地震

地震は 、地震波を発生させる岩石圏のエネルギーの突然の放出によって生じる地球表面の 揺れであり、震度は、微弱で感じられないものから、物体や人を空中に吹き飛ばし、重要なインフラに損害を与え、都市全体に破壊をもたらすほどの激しさまで、さまざまな強さがあります。ある地域の地震活動とは、特定の期間に経験される地震の頻度、種類、および規模のことです。地球上の特定の場所における 地震活動とは、単位体積あたりの地震エネルギー放出の平均率です。

最も一般的な意味では、地震という言葉は、地震波を生成するあらゆる地震事象を表すために使用されます。地震は自然に発生することもあれば、採掘、水圧破砕、核実験などの人間の活動によって引き起こされることもあります。破壊の最初の地点は震源または焦点と呼ばれ、その真上の地表レベルは震源と呼ばれます。地震は主に地質学的断層によって引き起こされますが、火山活動、地滑り、その他の地震事象によっても引き起こされます。ある地域での地震の頻度、種類、規模によってその地域の地震活動が定義され、地震エネルギーの放出の平均速度が反映されます。

歴史上重要な地震としては、83万人以上が死亡した1556年の中国陝西省地震や、マグニチュード9.5で史上最大となった1960年のチリ・バルディビア地震がある。地震は、地盤の揺れや地盤の液状化などさまざまな影響を及ぼし、大きな被害や人命の損失につながる。大地震の震源が沖合にある場合、海底が変位して津波が発生する可能性がある。地震は地滑りを引き起こすこともある。地震の発生は、正断層、逆断層（逆断層）、横ずれ断層などの断層に沿った地殻変動の影響を受け、エネルギーの解放と破壊のダイナミクスは弾性反発理論によって決まる。

地震リスクを管理するための取り組みには、地震の予測、予報、準備が含まれます。これには、地震に耐える構造物を設計するための耐震補強や地震工学が含まれます。地震の文化的影響は、神話、宗教的信念、現代のメディアにまで及び、人間社会に及ぼす深い影響を反映しています。火地震や月震として知られる同様の地震現象は、他の天体でも観測されており、地球外でもこのような現象が普遍的であることを示しています。

地震とは、岩石圏のエネルギーが突然放出されて地震波が作られ、その結果地球の表面が揺れることです。地震は、 quakes、tremors、temblorsとも呼ばれます。tremorという言葉は、地震以外の地震の鳴動にも使用されます。

最も一般的な意味では、地震とは、自然現象か人為的現象かを問わず、地震波を発生させるあらゆる地震現象を指します。地震は主に地質断層の破壊によって発生しますが、火山活動、地滑り、鉱山の爆発、水圧破砕、核実験などの他の現象によっても発生します。地震の最初の破壊点は震源または震源と呼ばれます。震源は、震源の真上の地表レベルの地点です。

ある地域の地震活動とは、特定の期間に発生する地震の頻度、種類、規模のことです。地球上の特定の場所における地震活動とは、単位体積あたりの地震エネルギー放出の平均率です。

記録に残る歴史上最も壊滅的な地震の一つは、1556年1月23日に中国陝西省で発生した1556年陝西地震である。83万人以上が死亡した。 ^[2]この地域の家屋のほとんどはヤオドン（黄土の丘陵斜面に掘られた住居）であり、これらの構造物が崩壊したときに多くの犠牲者が出た。24万人から65万5千人の死者を出した1976年の唐山地震は、20世紀最悪の死者を出した地震であった。^[3]

1960年のチリ地震は地震計で計測された最大の地震であり、1960年5月22日にマグニチュード9.5に達した。^{[4] [5]}震源地はチリのカニェテ近郊である。放出されたエネルギーは、次に強力な地震であるアラスカ州プリンスウィリアム湾を震源とする聖金曜日の地震（1964年3月27日）の約2倍であった。^{[6] [7]}記録されている最大の10の地震はすべて巨大地震であるが、この10のうち、2004年のインド洋地震だけが、歴史上最も死者を​​出した地震の1つである。

最も多くの死者を出した地震は、その規模が大きかったものの、人口密集地域や海に近いために致命的であった。海では地震によって津波が頻繁に発生し、数千キロ離れた地域に壊滅的な被害を与えることがある。最も多くの死者が出るリスクが高い地域には、地震は比較的まれだが規模が大きい地域や、耐震建築基準が緩い、施行されていない、あるいは存在しない貧困地域が含まれる。

