地震の振動は何が原因？

地震は、地殻プレートに蓄積されたエネルギーが急激に解放されることで発生します。プレート同士が衝突し、圧力が限界に達すると、互いにすべりあうか、片方がもう片方の下に潜り込むように突然割れます。この割れは地表近くでも地下深くでも起こり、数百キロメートルから数千キロメートルにわたって波が伝わります。その波が地盤や建物を揺らし、振動として感じられます。

初期破壊

振動の最初の原因は、プレートが急に離れることで生じるエネルギーの放出です。海底で起きた場合は大量の水が動き、海底岩盤にもエネルギーが伝わります。火山噴火でも、爆発によって発生した一次衝撃波が振動の源となります。

P波（一次波）

P波は音波と同様に、短波長・高周波の縦波です。液体と固体の両方を通過でき、地面が前後に押し引きされることで微小な振動が生じます。反射や屈折を起こすことがあり、場合によってはS波へと変化します。

S波（二次波）

S波はP波に続いて伝わる横波で、伝播速度が遅く、液体を通過できません。地表では建物の壁がねじれたり、レールが曲がったりする形で影響が現れます。波の進行方向に対して90度回転させる性質があります。

L波（表面波）

L波は長波長・低周波の表面波で、震源近くの地表を横切って伝わります。波の動きは海の波に似ており、地面が円形に上下に揺れます。建物への被害が最も大きく、津波や火災、土砂崩れと合わせて大きな災害を引き起こします。

土壌の種類と影響

建物が建っている土壌の特性は、振動に対する耐性を左右します。S波は特に土壌を揺さぶり、泥・シルト・砂・人工埋め立てなどの緩く締まった材料では長時間強い揺れが続きます。一方、古い中生代の岩盤や火山岩、フランシスコ岩などは比較的揺れに強く、被害が抑えられます。