(4)がなぜBとDになるのか教えてください。 あと初動が押しの場合はAとCですか？ 地学基礎です

(4)がなぜBとDになるのか教えてください。
あと初動が押しの場合はAとCですか？
地学基礎です

No.3 ベストアンサー 回答者： yos1912 回答日時： 2019/12/13 16:16

No.2さんのご指摘通り、この問題には厳密に答えることができません。

断層面の傾斜が緩く震源が深い正断層の場合、全ての地点で引き波になることがあります(理由は省略させてください)。
　問題文は教科書準拠の問題集のようですね。一般的にこの手の問題の場合、震源が浅い横ずれ断層を想定して出題されています。断り書きがないのは問題としては不適切かもしれませんが、この前提にしたがって考え方を述べてみます。高校の地学の場合、横ずれ断層と垂直ずれ断層の混ざったものは考えないのがふつうなので、横ずれ断層の図がある以上、垂直ずれの成分はないものとして解くのが妥当かなという気もします。
　まず(３)で断層の運動方向がアであることが示されています。ここでＢ点にいるとします。アの矢印は２つあってそれぞれ正反対側をむいています。このうち、断層を境にして自分のいる側の岩盤がどちらに動いたかを考えます。この場合左(西)側のアの動きになります。次にこの矢印が、自分から遠ざかる方向か近づく方向かを考えてください。遠ざかっていますね。このように遠ざかる方向に動いていたら、Ｐ波は引き波になります。
　Ｃ点では、同じように考えると、右(東)側のアの矢印が、近づく方向に動いていますから押し波です。ＡＣ点でも同じように考えることでどうなるか判断できると思います。

No.2さんのご指摘にはいくつか錯誤があるようなので補足させてください。少し専門的な表現を使わせてもらうところもあります。
　記録が｢変位｣｢速度｣｢加速度｣で様子が変わるとおっしゃっていますが、どれでも変わりはありません。地面が動き始めた直後のものですから、変位を微分しても２回微分しても正負の状態は変わりません。つまりどれでも、同じ向きの動きを示すことになります。この問題の場合、一番最初の動きがどちら向きであったかということだけがポイントとなりますからどれでも同じといえます。図でＰ波の立ち上がりが緩やかである点は気にはなります。
　２つめです。波の伝わる方向と地面の振動する方向を混同されているようです。地震波が南西方向に伝わったからといって、観測者のいる地面が南西に動くとは限りません、北東方向に動くことだってあります。初動がこのような場合は引き波といっています。他の簡単な例でいくと、水面を広がっていく波は、波源から遠ざかる方向に進んでいきますが、水面の振動は上下方向に動きます。これも、波の伝わる方向と振動の方向が異なる例といえるでしょう。
　３つ目です。初動の向きを水平成分のみで表すこともあります。たとえば、多くの観測点の初動方向(水平成分)を矢印にして地図上に書いてみる事もできます。この時にできた図では、矢印が震央方向を向く領域と反対側を向く領域にきれいにわけることができます。この図で震央方向を向く矢印の分布域が引き波の分布域になります。つまり、初動の水平成分で押し波か引き波かを表すことができることになります。気をつけないといけないのは、振動方向が北東だったからといって押し波なのか引き波なのかは決定できないといいことです。あくまでも震源から遠ざかっているか近づいているかだけで判断する必要があります。Ｂの動きを北東向きというのでしょうかという疑問については、そういいますというのが答えです。厳密には｢水平成分は北東｣といったほうがいいでしょう。
　「(2) で「方角」を答えてしまうと、(4) では「方角」が判断できなくなります」の文章が理解できません。(２)で答えた方角は北を基準とする初動の(水平成分の)方角です。これに対して(４)の方角は何なのでしょうか。同じ事で考えるとして、北を基準とする初動の方角なら単純に北東になります。問題文は、これが押し波か引き波かを聞いていますから、震央方向を基準とする座標(これも方角ですね)に変換しないと答えられない事になります。ところで北を基準とする方角を求めるにあたって、震央を基準とする方角からの座標変換を行っています。変換した座標を元に戻すという無駄なことをやっていることになります。
　一番肝心なところをかきます。この問題を考えるにあたって、初動方向が震源に対して遠ざかるか近づくかだけを考えればいいという点です。解説に書かれている初動が上向きの時は押し波ということは初動の垂直成分と震源との位置関係だけを考えると理解できると思います。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2019/12/12 11:03

何か、変な問題ですね。

通常、地震のゆれは「南北」と「東西」と「上下」の３次元で観測、表記されます。
また、その波形が「変位」を表すのか、「速度」「加速度」を表すのかによって意味が異なります。
ここでは「初動の方向」と言っているので、「変位」なのでしょうね。

グラフは「上下」の変位を表していますが、これから (2) の「水平方向の方位」を答えるのは無理のような気がします。
というか、地震波は「震源」から放射状・同心円状に広がるので、「初動」うんぬんにかかわらず波は震源から離れる方向に進みます。
たとえば、「Ｂ」の初動を「北東向き」と呼ぶのでしょうかね。地震波は南西に進んでいるのに。

(3) にしても、断層面に対して「横ずれ」しか考えていませんが、「縦ずれ（正断層、逆断層）」を考えていないのは何故なのでしょうか。
「どちらでもない」という解答だってあり得るはず。

質問者さんが (4) に対して疑問を感じるのはよくわかります。(2) は「Ａ］だったから答えられたものの、上の (2) のところに「「Ｂ」の初動を「北東向き」と呼ぶのでしょうか」と私が考えたことを、質問者さんはこの (4) で考えたのだと思います。
「最初の動き（変位の方向）が、震源から離れる向きか、震源の向きか」で「押し」か「引き」かを判断し、(3) が「ア」なら「引き」になるのは「ＢとＤ」と単純に答えればよいのでしょうが、(2) で「方角」を答えてしまうと、(4) では「方角」が判断できなくなりますよね。
「方角」で考えずに、「最初の動き（変位の方向）が、震源の向きか、震源から離れる向きか」で考えろということなのでしょうが、(2) があるために (4) が答えられなくなってしまいます。

それにしても、上に書いたように、全体が分かりづらい問題ですね。
こんな問題を解いている質問者さんに同情するとともに、「地学基礎」で教えている内容にちょっと疑問を感じます。
こんな「押し、引きとはどういうものか」などという「知識」で教えるのではなく、もっと「地震の動きのイメージ」を持てるように教えた方がよいと思うのですが・・・。

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2019/12/11 21:39

(4)の解説に書いてあるとおりで、あまり補足する部分も無いのですが。

震央から見て、BとDの動く方向が、図1の丸の拡大図にあるように↑向きになっているので、Bはそれに該当する。Dは震央の断層面の反対に位置しているので、図1の地震波のグラフを反対にして読み取らなければならないので、やはりBと同じ向きと読むことができる。
よって、答えは、B,Dとなる

初動で押しが観測される点は、AとC　になります。