地殻変動による地震は、断層面に沿って破壊が進行するのに十分な弾性ひずみエネルギーが蓄積されている地球上のあらゆる場所で発生する。断層面が滑らかに非地震的に動くのは、断層面に沿って摩擦抵抗を増大させる凹凸や隆起がない場合に限られる。ほとんどの断層面にはそのような隆起があり、これが一種の固着滑り挙動を引き起こす。断層が固着すると、プレート間の継続的な相対運動によって応力が増加し、断層面の周囲の体積に蓄積されたひずみエネルギーが増加する。この状態は、応力が隆起を突き破るほど十分に上昇し、断層の固着部分を突然滑り抜けて蓄積されたエネルギーが解放されるまで続く。^{[8]このエネルギーは、放射された弾性}ひずみ地震波、^[9]断層面の摩擦熱、および岩石の亀裂の組み合わせとして解放され、地震を引き起こす。時折突然の地震破壊によって中断される、ひずみと応力の段階的な蓄積のこのプロセスは、弾性反発理論と呼ばれている。地震エネルギーとして放射されるのは、地震エネルギー全体のわずか10%以下と推定されています。地震エネルギーのほとんどは、地震による断層の成長に利用されるか、摩擦によって発生する熱に変換されます。したがって、地震は地球の利用可能な弾性位置エネルギーを低下させ、地球の温度を上昇させますが、これらの変化は、地球深部からの熱の伝導と対流の流れに比べれば無視できるほど小さいものです。^[10]

断層には主に 3 つの種類があり、いずれもプレート間地震を引き起こす可能性があります。正断層、逆断層 (逆断層)、横ずれ断層です。正断層と逆断層は、断層に沿った変位が傾斜方向であり、その動きに垂直成分が含まれる、縦ずれ断層の例です。多くの地震は、縦ずれと横ずれの両方の要素を持つ断層の動きによって引き起こされます。これは斜ずれとして知られています。地球の地殻の最上部のもろい部分と、熱いマントルに下降している構造プレートの冷たいスラブは、弾性エネルギーを蓄え、断層破壊でそれを放出できる地球上の唯一の部分です。約 300 °C (572 °F) よりも熱い岩石は、応力に反応して流動しますが、地震で破壊することはありません。^{[11] [12]}観測された断層および地図に描かれた断層（1回の断層破壊で破壊されるもの）の最大長さは約1,000km（620マイル）である。例としては、アラスカ（1957年）、チリ（1960年）、スマトラ（2004年）の地震があり、いずれも沈み込み帯で発生している。サンアンドレアス断層（1857年、1906年）、トルコの北アナトリア断層（ 1939年）、アラスカのデナリ断層（2002年）などの横ずれ断層による最長の地震破壊は、沈み込むプレートの縁に沿った長さの約半分から3分の1であり、正断層に沿ったものはさらに短い。

正断層は主に発散境界のような地殻が引き伸ばされている場所で発生する。正断層に関連する地震は一般的にマグニチュード7未満である。多くの正断層は拡大中心に沿って位置しているため、最大マグニチュードはさらに限られており、アイスランドでは脆性層の厚さはわずか6キロメートル（3.7マイル）程度である。^{[13] [14]}

逆断層は、収束境界などの地殻が短縮している地域で発生します。逆断層、特に収束境界に沿った逆断層は、マグニチュード8以上のほぼすべての地震を含む最も強力な地震（巨大地震と呼ばれる）に関連しています。巨大地震は、世界中で発生する総地震モーメントの約90％を占めています。^[15]

横ずれ断層は、断層の両側が水平にずれる急峻な構造で、トランスフォーム境界は横ずれ断層の一種です。横ずれ断層、特に大陸性トランスフォーム断層は、マグニチュード8程度の大地震を引き起こす可能性があります。横ずれ断層は垂直に近い方向を向いている傾向があり、脆い地殻内で約10km（6.2マイル）の幅を形成します。^[16]そのため、マグニチュード8よりはるかに大きな地震は起こり得ません。

さらに、3 つの断層タイプには、応力レベルの階層が存在する。逆断層は最も高い応力レベルで生成され、横ずれ断層は中間の応力レベルで生成され、正断層は最も低い応力レベルで生成される。^[17]これは、最大主応力の方向、つまり断層中に岩盤を「押す」力の方向を考慮することで簡単に理解できる。正断層の場合、岩盤は垂直方向に押し下げられるため、押す力 (最大主応力) は岩盤自体の重量に等しい。逆断層の場合、岩盤は最小主応力の方向、つまり上方に「逃げ」、岩盤を持ち上げる。そのため、表土は最小主応力に等しい。横ずれ断層は、上記の他の 2 つのタイプの中間である。3 つの断層環境におけるこの応力状態の違いは、断層中の応力低下の違いに寄与し、断層の大きさに関係なく、放射エネルギーの違いに寄与する。

