地震横波の初動から見た震源の運動機構

地震横波の初動から見に震源の運動機構

鷺

坂

清

一 、 緒 日 震源の運動機構を草に

p

波の初動のみから論じたものに就℃は内外に於て、種々な論議、が提唱ヨれて 居る。而してそれ等の設も地表の各地で観測 3 れ た

p

波の初動の方向及び大き誌の説明に関する範園内 では大慢に於て矛盾がない。然しそれらの設の中で著者が特に断層設を支持した所以は、先づ従来の断 層設に従ひ P 波の初動によ

b

震源の運動機巧を定め‘其の P 波の節線に営る観測結に於いて，地震記象 に所謂

p

相節線型が現出する乙とを蹴味見したるによるものである。其の後本多技師は地表面の小地震に 関してP相節線型は断層線上にも現出する乙とを事寅に於℃認め、他方故中野博士の理論を際一周して之 を詮明京れた。此の本多技師の後見は断層説に関して極めて重要なる事であって、今迄断層訟にょっ℃ 設明 3 れた震源の運動機巧は再考を必要とするに至った、即ち従来の調査に於て断層線として報告され たものは或は節線であるかも知れねのである。 然しながら質際断層面が生ずるとすれば断層線上の記象型左節線上の記象型との問には何等かの差違 がなく℃はならないとも考へられる.その差遣を見出し、以て断層面を判定せんために著者は S 相初動 一 五

ば注意した、其の結果は記象型の封稀性の殺見とな A Y_{，断層面の判定には失敗したが、断層設に闘し℃}

一

-'-J、 反省を促すべ

3

規則、だった資料を得た。従来 S 相初動の議取 b は殆ん

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不可能と

3

れたものであるが幸 にし℃、之が明瞭に讃める二つの地震 。ど得た。その一つは深夜地震にして昭 志摩牛島i架設地震の震度分布国 和四年六月三日士山感半島沖のもので. 他は地表面地震にして北伊豆烈震の前 震 で あ る 。 =.記象型分布園 此庭に第二固として掲載せる記象型 分布聞は昭和四年六月三日‘志摩半島 第三国 沖に接した深脱税地震の記象であって最 一辺数年間に現出したものの中最も記象 したものである。但し名古屋は 一 E 四倍.長野は 国は本墓地震掛木津絞氏によって百寓分の一の地国上に賞際の記象と同大に，出来得る限

b

精密に描寝 の簡単明瞭のものである。而して此の 一、二倍に潟宜 i J で撲大

3

れたものを描潟した。斯く

じて得られた闘が此庭に複潟縮小

3

れたのである。叉此の記象の多くはグヰ

1

へ Y ト地震計に依って得 られたものであるが、例外として高知は地動計，津、金津及び宮崎の水平動は簡単微動計，一服岡の南北 動は地動計.東西動は微動計に依るものである(次節多照)。 此の国を見るに一般に P 相の初動が極め℃明瞭である事が認められる ' 0 次に P 相 官 品 川 ω S 相 の 批 味 違 肢 態 に注意するに P 相の最も殺詮せ右は近畿地方.八丈島及び関東地方の一部等である。次に P 相の最も微 小なるは九州地方であ

b

，次いで本州中部地方の一部である，之等

p

相の小なる所に於いては却で S 相 が一一般に後遺してゐる。又 S 相初動と思はれるものが可な

b

多く極めて明瞭に現出して居る乙とが解る で あ ら う 。 向叉近畿地方以西、と其の東方に於いて記象上の振動状態が全く異なる乙とに注意

3

れるであらう、印 ち西部は極めて念激に制振するが東部は中々振幅を減少しない、共の最も極端なる差遣は四闘と関東地 方である、之日本は近畿地方と中部地方の境界の東西に於いて地質上或は地形上大なる相還があるので はあるまいか 1 特に関東地方に於いては 0 ・八秒程の短週期の波が P 相のみならず S 相中にも後遣して ゐる。此の事が異常震域の原因と極めて密接の関係があるであらう事は石川、図富，和建の諸庄内に於い て肢に認められて居るのであるが‘此の国を見るについて今夏の如く戚ぜられる(口給第一国も多照)。 和建博士の=一一口はれるやうに震源が深い乏いよ事も異常震域の一つの原因である乙と・も此の固から見え 七

