失敗の研究

目次

第1章　地震と地震学
1.1 地震と地震動
1.2 震源と震源断層
1.3 地震の大きさと地震動の強さ
1.4 地震の原因
1.5 地震の観測
1.6 地震による災害
1.7 地震の研究と地震学

第2章　地震計と地震観測
2.1 地震計
2.1.1 振り子の運動と地震計
2.1.2 機械式地震計
2.1.3 電磁式地震計
2.1.4 帰還型地震計
2.1.5 その他の地震計
2.2 地震記録システム
2.3 地震観測および地震観測網
2.3.1 日本の観測網
2.3.2 世界の観測網

第3章　実体波の伝播
3.1 実体波の特徴
3.2 弾性体力学の基礎と波動方程式
3.3 波動方程式の解法
3.3.1 ダランベールの方法
3.3.2 変数分離法
3.4 実体波の反射と屈折
3.4.1 自由表面におけるSH波の反射
3.4.2 境界面がある場合のSH波の反射と屈折
3.4.3 自由表面へP波が入射する場合
3.4.4 自由表面へSV波が入射する場合
3.4.5 境界面でのP-SV波の反射と屈折

第4章　表面波の伝播
4.1 表面波の特徴
4.2 レイリー波
4.3 ラブ波
4.4 表面波の分散
4.4.1 位相速度と群速度
4.4.2 分散性波動の伝播
4.4.3 長周波表面波

第5章　地震波線と地球内部構造
5.1 アイコナール方程式と地震波線
5.2 地震波線と走時
5.2.1 水平成層構造の場合
5.2.2 球殻層構造の場合
5.3 実体波の振幅
5.3.1 幾何減衰
5.3.2 内部減衰
5.4 地球内部構造と走時曲線
5.4.1 いろいろな位相
5.4.2 走時曲線と標準構造

第6章　地球内部構造の推定
6.1 ヘルグロッツ-ウィーヘルトの方法
6.2 屈折法
6.3 反射法
6.4 地震波トモグラフィー
6.5 レシーバ関数法
6.6 表面波分散曲線に基づく推定
6.7 地震波速度の異方性

第7章　地震の空間分布
7.1 震源決定法
7.1.1 3点のS-P時間による決定法
7.1.2 P波とS波の着信時を用いた震源決定法
7.1.3 震源決定の誤差と精度向上の工夫
7.1.4 そのほかの震源決定法
7.2 地震の空間分布の特徴

第8章　地震の発生機構
8.1 震源断層
8.2 断層運動の表現
8.3 地震波輻射の方位依存性
8.4 発震機構の表現方法
8.5 発震機構の推定
8.6 断層すべり量分布の推定
8.7 断層の力学
8.7.1 モールの応力円とクーロン破壊基準
8.7.2 断層の摩擦すべり

第9章　地震動と地震の規模
9.1 地震動の強さと震度
9.1.1 震度階
9.1.2 震度分布
9.2 震度のマグニチュード
9.2.1 マグニチュード
9.2.2 地震の規模別頻度

第10章　地震活動
10.1 地震活動の表現
10.2 本震と余震
10.3 群発地震
10.4 そのほかの活動

第11章　波動方程式のグリーン関数
11.1 スカラー波のグリーン関数
11.2 弾性波のグリーン関数
11.2.1 k-ω空間における解
11.2.2 x-ω空間における解
11.2.3 x-t空間における解
11.3 体積力による変位
11.3.1 畳み込み積分による表現
11.3.2 体積力（シングルフォース）によって生じる変位の遠地項

第12章　グリーン関数の相反性と表現定理
12.1 ベッティの相反定理
12.2 グリーン関数と表現定理
12.3 グリーン関数の相反性
12.4 変位食違いに対する表現定理

第13章　点震源断層モデルとモーメントテンソル
13.1 点震源断層モデル
13.2 等価体積力と力のモーメント
13.3 一様等方な無限弾性媒質における遠方での変位
13.3.1 点震源断層による遠方での変位
13.3.2 点震源せん断型食違い断層の輻射パターン
13.3.3 震源時間関数と震源スペクトル
13.4 地震モーメントの推定