マグニチュードが1単位増加するごとに、放出されるエネルギーはおよそ30倍に増加します。たとえば、マグニチュード6.0の地震は、マグニチュード5.0の地震の約32倍のエネルギーを放出し、マグニチュード7.0の地震は、マグニチュード5.0の地震の1,000倍のエネルギーを放出します。マグニチュード8.6の地震は、第二次世界大戦で使用されたサイズの原子爆弾10,000個と同じ量のエネルギーを放出します。^[18]

これは、地震で放出されるエネルギー、つまりマグニチュードが、破壊する断層の面積^[19]と応力降下量に比例するためです。したがって、断層領域の長さが長く幅が広いほど、結果として生じるマグニチュードは大きくなります。ただし、断層の最大地震マグニチュードを制御する最も重要なパラメーターは、最大有効長さではなく、最大幅です。これは、後者が20倍も変化するためです。収束するプレートの縁に沿って、破壊面の傾斜角は非常に浅く、通常は約10度です。^[20]そのため、地球の上部の脆性地殻内の面の幅は50〜100 km（31〜62マイル）に達する可能性があり（2011年の日本や1964年のアラスカなど）、最も強力な地震が発生する可能性があります。

構造性地震の大部分は、深さ数十キロメートルを超えない環太平洋火山帯で発生する。深さ70キロメートル（43マイル）未満で発生する地震は「浅発」地震に分類され、震源の深さが70〜300キロメートル（43〜186マイル）の地震は一般に「中発」または「中深発」地震と呼ばれる。沈み込み帯では、より古く冷たい海洋地殻が別の構造プレートの下に沈み込み、深発地震ははるかに深い深さ（300〜700キロメートル（190〜430マイル）の範囲）で発生する可能性がある。^{[21]これらの地震活動が活発な沈み込み帯は、}和達・ベニオフ帯として知られている。深発地震は、沈み込んだリソスフェアが高温高圧のために脆くならない深さで発生する。深発地震の発生メカニズムとして、オリビンがスピネル構造に相転移することで生じる断層運動が考えられます。^[22]

火山地帯では地震がよく発生し、断層と火山のマグマの動きの両方によって引き起こされます。このような地震は、 1980年のセントヘレンズ山の噴火のときのように、火山噴火の早期警報として機能することがあります。^{[23]群発地震は、火山全体に流れるマグマの位置を示すマーカーとして機能することがあります。これらの群発地震は、}地震計や傾斜計（地面の傾斜を測定する装置）によって記録され、差し迫った噴火や今後の噴火を予測するためのセンサーとして使用できます。 ^[24]

構造性地震は、震源を形成する断層面上の初期滑り領域として始まる。破壊が始まると、震源から離れて伝播し始め、断層面に沿って広がる。横方向の伝播は、破壊が断層セグメントの端などの障壁に到達するか、断層上の応力が不十分で破壊が継続できない領域に到達するまで続く。より大きな地震の場合、破壊の深さの範囲は、下方向は脆性-延性遷移帯によって、上方向は地表によって制限される。このプロセスのメカニズムは、実験室でこのような急速な動きを再現したり、強い地動による​​核形成帯の近くで地震波を記録したりすることが難しいため、十分に理解されていない。^[25]

ほとんどの場合、破壊速度は周囲の岩石のせん断波(S 波) 速度に近づきますが、それを超えることはありません。ただし、いくつかの例外があります。

超剪断地震の破壊は、S 波速度よりも速い速度で伝播することが知られています。これらは、これまでのところ、すべて大規模な横ずれ地震の際に観測されています。2001年の崑崙地震によって生じた異常に広い被害地域は、このような地震で発生したソニック ブームの影響によるものと考えられています。

ゆっくりした地震の破壊は、異常に低い速度で伝わります。ゆっくりした地震の特に危険な形態は津波地震です。これは、 1896年の三陸地震のように、一部の巨大地震の伝播速度が遅いために感じられた震度が比較的低く、近隣の海岸の住民に警報が鳴らない場合に観測されます。^[25]

