地殻ちかく変動へんどう

地殻ちかく変動へんどう（ちかくへんどう、英語えいご: diastrophism）とは、地殻ちかくに応力おうりょくが加くわわることで、長期間ちょうきかんにわたり地殻ちかくの位置いちが年間ねんかん数すうmmから数すうcm程度ていど移動いどうする現象げんしょうである。地殻ちかくを構成こうせいするプレート運動うんどうや断層だんそう運動うんどうと密接みっせつに関係かんけいしている。地殻ちかく変動へんどうと地殻ちかく変動へんどうの結果けっかとして引ひき起おこされる地震じしんや火山かざん活動かつどうなど地殻ちかく内ないで起おこる全すべての現象げんしょうを地殻ちかく活動かつどうと呼よぶ^[1]。

陸上りくじょうでは水準すいじゅん測量そくりょう、三角さんかく測量そくりょう、GPS、水みず管かん傾斜けいしゃ計けい、石英せきえい管かん伸縮しんしゅく計けいによって長期間ちょうきかんにわたり観測かんそくされている。近年きんねんでは音波おんぱを用もちいて海底かいていでも観測かんそくが始はじまっている。地殻ちかく変動へんどう観測かんそくは地震じしんの研究けんきゅう・予知よちやプレート運動うんどうの研究けんきゅうなどに生いかされている。

メカニズム[編集へんしゅう]

地球ちきゅう上じょうで起おこるほとんど全すべての地殻ちかく変動へんどうはプレート運動うんどうと関連かんれんがあるといっても過言かごんではない。局地きょくち的てきな地殻ちかく変動へんどうは、プレート間あいだの相対そうたい運動うんどう、断層だんそう運動うんどう、火山かざん活動かつどうによって生しょうじている。

地殻ちかくでは、場所ばしょによって応力おうりょくに強弱きょうじゃくや方向ほうこう依存いぞん性せい（最大さいだい主ぬし応力おうりょくと最小さいしょう主ぬし応力おうりょく）が生うまれると、歪ひずみ（ひずみ）が生しょうじる。これが地震じしんや地殻ちかく変動へんどうとなって現あらわれる。

陸上りくじょう観測かんそく[編集へんしゅう]

水準すいじゅん測量そくりょう[編集へんしゅう]

詳細しょうさいは「測量そくりょう#水準すいじゅん測量そくりょう」を参照さんしょう

各地かくちに設置せっちされている基準きじゅん測量そくりょう点てんを定期ていき的てきに測定そくていすることによって、地殻ちかくの水平すいへい移動いどう及および垂直すいちょく移動いどうを調査ちょうさする方法ほうほう。基準きじゅん測量そくりょう点てんは、各かく等級とうきゅう別べつに分類ぶんるいされている。なお、日本にっぽん全体ぜんたいの基準きじゅん点てんは日本にっぽん水準すいじゅん原点げんてんである。

なお、水準すいじゅん点てんが多おおすぎることと、地殻ちかく変動へんどうを捉とらえるためには、定期ていき的てき測量そくりょうが必要ひつようであるが、予算よさんや人員じんいんの都合つごうなどによって、近年きんねんは後述こうじゅつのGPS測量そくりょうなどによって行おこなわれている。ただし今いまなおGPSに比くらべて精度せいどが高たかい利点りてんがあるため、東海とうかい地震じしんの想定そうてい震源しんげん域いきに近ちかい静岡しずおか県けん御前崎おまえざき市しや、主要しゅような火山かざんの周辺しゅうへんでは定期ていき的てきに実施じっしされている。

三角さんかく測量そくりょう[編集へんしゅう]

詳細しょうさいは「測量そくりょう#三角さんかく測量そくりょう」を参照さんしょう

ただし測定そくてい精度せいどに限界げんかいがあること、多おおくの予算よさんや人員じんいんが必要ひつようなことから、日本にっぽんでは国土こくど地理ちり院いんによる電子でんし基準きじゅん点てん網あみ設置せっち後ごは三角さんかく測量そくりょうの必要ひつよう性せいが薄うすれている。

傾斜けいしゃ計けい・歪ひずみ計けい[編集へんしゅう]

水みず管かん傾斜けいしゃ計けいによって傾斜けいしゃを、石英せきえい管かん伸縮しんしゅく計けいによって歪ひずみを測定そくていする方法ほうほうである。原理げんりが簡単かんたんなことから歴史れきしが古ふるいが、機器きき固有こゆうの誤差ごさや測定そくてい精度せいどの限界げんかいがある、維持いじに費用ひようがかかる、データが広ひろく公開こうかいされていないなどの問題もんだいもあり、地殻ちかく変動へんどうを調しらべる手段しゅだんとして一般いっぱん的てきでない。