第14章　せん断型変位食違い断層モデルに基づく地震波の生成
14.1 せん断型変位食違い断層による遠方での波形
14.2 ハスケル(Haskell)モデル
14.2.1 すべり関数
14.2.2 震源時間関数
14.2.3 震源スペクトル
14.2.4 破壊伝播方向に起因する指向性
14.3 断層モデルの発展
14.4 非一様なすべり量分布
14.5 半無限弾性媒質における変位食違い断層モデルによる静的変位

第15章　応力解法モデルに基づくクラック形成による静的変位
15.1 無限弾性媒質における無限に長い横ずれクラック
15.1.1 楕円座標系を用いた解法
15.1.2 クラック表面での変位食違いと応力降下量
15.2 無限弾性媒質における円形偏平クラック
15.3 半無限弾性媒質における無限に長い鉛直横ずれクラック
15.3.1 1927年北丹後地震による水平変位の解析
15.3.2 変位食違い断層モデルと応力解法モデルによる変位量の比較

第16章　地震断層パラメータの相似則
16.1 地震断層の相似則
16.1.1 地震モーメントと断層面積
16.1.2 応力解法モデルに基づく解釈
16.1.3 地殻内地震
16.2 震源スペクトルとコーナー周波数
16.3 地震波輻射エネルギーと地震モーメント比
16.4 ゆっくりすべり地震
16.5 不均質な断層すべり

第17章　自由表面への点過重による静的弾性変形
17.1 無限弾性媒質における静的な体積力による変位
17.1.1 ラプラス方程式のグリーン関数
17.1.2 静的な体積力による変位
17.2 半無限弾性媒質の表面に働く点荷重による変位
17.2.1 仮の力F'による変位と応力
17.2.2 ｚ軸上の湧き出しによる変位と応力の付加
17.2.3 積分定数Aと点荷重F
17.3 砂利山の消滅によって生じた地盤隆起

第18章　水平震源によるラブ波の励起
18.1 2層構造におけるラブ波のモード解
18.2 水平線震源による強制加振

第19章　地球の自由振動
19.1 自由振動のスペクトル
19.2 流体球モデル
19.2.1 球対称の振動解
19.2.2 一般的な振動解
19.3 弾性体としての取扱い

第20章　短周期コーダ波
20.1 短周期地震波形のエンベロープの特徴
20.2 Sコーダ波励起モデル
20.2.1 1次等方散乱モデル
20.2.2 輻射伝達理論
20.2.3 拡散モデル
20.3 S波の全散乱係数g0
20.4 コーダ規格化法
20.4.1 観測点直下のS波振幅増幅特性
20.4.2 震源からの輻射エネルギー
20.4.3 S波の減衰特性
20.5 震源断層からの短周期エネルギー輻射のインバージョン解析
20.6 ランダム不均質構造における地震波エンベロープ

第21章　ランダムノイズの相互相関関数解析に基づくグリーン関数の抽出
21.1 相互相関関数
21.2 常時微動の相互相関関数解析に基づく地震波伝播速度の推定
21.3 一様構造におけるランダムノイズの相互相関関数とグリーン関数の関係
21.3.1 スカラー波のグリーン関数
21.3.2 ノイズ源のアンサンブルと相互相関関数
21.3.3 観察点を取り囲む大きな球殻に分布するノイズ源
21.3.4 ランダムノイズの相互相関関数とノイズ源の自己相関関数との関係
21.4 不均質構造におけるノイズ相互相関関数解析

第22章　プレートテクトニクスと世界の地震活動
22.1 プレートテクトニクス
22.2 マントル対流
22.2.1 マントルに沈み込む海洋プレート：マントル下降流
22.2.2 ホットスポットとプルーム：マントル上昇流
22.3 プレート境界と地震の発生, 火山の生成
22.4 沈み込み帯の地震
22.5 中央海嶺の地震
22.6 トランスフォーム断層の地震
22.7 大陸プレートどうしが接するプレート境界域とそこで発生する地震
22.7.1 収束境界：ヒマラヤ衝突帯
22.7.2 発散境界：東アフリカ地溝帯
22.7.3 平行移動境界：サンアンドレアス断層

第23章　地球内部構造とダイナミクス
23.1 地殻
23.1.1 地殻と上部マントル
23.1.2 海洋地殻
23.1.3 大陸地殻
23.2 マントル
23.2.1 上部マントルとリソスフェア, アセノスフェア
23.2.2 上部マントルとマントル遷移層
23.2.3 下部マントルとD"層
23.3 核
23.3.1 外核
23.3.2 内核