地震の間、断層面で高温が発生し、間隙水圧が上昇し、その結果、岩石内にすでに含まれている地下水が蒸発することがあります。^{[27] [28] [29]}地震時の段階では、このような増加は滑りの進化と速度に大きく影響する可能性があります。地震後の段階では、本震の後、間隙水圧の上昇がゆっくりと周囲の亀裂ネットワークに伝播するため、余震のシーケンスを制御することができます。 ^{[30] [29]}モール・クーロン強度理論 の観点からは、流体圧力の上昇により、断層面に作用してそれを所定の位置に保持する法線応力が減少し、流体が潤滑効果を発揮します。熱による過剰加圧は、断層面での滑りと強度低下の間に正のフィードバックを提供する可能性があるため、断層プロセスの不安定性を高める可能性があるというのが一般的な見解です。本震後、断層面と隣接する岩石間の圧力勾配により流体の流れが発生し、周囲の亀裂ネットワークの間隙水圧が上昇します。このような増加は、隣接する断層を再活性化させ、余震を引き起こすことで新たな断層運動を引き起こす可能性がある。 ^{[30] [29]}同様に、地殻への流体の注入による人工的な間隙水圧の上昇は、地震活動を誘発する可能性がある。

潮汐により地震活動が誘発される可能性があります。

ほとんどの地震は、場所と時間の点で互いに関連し、一連の地震の一部を形成します。^[31]ほとんどの地震群は、被害がほとんどないかまったくない小さな揺れで構成されていますが、地震が規則的なパターンで再発する可能性があるという理論があります。^{[32]地震のクラスタリングは、たとえばカリフォルニア州パークフィールドで観測されており、}パークフィールド地震群の周りで長期の研究調査が行われています。^[33]

余震とは、前回の地震である本震の後に発生する地震である。岩石間の急激な応力変化と元の地震による応力が余震の主な原因である^{[34] 。また、破壊された}断層面の周囲の地殻が本震の影響に適応する過程でも余震が発生する。^[31]余震は本震と同じ地域で発生するが、常に規模は小さい。しかし、本震ですでに被害を受けた建物にさらに大きな被害を与えるほどの威力を持つ場合がある。^[34]余震が本震よりも大きい場合、余震は本震に、元の本震は前震に再分類される。余震は、変位した断層面の周囲の地殻が本震の影響に適応する際に発生する。^[31]

群発地震とは、短期間に特定の地域で連続して発生する地震のことである。群発地震は、一連の余震を伴う地震とは異なり、一連の地震のうちのどの地震も本震ではなく、したがって、どの地震も他の地震よりも著しく大きなマグニチュードを持つことはない。群発地震の例として、2004年にイエローストーン国立公園で発生した地震が挙げられる。^{[35] 2012年8月、}南カリフォルニアのインペリアルバレーでは群発地震が発生し、この地域では1970年代以降最も多くの地震が記録された。^[36]

時々、地震嵐と呼ばれる一連の地震が発生する。これは、前の地震の揺れや応力の再分配によって引き起こされた地震が、断層を集中的に襲うというものである。余震に似ているが、断層の隣接部分で発生するこれらの嵐は、数年にわたって発生し、後続の地震の中には、初期の地震と同じくらい被害が大きいものもある。このようなパターンは、20世紀にトルコの北アナトリア断層を襲った約12回の地震の連続で観察され、中東で以前に発生した大地震の異常なクラスターについても推測されている。^{[37] [38]}

現在の計測機器で検知可能な地震は、毎年約50万回発生していると推定されています。このうち約10万回は体感可能です。^{[4] [5]}小規模な地震は、米国のカリフォルニアやアラスカのほか、エルサルバドル、メキシコ、グアテマラ、チリ、ペルー、インドネシア、フィリピン、イラン、パキスタン、ポルトガルのアゾレス諸島、トルコ、ニュージーランド、ギリシャ、イタリア、インド、ネパール、日本など世界中で頻繁に発生しています。^[40]大規模な地震は発生頻度が低く、その関係は指数関数的です。例えば、マグニチュード4以上の地震は、マグニチュード5以上の地震の約10倍発生しています。^[41]例えば、（地震活動の少ない）英国では、平均的な再発率は、3.7〜4.6の地震が毎年1回、4.7〜5.5の地震が10年に1回、5.6以上の地震が100年に1回であると計算されています。^{[42]これは}グーテンベルク・リヒターの法則の一例です。

地震観測所の数は、1931年の約350から今日では何千にも増加している。その結果、過去よりもはるかに多くの地震が報告されているが、これは地震の数が増えたからではなく、計測機器が大幅に改善されたためである。米国地質調査所（USGS）は、1900年以降、年間平均18回の大地震（マグニチュード7.0～7.9）と1回の巨大地震（マグニチュード8.0以上）が発生しており、この平均は比較的安定していると推定している。^[43]近年、年間の大地震の数は減少しているが、これはおそらく体系的な傾向ではなく統計的な変動である。^[44]地震の規模と頻度に関するより詳細な統計は、米国地質調査所から入手できる。^[45]最近、大地震の発生件数が増加していることが指摘されているが、これは、地殻変動の激しい時期と、それより長い低強度の時期が交互に繰り返される周期的なパターンによって説明できるかもしれない。しかし、地震の正確な記録は1900年代初頭に始まったばかりであり、これが事実であると断言するのは時期尚早である。^[46]