傾斜けいしゃ計けい及および伸縮しんしゅく計けいによる観測かんそくは、日本にっぽん全国ぜんこくでもあまり行おこなわれていない。松代まつだい群発ぐんぱつ地震じしんを捉とらえた、気象庁きしょうちょう松代まつだい地震じしん観測かんそく所しょ等ひとしの限かぎられた場所ばしょのみで実施じっしされているためである。最大さいだいの理由りゆうは、地殻ちかく変動へんどうを捉とらえるためには、ある程度ていどの長ながさを持もつ水平すいへい3方向ほうこうに掘ほられたトンネルが必要ひつようなためである。なお、廃はい抗こうとなった鉱山こうざんを利用りようするなどの方法ほうほうもあるが、鉱山こうざん周辺しゅうへんには、活かつ断層だんそうが少すくないため、観測かんそくするメリットは少すくないのである。

光波こうは測はか距[編集へんしゅう]

詳細しょうさいは「光波こうは測はか距儀」を参照さんしょう

2点てん間あいだの距離きょりを測はかる方法ほうほう。かつては静岡しずおか県けんの伊豆半島いずはんとう・御前崎おまえざき間あいだや、愛知あいち県けんの三河湾みかわわん周辺しゅうへんなどで実施じっしされていたが、GPS測量そくりょうが普及ふきゅうしてから衰退すいたいした。

海底かいてい観測かんそく[編集へんしゅう]

海上かいじょうとの音波おんぱ交信こうしん[編集へんしゅう]

海底かいていに機器ききを設置せっちし（海底かいてい局きょく）、海上かいじょうとの音波おんぱ交信こうしんを通とおして海上かいじょう局きょくと海底かいてい局きょくとの距離きょりを測定そくていする方法ほうほう。これによって、海底かいてい地形ちけいの変化へんかが捉とらえられる。まず海上かいじょう局きょく（船舶せんぱくやブイ）の位置いちをGPS等とうで決定けっていするため、GPSの精度せいどを超こえて測定そくていすることはできない。さらに海洋かいよう中ちゅうの音速おんそく構造こうぞうによって結果けっかが大おおきく左右さゆうされる。日本にっぽんでは海上保安庁かいじょうほあんちょう、名古屋大学なごやだいがく、東北大学とうほくだいがくによって精度せいどの向上こうじょう方法ほうほうが研究けんきゅうされている。海底かいてい局きょくを多数たすう設置せっちするのは、広ひろい海洋かいようでは難むずかしいため、熊野灘くまのなだ、駿河湾するがわん、三陸海岸さんりくかいがん沖おきなど一部いちぶの地域ちいきに限かぎって行おこなわれている。

海洋かいよう観測かんそく船せんによる音波おんぱ探査たんさも行おこなわれている。これは、海洋かいよう観測かんそく船せんから音波おんぱを海底かいていに発射はっしゃし、海底かいていからの反射はんしゃを測定そくていすることによって、海底かいていまでの距離きょりを測定そくていする方法ほうほう。ただし連続れんぞく観測かんそくに向むかず、精度せいどもよくない。深海しんかい潜水せんすい艇てい（しんかい6500）の母船ぼせんや地球ちきゅう観測かんそく船せん「ちきゅう」などに搭載とうさいされている。

水圧すいあつ計けい[編集へんしゅう]

海底かいてい地震じしん計けいに付随ふずいして、もしくは単独たんどくで設置せっちされる水圧すいあつ計けいによる方法ほうほう。水圧すいあつ計けいにはその上うえの海水かいすいの圧力あつりょくがかかるため、これを測定そくていすることで海底かいていの深ふかさを調しらべることができる。ただしデータの収集しゅうしゅうには陸上りくじょうとケーブルで接続せつぞくするか、全すべての観測かんそく後ごに回収かいしゅうする必要ひつようがある。現在げんざいではおもに後者こうしゃが採用さいようされているため、リアルタイム化かは実現じつげんされていない。日本にっぽんでは東海とうかい地震じしん警戒けいかい域いきの海底かいていなどに設置せっちされている。

(Note.)2007年度ねんど（平成へいせい18年度ねんど）から、東海とうかい地震じしん警戒けいかい域いきの水圧すいあつ計けいはリアルタイム観測かんそくに切きり替かえが始はじまる予定よていである。中央ちゅうおう防災ぼうさい会議かいぎの決定けっていにより、今後こんご30年ねん以内いないに起おこる可能かのう性せいが高たかいとされる、東海とうかい・東ひがし南海なんかい地震じしんに向むけた対策たいさくの一環いっかんである。

航空こうくう・衛星えいせい観測かんそく[編集へんしゅう]

レーダー[編集へんしゅう]

航空機こうくうきから立体りったい視しの方法ほうほうにて撮影さつえいされた地形ちけい図ずによって、地殻ちかくの変化へんかを捉とらえる方法ほうほう。近年きんねんは、地球ちきゅう観測かんそく衛星えいせいも活用かつようされている。レーザー高度こうど計けいやレーダ高度こうど計けいなど、高度こうどな機器ききを用もちいて精密せいみつな測定そくていが可能かのうになりつつある。「合成ごうせい開口かいこうレーダー」も参照さんしょう。

GPS[編集へんしゅう]

