私たちの足元にある大地は、常に静かで動かないもののように思えますが、実は地球の内部では、巨大なエネルギーが絶えず活動しています。
その影響が、時には「火山活動」や「地震」として地表に現れます。
ここでは、火山と地震がなぜ起こるのか、そのメカニズムについて詳しく見ていきましょう。
火山は、地球内部の熱で岩石がドロドロに溶けたマグマが、地表に噴き出すことで形成されます。
噴火によって火口から出てくるものを火山噴出物と呼び、様々な種類があります。
溶岩（ようがん）: マグマが液体状のまま地表に流れ出たもの。
火山灰（かざんばい）: マグマが細かく砕け、空高く噴き上げられたもの。
軽いので広範囲に降り積もります。
火山ガス: 成分のほとんどは水蒸気で、二酸化炭素なども含まれます。
その他: 軽石や火山弾など、大きさや見た目が異なる固体の噴出物もあります。
火山の形や噴火の様子は、地下にあるマグマのねばりけの強さによって大きく異なります。
| マグマのねばりけ | 小さい | 中間 | 大きい |
|---|---|---|---|
| 火山の形 | 傾斜がゆるやか | 円すい形 | ドーム状（もり上がった形） |
| 噴火のようす | 比較的おだやか | 中間 | 激しい爆発的噴火 |
| 代表的な火山 | マウナロア（ハワイ）など | 富士山、桜島など | 有珠山、雲仙普賢岳など |
地震の多くは、地球の表面を覆っているプレートと呼ばれる十数枚の巨大な岩盤が動くことによって発生します。
日本列島は、海のプレートと陸のプレートが4枚も集まる、世界でも有数の地震多発地帯です。
海のプレートが陸のプレートの下に沈み込む場所では、陸のプレートが引きずり込まれ、ひずみ（力のたまり）が蓄積します。
このひずみが限界に達したとき、陸のプレートが元に戻ろうと急激に跳ね返ります。
この衝撃が「地震」として地面に伝わるのです。
地震について話すとき、「震源」と「震央」という言葉が使われます。
この2つは意味が異なります。
震源（しんげん）: 地下で地震が最初に発生した場所のことです。
震央（しんおう）: 震源の真上にある地表の地点のことです。
一般的に、震央付近が最も揺れが大きくなる傾向があります。
地震が発生すると、震源から「地震波」という波が四方八方に伝わっていきます。
この地震波には、性質の違う2つの波があります。
P波（初期微動）: 「Primary wave（最初の波）」の頭文字をとってP波と呼ばれます。
特徴: 伝わる速さが速い。
揺れ方: 小さなカタカタとした揺れ。
このP波によって引き起こされる最初の小さな揺れを初期微動（しょきびどう）といいます。
S波（主要動）: 「Secondary wave（2番目の波）」の頭文字をとってS波と呼ばれます。
特徴: P波よりも伝わる速さが遅い。
揺れ方: 大きなグラグラとした揺れ。
このS波によって引き起こされる、後から来る大きな揺れを主要動（しゅようどう）といいます。
| P波 | S波 | |
|---|---|---|
| 伝わる速さ | 速い | 遅い |
| 揺れの大きさ | 小さい | 大きい |
| 引き起こす揺れ | 初期微動 | 主要動 |
地震が起こると、まずP波による初期微動が来て、少し遅れてS波による主要動が来ます。
この初期微動が続いている時間を初期微動継続時間と呼びます。
P波とS波には速さの違いがあるため、震源からの距離が遠いほど、初期微動継続時間は長くなります。
この性質を利用して、震源までの距離を推定することができます。