世界の地震のほとんど（90%、最大規模の地震の81%）は、環太平洋地震帯と呼ばれる長さ4万キロメートル（25,000マイル）の馬蹄形をした地域で発生しており、太平洋プレートの境界となっている。^{[47] [48]巨大地震は、}ヒマラヤ山脈沿いなど、他のプレート境界でも発生する傾向がある。^[49]

地震リスクの高い地域にメキシコシティ、東京、テヘランなどの大都市が急速に成長していることから、地震学者の中には、1回の地震で最大300万人の命が奪われる可能性があると警告する者もいる。^[50]

ほとんどの地震は地球の地殻プレートの動きによって引き起こされるが、人間の活動によっても地震が発生することがある。貯留層の構築、石炭や石油などの資源の抽出、廃棄物処理や水圧破砕のための地下への流体の注入など、地上と地下の両方の活動によって地殻の応力と歪みが変化する可能性がある。 ^{[51]これらの地震のほとんどはマグニチュードが小さい。} 2011年にオクラホマ州で発生したマグニチュード5.7の地震は、石油生産からの廃水を注入井に廃棄したことが原因であると考えられており、^[52]研究では、州の石油産業が過去1世紀の他の地震の原因であると指摘されている。^[53]コロンビア大学の論文では、2008年にマグニチュード8.0の四川省地震は紫坪埔ダムからの荷重によって引き起こされたと示唆されているが、^[54]この関連性は決定的に証明されていない。^[55]

地震の規模を表すのに使用される計測尺度は、1930 年代のリヒター マグニチュード スケールから始まりました。これは、イベントの振幅の比較的単純な測定であり、21 世紀ではほとんど使用されなくなりました。地震波は地球の内部を伝わり、遠く離れた地震計で記録できます。表面波マグニチュードは、遠隔地震を測定し、より大きなイベントの精度を向上させる手段として 1950 年代に開発されました。モーメント マグニチュード スケールは、衝撃の振幅を測定するだけでなく、地震モーメント(全破壊面積、断層の平均滑り、および岩石の剛性) も考慮に入れます。気象庁の震度スケール、メドベージェフ・スポンホイアー・カルニク スケール、およびメルカリ震度スケールは、観測された影響に基づいており、揺れの強さに関連しています。

地球の揺れは、人類が太古の昔から経験してきた一般的な現象です。強震加速度計が開発される前は、地震の強さは観測された影響に基づいて推定されていました。マグニチュードと強さは直接関係しておらず、異なる方法で計算されます。地震のマグニチュードは、地震の震源地での規模を表す単一の値です。強さは、地震の周囲のさまざまな場所での揺れの尺度です。強さの値は、地震からの距離や、その下にある岩石や土壌の構成に応じて、場所によって異なります。^[56]

地震のマグニチュードを測定する最初の尺度は、1935年にチャールズ・フランシス・リヒターによって開発されました。その後の尺度（地震マグニチュード尺度）は、各単位が地面の揺れの振幅の10倍の差とエネルギーの32倍の差を表すという重要な特徴を保持しています。その後の尺度も、尺度の範囲内でほぼ同じ数値になるように調整されています。^[57]

マスメディアでは地震の規模を「リヒターマグニチュード」または「リヒタースケール」で報道することが一般的であるが、ほとんどの地震学の専門家は地震の強さをモーメントマグニチュードで表すのが標準的な方法であり、これは地震によって実際に放出されるエネルギー、すなわち静的地震モーメントに基づいている。^{[58] [59]}

地震ごとに異なる種類の地震波が発生し、異なる速度で岩石を伝わります。

• 縦波P波（衝撃波または圧力波）
• 横方向S波（実体波）
• 表面波– (レイリー波とラブ波)

固体岩石中の地震波の伝播速度は、媒体の密度と弾性に応じて、約 3 km/s (1.9 mi/s) から最大 13 km/s (8.1 mi/s) の範囲です。地球内部では、衝撃波または P 波は S 波よりもはるかに速く伝わります (約 1.7:1 の関係)。震源から観測所までの移動時間の差は距離の尺度であり、地震の発生源と地球内部の構造の両方を画像化するために使用できます。また、震源の深さも大まかに計算できます。