一 入 る。印ち此の地震の震源の深 3 は約三百粁であるが震央距離七八百粁以内に於℃は共の記象の勢力は容 日 m に減小しないが此の距離を越へて走時曲線の湾曲知、約千粁に近づくに従び念に其の記象の勢力の減 表する乙とが解る。 最後に見遁すべからゴる一つの重要の事がある、それは潮岬及ぴ八丈島等の上下動のP波の主なる振 動.並びに演回、長崎等の S 波の主なる振動が殆んど一、二振動で止んで居る乙とである。之れは震源に 於ける主なる緩形は遡期の三秒乃至四秒の波を一波長か二波長途

b

出す問に必局される事を意味するもの と考へられる。若しも震源に於いて最初の数秒間にな

3

れたものと同程度の大

3

さの運動が繰返

3

れ る とすれば、その記象の念激の制振絞態は考へられない。之を以て見れば関東地方の地震動の減衰しない 、 柄 、 、 、 、 ， 、 、 、 、 ， 事は震源の直接影響以外の事柄に依って、上記の念激に制振する土地との差還が説明づけられ・なければ ならない。以上の事から波源として震源の主なる特使形は四秒か五秒の問にゆ州 3 れるといよ事が解る。 三、観 測 表 ( 其 の 一 ) 此庭に掲げた士山摩牛島沖の深後地震の観測表は S 相初動を一不すのが目的であ'夕、其の他の事は著者の 前一報文に記載したものであるが，二三訂正箇所もあ b ，叉此の深夜地震は極めて簡草明瞭に記象された るが故に現今のみならず、防府系に於いても多くの人の論文資料となると思はれる。

3

れば其の観測伎に っき詳細に設明して置く乙と L す る 。

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O

又は X そ附したものは著者自身其の詑象を議む事が出来たものであって、 此の中 X 印を附したものは詑象型分布固に描潟したものである。今記象型闘に描官付されたものに関する 地震計の恒数につ

3

共の概略を記す乙と L する。グイ

1

へ Y ト式地震計の基本倍率は水平動では八十倍 上下動では六十倍位で使用

3

れて居るものが多く、制振皮は五か六位で使用

3

れて居るのが普遁であ る。倫其の固有週期は五六秒ゼある。ー次に簡単倣動計の基本倍率は津が二十倍，金俸が三十倍、宮崎が 五十倍であ

b

，其の固有週期は大臨四秒位である。高知の地動計の基本倍率は四十倍で制振度はこで磁 石を使用してゐる.角固有週期は約十五秒である。 次代初動の護取

b

値であるが、地震計名の上に

O

又 は X 印のあるものは著者自身の議取

b

か又はそれ に同意出来るものである。其の議取 A 少に際して近畿、中閥、四図、東北の各地方及び本州中部地方の一 部は極めて明瞭なる初動を示してゐる故、別に説明の必要はない。第三闘の初動分布国の略南北に走る AND 線の附近の初動は一般に小

3

く、長野の如きは全く不規則の方向を向い℃ゐるが其の方向は明か

に 一 讃 取 れ る J 高山、松本及び甲府等は小

3

くはあるが其の方向は明かに譲み取れる、新潟と高田とは極 め℃小さく、其の方向ぞ決定し難い程度である。 次に九州を遁る N P U 線附近の模様を説明するに長崎では三分動共に小さい・ながらも明かに議取れ る。福岡では其の方向が解るのみである。宮崎と熊本止は各分動の方向が調和してゐない，之節線が此 の迭を遜る乙とを意味するものであらう。大分及び下闘は明かに護み取れ其の方向も調和してゐる。最 原では其の P 相は極め℃小

3

く 、 殆 え い こ 静 止 線 ' r 場一化がない程度である。但し簡単微動計の記象である。 朝鮮の大郎の初動は束が明かで南北動は初期微動会憶に亙て殆んど振動してゐない等は興味がある。 北海道では札幌の詑象は其の方向が辛じて解る程度であるが，

p

相及び S 相 の 震 動 が ・ 界 日 勿 に 減 衰 し な い之遠距離のため射出角が余程小

3

くなった矯もあらうが、根室の

p

相の振隔が殆んど静止線の隔を増 したのが辛じて解る程度であ

b

、節線型の詑象の模範的のものを示して居る乙と九想以 A n はせて、札幌 の記象型は内陸型であ

b

，根室のは海岸型であるといふ閥寓技師の分類法ど反省する必要がある。 最後に関東地方の初動は極めて短週期

(

0

.