第24章　日本列島周辺の地殻・上部マントル構造と地震活動
24.1 日本列島周辺のプレート運動
24.2 日本列島周辺の地震の分布
24.3 日本列島下に沈み込むプレートの形状
24.4 島弧地殻, 上部マントルおよび沈み込むプレートの構造
24.4.1 制御震源により推定された地震波速度構造
24.4.2 自然地震により推定された地震波速度構造
24.5 内陸地震と活断層・火山の分布

第25章　沈み込み帯の地震とその発生機構
25.1 プレート境界地震
25.1.1 アスペリティモデル
25.1.2 断層面の摩擦特性
25.1.3 アスペリティの繰り返し破壊, 連動破壊
25.1.4 準静的すべり（非地震性すべり）と小繰り返し地震
25.1.5 スロースリップイベントと低周波地震
25.2 スラブ内地震
25.2.1 やや深発地震と脱水脆性化モデル
25.2.2 2重深発地震面
25.2.3 スラブ地殻内の帯状地震集中域
25.2.4 深発地震
25.3 内陸地震
25.3.1 地殻の強度分布と内陸地震の深さの下限
25.3.2 過剰間隙圧と地震発生

第26章　地震の予知・予測
26.1 地震予知研究計画
26.2 地震発生予測

付録A　弾性波動論の基礎
A.1 ひずみテンソル
A.2 運動方程式と応力テンソル
A.3 フックの法則
A.4 運動方程式
A.5 直交曲線座標系におけるひずみテンソルと応力テンソル

付録B フーリエ変換と階段関数
B.1 フーリエ変換
B.2 デルタ関数, 階段関数, 傾斜関数
B.3 畳み込み積分

付録C 最尤法と最小二乗法の基礎

付録D 参考図書

参考文献

索引

欧文索引

コラム1　DD法
コラム2　応力場と断層のタイプ
コラム3　計測震度の算出方法
コラム4　ETASモデル
コラム5　強震動予測
コラム6　緊急地震速報
コラム7　津波警報システム

太陽・惑星系と地球 (現代地球科学入門シリーズ 1)
太陽地球圏 (現代地球科学入門シリーズ 2)
地球大気の科学 (現代地球科学入門シリーズ 3)
海洋の物理学 (現代地球科学入門シリーズ 4)
地球環境システム ―温室効果気体と地球温暖化― (現代地球科学入門シリーズ 5)
地震学 (現代地球科学入門シリーズ 6)
火山学 (現代地球科学入門シリーズ 7)
測地・津波 (現代地球科学入門シリーズ 8)
地球のテクトニクスI 堆積学・変動地形学 (現代地球科学入門シリーズ　9)
地球のテクトニクスII 構造地質学 (現代地球科学入門シリーズ　10)
結晶学・鉱物学 (現代地球科学入門シリーズ 11)
地球化学 (現代地球科学入門シリーズ 12)
地球内部の物質科学 (現代地球科学入門シリーズ 13)
地球物質のレオロジーとダイナミクス (現代地球科学入門シリーズ　14)
地球と生命 −地球環境と生物圏進化− (現代地球科学入門シリーズ　15)
岩石学 (現代地球科学入門シリーズ 16)
　

• ランダウ・リフシッツ：弾性理論, 東京図書, 1989.
• J.N.Israelachivili: 分子間力と表面力, 朝倉書店, 1996.
• 摩擦の物理 (岩波講座 物理の世界)
• 砂時計の七不思議
• 岩波講座 物理の世界 物理と数理〈4〉散逸粒子系の力学
• 流動層の反応工学 (ケミカルエンジニアリング・シリーズ (8))
• トライボロジーの基礎
• 『地震学』
• ショルツ_地震と断層の力学
• 地震波動論
• 岩波講座 地球惑星科学〈6〉地球連続体力学
• 安芸-リチャーズ_『地震学―定量的アプローチ』
• 地震: どのように起きるのか (サイエンス・パレット)
• 地球-ダイナミックな惑星 (サイエンス・パレット)
• レイ-ウォレス_地震学〈上巻〉地球内部
• レイ-ウォレス_地震学〈下巻〉震源
• 地震学 (現代地球科学入門シリーズ 6)
• 図解・プレートテクトニクス入門 (ブルーバックス)