P波速度

• 上部地殻土壌および未固結堆積物: 毎秒2～3 km (1.2～1.9 マイル)
• 上部地殻の固い岩石: 毎秒3～6 km (1.9～3.7 マイル)
• 下部地殻: 毎秒6～7 km (3.7～4.3 マイル)
• 深部マントル: 毎秒 13 km (8.1 マイル)。

S波の速度

• 軽い堆積物: 毎秒2～3 km (1.2～1.9 マイル)
• 地球の地殻: 毎秒4～5 km (2.5～3.1 マイル)
• 深部マントル: 毎秒7 km (4.3 マイル)

その結果、遠方の地震の最初の波は地球のマントルを通って観測所に到達します。

平均すると、地震発生地点からの距離は、P波とS波の間隔の秒数8に等しい。^{[60]わずかな偏差は、地下構造の不均一性によって生じる。このような地震記録の分析により、1913年に}ベノ・グーテンベルクが地球の核の位置を特定した。

S波とその後に到達する表面波は、P波と比較して最も大きな被害をもたらします。P波は伝わる方向と同じ方向に物質を圧迫して膨張させますが、S波は地面を上下前後に揺さぶります。^[61]

地震は、その規模だけでなく、発生する場所によっても分類されます。世界は、政治的および地理的境界と地震活動に基づいて、754 のフリン・エングダール地域(FE 地域) に分割されています。活動が活発な地域は、より小さな FE 地域に分割され、活動が活発でない地域は、より大きな FE 地域に属します。

地震の標準的な報告には、地震のマグニチュード、発生日時、震源地の地理座標、震源の深さ、地理的地域、人口密集地までの距離、位置の不確実性、USGSの地震報告に含まれるいくつかのパラメータ（報告した観測所の数、観測数など）、および固有のイベントIDが含まれます。^[62]

従来、比較的遅い地震波が地震の検出に使用されてきたが、科学者は2016年に重力測定によって地震を瞬時に検出できることに気づき、2011年の東北地方太平洋沖地震（「福島」地震）に関連する重力記録を分析することでこれを確認した。^{[63] [64]}

地震の影響には、以下のものが含まれますが、これらに限定されません。

地震による主な影響は揺れと地盤の破壊で、主に建物やその他の堅固な構造物に多かれ少なかれ深刻な被害をもたらします。地域的な影響の深刻さは、地震の規模、震源からの距離、および波の伝播を増幅または減少させる可能性のある地域の地質学的および地形学的条件の複雑な組み合わせに依存します。^[65]地面の揺れは地面の加速度によって測定されます。

特定の地域の地質、地形、地質構造の特徴により、低震度の地震でも地表に大きな揺れが生じることがあります。この影響は、サイト増幅またはローカル増幅と呼ばれます。これは主に、地震動が硬い深層土から柔らかい表層土に伝わることと、このような堆積物の典型的な幾何学的配置による地震エネルギーの集中効果によるものです。

地盤破壊とは、断層の跡に沿って地球の表面が目に見える形で破壊され、変位することであり、大地震の場合には数メートルのオーダーになることもあります。地盤破壊は、ダム、橋梁、原子力発電所などの大規模な工学構造物にとって大きなリスクであり、構造物の寿命内に地表を破壊する可能性のある断層を特定するために、既存の断層を注意深くマッピングする必要があります。^[66]

土壌の液状化は、揺れにより、水で飽和した粒状物質（砂など）が一時的に強度を失い、固体から液体に変化することで発生します。土壌の液状化により、建物や橋などの堅固な構造物が傾いたり、液状化した堆積物の中に沈んだりすることがあります。たとえば、1964年のアラスカ地震では、土壌の液状化により多くの建物が地面に沈み、最終的には倒壊しました。^[67]

地震による物理的被害は、特定の地域の揺れの強さや人口の種類によって異なります。サービスが行き届いていない発展途上地域では、発達した地域に比べて地震による影響がより深刻で、影響が長く続くことがよくあります。^[68]影響には次のようなものがあります。

• 負傷と死亡
• 重要なインフラへの被害（短期および長期）
  • 道路、橋、公共交通機関のネットワーク
  • 水道、電気、下水道、ガスの供給停止
  • 通信システム
• 病院、警察、消防などの重要なコミュニティサービスの喪失
• 一般的な財産損害
• 建物の倒壊または不安定化（将来的に倒壊につながる可能性あり）