六秒乃至一、二秒)のものと遁常の週期(三秒乃至五秒) のものと二種類出現し、其の方向は同一であるが大いきが異なる。著者は大抽胞に於いて共一知週期のもの を一一環み取ったのであるが一二の例外はあった J 記象聞の東京，横演等に見るが如く其の上下動は極めて 一 五

一 一 六 顕著であ

ι J

、其の週期は水卒動と一致しない故。其の A 口成等をしても，極めて大躍の傾向が見られるの みで巌密の乙とは言へない。 向朝鮮、墓湾、石垣島等の初動は明かで而かも三分動共に調和してゐる。 抜 S 相初動の議み取れる迄になった経過の概要を述べる必要があるかも知れぬ。然し之れは此の地震の 記象が特に明瞭であるから、だといよ事に依って議

3

てゐるとする者もあらう。叉果して其の著者の験測 したものが S 相の初動であるや否やとの疑問をもっ者もあらう。元来深殺地震に於いては

p

波及び S 波 の速度とそれ等の比よ

b

して第二相が S 波によるものであるといふ事は和建博士に依って明かに

S

れ た 。 共の後著者によ

b

記象の節線型(和建博士の B 型)の存在が震源の運動機巧から哲明された事によって和 建博士の第二相が S 相であるといふ訟を支持した。更に本多技師の地表面地震に関する記象型の解設の 概念を深層地震に封して，取

b

入れる時は.和注博士の A 型の記象型も設明づけられる、本多技師及び 著者は之を中間型と命名した

3

意見をもっ，然ると込 - d は震源の深浅を問はず﹁記象型は節線型及び中間 型の二つに大別注与。 L 斯くし℃此の記象塑分布聞に示ヨれる記象の第二相の穎著なる相が S 相である といふ事は確立した。其庭で此の相の初動の中極め℃明瞭のもののみを議み取って第一表中に掲載した 次第である。如何に明瞭に第二相の初動が議取れるかは記象型分布固によ

b

て諒解遣れたい。

初動、等PS線(40秒、 44秒 及 び 節 線

t

や吻0Jn

第 四 闘 四、震央と震源 此の地震の震央位置に闘し℃ は同富技師の意見があって、詳 細吟味して、此庭に訂正報告す る。先づ此の地震の初動を第一 表 代 よ

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共の水平動を大き主に 比例して地固上に記入すれば第 四国の如くなる.今此の固に於 いて初動の反する境界線を引け ば闘の A N D 線 及 び 川 A m n U 線 の 如くなる、而して之はP波の初 動の極め℃小ぷい所を引いた線 であっ℃此の二つは共に

p

相 の 節線である。 叉此の二線に包ま れる牛圏内の初動は上向きで他 七

二 人 は下向

3

である。次に近畿、中図雨地方の南北分動の向きに注意して、其の境界線を引いて見れば W E N 線の如くなる。今此の三つの線に達する震波の軌道にょっ℃作られる三面の交結は震源であると見る 乙とが出来ゃう。次に又四十秒と四十四秒の等初期微動線を引けば同闘の結線の如くなる、其の闘の中 心は大館×印に嘗る。即ち初動方向の分布及び壮一寸初期微動線から求めた震央は大韓一致する。命叉等援 震時線の中心を取るも大胆阻此の位置左なる.。斯くして求められた震央は東経百三十七度十四分北緯三十 四度十六分の志摩牛島東方沖に営る o 第一表の震央距離は此の震央位置に針するものであって、百高分 の一の地固によって測定し、他方球面三角の公式に従ぴ計算し、地固に依る補正を施したものである。 次に震源の深さであるが之は著者の前報告に於℃約三百粁と出て居るが大健之が正しい。其の一つの 詮明は此の地震の走時曲線が本多技師の北伊豆地震の結果を材料として和一述、盆田‘著者佐一寸が算出した 走時表の中の深ヨ三百粁のものと一致する。叉第三国の川 AWU なる節線の字経は約千百粁であって、之 は此の地震の走時曲線の替曲結の震央距離よ b 僅かに大であると考へられる、而も同じ表に依 b て千粁 の轡曲黙を有する震源の深

