぜ?外核には活動周期がある?
(「スーパープリューム」はマントルトモグラフィー技術により判明した地下の高温部であり、外核表面から地殻に向かいゆっくりとマントル物質が上昇していると言われている。)
熱移送路とは?
・スーパープリュームから日本に至る熱移送の“3つのルート”がいわゆるプレート境界(=地震多発ライン)と一致しているのはなぜか?プレート境界が「熱の通り道」となっているのか?
「地球の外核は6000度という高温で、ドロドロに溶けた液体でできています。その外核の液体が流動することで、電磁波(マイクロ波)を地表に向けて発します。その電磁波(マイクロ波)がマントルの中にある「マグマ溜まり」や「高温で岩石が溶けた部分」を刺激し、火山の噴火や地震を誘発しているという考え方です。」「「地球型電子レンジ構造」と呼べるでしょう」について
・外核(液体の鉄で対流していると言われている)が電磁波を発生するメカニズムはどうなってる?
・外核から発する電磁波が岩石をマグマ化する場合、VE過程が「南から北」に北上する(他の方向には流れない)のはなぜか?
・外核⇒スーパープリューム(南太平洋)⇒3つの熱移送路を北上・・・と電磁波発生の玉突き現象が発生するというメカニズムか?(この場合、南米~北米大陸でもVE過程は北上する性質を持っていることになる)
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3.解離水爆発説
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●過去記事
【地震のメカニズム】9.岩漿(マグマ)貫入説~プレート説より以前に発表された日本独自の地震学説~ 
【地震のメカニズム】10.解離水爆発説~化学反応エネルギー(爆発)が地震の原動力~ 
●基本メカニズム
※マグマ溜まり上部に存在する結合水(通常は安定的な水)の化学変化(解離現象)による爆発説。
圧力低下or周辺温度上昇により解離層の位置が上昇

水素ガスと酸素ガスの混合ガス(=解離水=爆鳴気)に解離→圧力上昇

解離に伴い一旦温度低下するが、徐々に元の温度に戻ると着火⇒爆発
※この第一段階の爆発で「押し領域」が形成される

爆発後結合水に戻るため急速に圧力低下→マグマ溜まり収縮
※この第二段階の収縮で「引き領域」が形成される
●地震波発生源
爆発(=化学反応)に伴うエネルギー
●原動力(≒化学反応を誘発する熱源)
マントルからマグマ溜まりに供給される熱
●補足
・解離水爆発説の「円錐発震機構」は、大正時代に提起つれた日本固有の岩漿(マグマ)貫入説を受け継ぐ形で構築されており、地震の際発生する様々なパターンの「押し引き現象」(隆起する領域と沈下する領域か明確に分かれ分布する)を説明することができる。
・爆発による「押し領域」と収縮による「引き領域」の境界に“断層”が生ずる。つまり、断層は地震の結果であり、原因ではないという考え。(実際、地震後にズルズルとゆっくり断層が形成された事例あり。)
・地中への工場排水による人工地震増加事例もある。
●追求ポイント・疑問点
マグマの温度が一般に800~1200℃であるのに対し、水が水素と酸素に解離する温度は常圧時で2000℃以上と言われており、熱解離現象を説明するためには他の熱源か圧力低下メカニズムが必要。
解離減少の切欠となる圧力低下や周辺温度上昇はなぜ起こる?
地震発生に見られる周期性をどのように説明できる?(圧力低下や周辺温度上昇はなぜ起こる?)
以上です。(詳細な疑問点等は割愛し、ポイントのみ記述しました。)
このように、どの説も仮説の段階であり、解明すべきポイントが満載です。
そこで、次回以降は、こうした要解明ポイントの追求と並行しつつ、ちょっと目先を変え、地震の際に発生する様々な現象(前兆現象、発生周期の存在、そもそも地震波とは?・・・など)を分析することで、それらを引き起こす地殻変動⇒地震のメカニズムの解明という流れでの検討をスタートしたいと考えています。

List    投稿者 kota | 2012-07-02 | Posted in D03.地震1 Comment » 

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コメント1件

 Jakfredswrase | 2013.09.11 11:26

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