これらの影響やその他の影響により、災害の余波として病気、基本的な必需品の不足、生存者へのパニック発作やうつ病などの精神的影響、^[69]、保険料の上昇などがもたらされる可能性があります。復旧時間は、被害の程度と被災したコミュニティの社会経済的状況によって異なります。

地震は斜面の不安定化を引き起こし、地滑りという重大な地質災害を引き起こす可能性があります。緊急隊員が救助活動を試みている間も、地滑りの危険が続く可能性があります。^[70]

地震は電力やガスの配管を損傷し、火災を引き起こす可能性があります。水道管が破裂して圧力が失われると、火災が一度発生すると延焼を止めることが困難になることもあります。例えば、1906年のサンフランシスコ地震では、地震自体よりも火災による死者が多かったです。^[71]

津波は、海上で地震が発生した場合など、大量の水の突然の動きによって発生する長波長、長周期の海の波です。外洋では、波の山と山の間の距離は100キロメートル（62マイル）を超えることがあり、波の周期は5分から1時間まで変化します。このような津波は、水深に応じて時速600〜800キロメートル（時速373〜497マイル）で移動します。地震や海底地滑りによって発生した大きな波は、数分のうちに近くの沿岸地域を襲うことがあります。津波は、地震から数時間後に外洋を数千キロメートル移動し、遠くの海岸に破壊をもたらすこともあります。^[72]

通常、マグニチュード7.5以下の沈み込み地震では津波は発生しませんが、いくつかの事例が記録されています。破壊的な津波のほとんどは、マグニチュード7.5以上の地震によって引き起こされます。^[72]

ダムが損傷した場合、地震の二次的影響として洪水が発生する可能性があります。地震により土砂崩れが発生し、ダムの川が決壊して洪水が発生する可能性があります。^[73]

タジキスタンのサレス湖の下にある地形は、地震によって形成されたウソイダムとして知られる土砂崩れダムが将来の地震で決壊した場合、壊滅的な洪水の危険にさらされている。影響予測によると、洪水は約500万人に影響を与える可能性がある。^[74]

地震予知は地震学の一分野であり、定められた範囲内で将来の地震の時刻、場所、規模を特定することに関わる。 ^[75]地震が発生する時刻と場所を予測するための多くの方法が開発されてきた。地震学者による多大な研究努力にもかかわらず、特定の日や月について科学的に再現可能な予測はまだできていない。^[76]一般に、地震の前には早朝に地震気象が起こると考えられている。 ^{[77] [78]}

予報は通常、予言の一種であると考えられていますが、地震予報は地震予知とは区別されることが多いです。地震予報は、特定の地域で数年または数十年にわたって発生する被害地震の頻度と規模を含む、一般的な地震災害の確率評価に関係しています。^[79]よく理解されている断層については、今後数十年の間にセグメントが破壊される確率を推定することができます。^{[80] [81]}

地震警報システムは、地震発生時に地表が動き始める前にその地域に地震警報を発令できるシステムが開発されており、地震の影響が感じられる前にシステムの範囲内の人々が避難できる可能性がある。

地震工学の目的は、建物、橋、トンネル、道路、その他の構造物に対する地震の影響を予測し、被害のリスクを最小限に抑えるように構造物を設計することです。既存の構造物は、耐震補強によって変更して地震に対する耐性を高めることができます。地震保険は、建物の所有者に地震による損失に対する経済的保護を提供します。政府や組織は、リスクを軽減し、結果に備えるために、緊急管理戦略を採用することができます。

人工知能は建物の評価や予防策の計画に役立つ可能性がある。イゴールエキスパートシステムは、石造建築物の耐震評価や改修工事の計画につながる手順をサポートする移動式実験室の一部である。リスボン、ロードス島、ナポリの建物の評価に適用されている。^[82]

個人でも、人を傷つける恐れのある給湯器や重い物を固定したり、公共設備の遮断場所を探したり、揺れが始まったときにどうすればよいかを知っておくなどの備えをすることができます。大きな水域に近い地域では、大地震による津波の可能性も考慮して地震対策を講じる必要があります。

紀元前5世紀のギリシャ哲学者アナクサゴラスの時代から紀元後14世紀まで、地震は通常「地球の空洞にある空気（蒸気）」に起因すると考えられていました。^{[83]ミレトスの} タレス（紀元前625-547年）は、地震が地球と水の間の張力によって引き起こされると信じていた唯一の記録された人物です。^[83]ギリシャの哲学者アナクサミネス（紀元前585-526年）は、乾燥と湿気の短い傾斜エピソードが地震活動を引き起こすと信じていました。ギリシャの哲学者デモクリトス（紀元前460-371年）は、一般的に地震の原因は水であると考えました。^[83] 大プリニウスは地震を「地下の雷雨」と呼びました。^[83]