国土こくど地理ちり院いんによる電子でんし基準きじゅん点てんの設置せっち後ごは、地殻ちかく変動へんどう観測かんそくの代表だいひょう的てきな手法しゅほうとなっている。連続れんぞくしてデータを収集しゅうしゅうできる、基準きじゅん点てん設置せっち後ごは維持いじや観測かんそくにかかる費用ひようが少すくないなどの利点りてんがある。また地震じしん直後ちょくごの余よ効こう変動へんどう調査ちょうさでは、一時いちじ的てきに多数たすうのGPS受信じゅしん機きを設置せっちして観測かんそくを行おこなう「キャンペーン観測かんそく」がさかんに行おこなわれている。ただし鉛直えんちょく成分せいぶんの観測かんそくでは水準すいじゅん測量そくりょうに対たいして精度せいどが劣おとるため、現在げんざいも両者りょうしゃが併用へいようされている場合ばあいもある。「測量そくりょう#GNSS測量そくりょう（旧きゅう GPS測量そくりょう）」「グローバル・ポジショニング・システム」を参照さんしょう。

VLBI[編集へんしゅう]

超ちょう長ちょう基線きせん電波でんぱ干渉かんしょう法ほうともいい、各地かくちに設置せっちされた電波でんぱ望遠鏡ぼうえんきょうによる一定いっていのクェーサーからの電波でんぱを測定そくていすることによって電波でんぱ望遠鏡ぼうえんきょう間あいだの距離きょりを測定そくていする方法ほうほう。日本にっぽんではJCNETと呼よばれるVLBI観測かんそく網もうにて実施じっししている。精度せいどは数すうmmまで達たっしているが、観測かんそく網もうが粗あらいためGPS観測かんそくによる測定そくてい結果けっかが国土こくど地理ちり院いんから公表こうひょうされている。

地震じしんとの関連かんれん[編集へんしゅう]

詳細しょうさいは「地震じしん#地震じしん予知よち」を参照さんしょう

地殻ちかく変動へんどうは地震じしんの前ぜん段階だんかいの現象げんしょうとして地震じしん予知よちとともに扱あつかわれる場合ばあいが多おおい。特とくに茂木もき清夫すみおが1944年ねんの東ひがし南海なんかい地震じしん直前ちょくぜんの水準すいじゅん測量そくりょうデータを検証けんしょうし、地震じしんの前まえには異常いじょうな地殻ちかくの変動へんどうが発生はっせいすると指摘してきしてから、日本にっぽんでは地震じしん予知よちを目的もくてきとした地殻ちかく変動へんどう観測かんそくが盛さかんに行おこなわれるようになった。

地殻ちかく変動へんどうと地震じしんの関連かんれん性せいに関かんしては、プレート境界きょうかい地震じしんが上あげられる（詳細しょうさいは「プレートテクトニクス」を参照さんしょう）。各かくプレート境界きょうかいでは、地殻ちかくのせり上あがりや沈しずみ込こみに伴ともなう、地殻ちかく歪ひずみが蓄積ちくせきしやすい環境かんきょうとなっている。この地殻ちかく歪ひずみが臨界りんかい点てんを超こえるような時とき、もしくはなんらかの原因げんいんで地殻ちかく歪ひずみが開放かいほうされる時とき、地震じしんが起おこることが分わかっている。

活かつ断層だんそうと呼よばれる箇所かしょは、プレートの伸縮しんしゅくによって生しょうじた地表ちひょうに近ちかい歪いびつの表面ひょうめんに現あらわれた箇所かしょとの仮説かせつもあり、これも地震じしんの原因げんいんとなりうる場合ばあいが多おおい。よって、地殻ちかく歪ひずみを観測かんそくすることによって、地震じしん予知よちや早期そうき警報けいほうを出だす研究けんきゅうが今いまも進すすめられている。

ただし、地震じしん体積たいせきモデルと呼よばれるものがあり、その臨界りんかい量りょうがどれだけの量りょうなのか、あるいはどのような地質ちしつ構造こうぞうの場合ばあいどれだけの歪ひずみで地震じしんが起おこるのか等とうについては現在げんざいも研究けんきゅうが進すすめられている。なお、ハザードマップや地震じしん指定してい地域ちいきと呼よばれるものは、過去かこ数すう世紀せいきの間あいだに間歇かんけつ的てきに地震じしんが生しょうじた箇所かしょを、将来しょうらい30年ねん程度ていどに生しょうじる確かく率りつで表現ひょうげんしたものであり、いつ起おこってもおかしくはないとされる。特とくに、空白くうはく域いきと呼よばれる箇所かしょは、有史ゆうし以来いらい地震じしんの記録きろくが残のこっていないが、地殻ちかく上じょうに断層だんそうが残のこっているため、危険きけん箇所かしょとして、多おおくの地震じしん学者がくしゃが危険きけん視ししている箇所かしょでもある。

地震じしん後ごは余よ効こう変動へんどうと呼よばれる地殻ちかく変動へんどうが数日すうじつから数すうヶ月かげつ間あいだ起おこることが多おおく、その後ごはプレート運動うんどうに伴ともなう定常ていじょう的てきな変動へんどうのみとなる。