北欧神話では、地震はロキ神の激しい闘争として説明されている。悪戯と争いの神ロキが美と光の神バルドルを殺害したとき、彼は洞窟に縛られ、頭上に毒蛇を乗せられて毒を垂らされるという罰を受けた。ロキの妻シギュンは毒を受けるボウルを持って彼のそばに立っていたが、彼女がボウルを空にしなければならないたびに毒がロキの顔に滴り、ロキは頭を振り払って拘束具に打ち付けざるを得なくなり、大地が震えた。^[84]

ギリシャ神話では、ポセイドンは地震の原因であり、地震の神である。機嫌が悪いと、ポセイドンは三叉槍で地面を叩き、地震やその他の災害を引き起こした。また、ポセイドンは復讐として人々に罰を与え、恐怖を与えるために地震を利用した。^[85]

日本の神話では、鯰は地震を引き起こす巨大なナマズです。鯰は地中の泥の中に住み、鹿島神によって守られています。鹿島神は鯰を石で拘束しています。鹿島神が油断すると、鯰は暴れ回り、激しい地震を引き起こします。^[86]

新約聖書のマタイによる福音書では、地震がイエスの死後（マタイによる福音書27: 51、54）と復活のとき（マタイによる福音書28:2 ）に起こったと述べられています。^{[87]地震は、イエスが}世界の終わりの始まりを描写する際に用いられた絵の一部です。^[88]

現代の大衆文化では、地震の描写は、 1995年の神戸や1906年のサンフランシスコなど、大都市が破壊された記憶によって形作られている。^[89]架空の地震は突然、前兆もなく発生する傾向がある。^[89]このため、地震に関する物語は一般に災害から始まり、その直後の状況に焦点を当てており、例えば『Short Walk to Daylight』（1972年）、 『 The Ragged Edge』（1968年）、『Aftershock: Earthquake in New York』（1999年）などがある。^[89]注目すべき例としては、ハインリヒ・フォン・クライストの古典的な中編小説『チリの地震』があり、1647年のサンティアゴの破壊を描いている。村上春樹の短編集『After the Quake』は、1995年の神戸地震の影響を描いている。

フィクションで最も人気のある単独の地震は、カリフォルニア州サンアンドレアス断層で将来起こると予想されている仮説上の「ビッグワン」であり、小説『リヒター10』（1996年）、『さよならカリフォルニア』（1977年）、『2012』（2009年）、『サンアンドレアス』（2015年）などで描かれている。^[89]ジェイコブ・M・アペルの広くアンソロジー化された短編小説『比較地震学』では、終末的な地震が差し迫っていると老女を説得する詐欺師が登場する。^[90]

現代の映画における地震の描写は、直接被害を受けた家族や愛する人々に対して引き起こされる可能性のある実際のトラウマに対する人間の心理的反応を反映する方法において多様である。^[91]災害メンタルヘルス対応研究では、家族やコミュニティの主要メンバーの喪失、家や慣れ親しんだ環境の喪失、生存を維持するために不可欠な物資やサービスの喪失が、それぞれ異なる役割を担っていることを認識する必要性を強調している。^{[92] [93]}特に子どもたちにとって、地震の直後に彼らを守り、養い、着せることができ、彼らに降りかかったことを理解するのを助けてくれる世話をする大人が明らかにいることは、単に食料を与えることよりも、彼らの精神的および身体的健康にとってより重要であることが示されている。^[94]破壊や人命の損失を伴う他の災害やそのメディアでの描写、最近では2010年のハイチ地震で観察されたように、損失や避難、政府の行政やサービスの混乱に対する反応を病理化するのではなく、建設的な問題解決と反省を支援するために反応を検証することが重要であると考えられています。^[95]

地震に似た現象は他の惑星（火星の火星地震など）や月（月震など）でも観測されています。

• ハインドマン、ドナルド、ハインドマン、デイビッド (2009)。「第 3 章: 地震とその原因」。自然災害と災害(第 2 版)。ブルックス/コール: Cengage Learning。ISBN 978-0-495-31667-1。
• Liu, ChiChing; Linde, Alan T.; Sacks, I. Selwyn (2009). 「台風によって引き起こされるスロー地震」. Nature . 459 (7248): 833–836. Bibcode :2009Natur.459..833L. doi :10.1038/nature08042. ISSN  0028-0836. PMID  19516339. S2CID  4424312.

• 米国地質調査所の地震災害プログラム
• IRIS 地震モニター – IRIS コンソーシアム