3

は約三百粁である。 豆 、

P

波及び

S

波の初動方向並びに異の大きさの分布から見た震源の運動機巧 前節の第四国

p

波初動の固に注意するに、大憶から見て

p

波初動の最も大なる所は近畿地方、関東地 方の南部及び八丈島等であ

b

，其の最も小なる所は二つの節線 A N D 及び M W U の 附 近 で あ る 。 之 、 だ け

の事を説明するには従来の断層訟で充分である。印ち今震央 EE 震源 H 、及び節線(断層線)に略垂直に交 はる線 N E W を含 - U 裁断面闘を描けば策五闘の如くなるの震源範閏 ABME なる部分(簡草のために球と 考へる)が、 T T の方向に張力を受け、 C C の方向に尽力を受けて、侵入ソに A H の 面 が 、 こ っ た と す る 、 此 際 H に於ける雨側の相封的特使位は最大で，球 ABEK の表面附近 では殆ん

E

零であるとする‘此の鐙位によ

b

℃此の球盟内の歪 震源の運動機巧 E，N ゐ F戸 第 五 開 は消失すると考へる。此の運動に際して A H H 面の雨側は大関 に於いて九九の方向に運動する故に A N 面の方向に於いては震 波の干渉の翁めに九九による合成の

p

波の務位は殆んど零であ ると考へられる。叉 B W 面の方向は九に直角なる故P波の勢力 は殆えいと零である。此の際 S 波の勢力は B W 及び A N の方向に 於いて最大である。斯くして地表 N 及び町線上の観測所では節 線型の記象が得られる，之は B Y 面がとるとしても同じ結果に な る 、 叉 T M 及び C M の方向にはP波の勢力は最大となる、而し て地表 M 、町の附近で中間型の記象が得られると考へられる。 次に第一表に於ける S 相初動を地国上に描けば第六園の如く 二 九

動 ‘初 波 S 園 ，..L.・ ノ、 第 O なる、此の国の大韓の有様ど見るに N 結の附近では西方に向ひ町附廷で は東方又は上動であって、其の中間 の位置では S 相の初動の方向は議取 ι リ難く.何庭かで相反する方向を取 ってゐると思はれる。斯様な S 相初 動の生ずる所以を前越の事項に矛盾 しない様に震源の後震機巧を想定す る乙とは極めて容易である。郎ち一第 五闘に於ける震源域の弾性球健 A B k w D が楕闘臆 ab ， Z い u に媛形したと 考へればよい。此の援形の際、球臆 内の質賂九九九九は略其の矢の示す 方向に援位し A H 及び B H 線上の結 は夫々 A N 及び B W に垂直の方向に

於ける援位が主なものと考へられる。斯様にして S 相初動は説明づけられ、節線型の記象も P 波の初動 方向及び大

3

3

も説明

3

れ る 。 命第五固に於いて E W が六百五十粁 .EH が三百粁なる乙とから.和達、盆回、鷺坂の表から E H N なる角が約十度といよ乙とがわかる、叉 E N は約五十粁である。 震源域の球が楕園鐙に或は楕固躍が球に特使形する際に断層面が出来るか出来ないかは問題である。 S 相の初動の設明代は今の庭出来ないとした方が前述の如く説明が簡単である。然し此の務形に附随して 小なる断層面が出来るとするも差し支へない、而して

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面の方向を取るか B E 面の方向を取るかは地 質構造又は機舎の問題であると考へる。 六 、 記 象 型 の 針 稽 性 昭和五年十一月二十五日十六時六分に接現した北伊豆前震は前震中の最も大きいもの、一つであって 其の初動配布は本震と全く同一である、然ればそれに依って生ずる断層も本震と同じく略南北で其の西 側は南方へ東側は北方へ移動したと考へてもよからう。今断層線と節線との方向上にある記象を示せば 第七闘の如くなる。(賞際の記象 E ど 同 大 ) 此闘に於いて演松の S 相初動方向は南東にして演松の位置は西側の節線の少しく南方に在 b 、熊谷の S の初動は南東にして熊谷は断層線の少しく東方に在 b . 布良は東側の節線上にあ b て 、 S の初動は北東 に向ふ。今之等 S 相初動に基いて S 相初動の配布国を断層線 N W 及節線机刊に関して描けば第八国の如

〈十一月二十五日十六時六分〉 'f"へf 第吃:闘 北伊豆地震の際初動を示ナ N S

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て同様 の関係にて庇のこ つを区別す忍之と は出来ない。扱P 相初動が震央結或 は断層線と節線の 二等分線につ主て 封稀である乙とは 己に知られて居る 之官とであ与が，本 節の事賃から S 相 初動方向を考へに λ れても共の封稀

グ 地表面震源のS波の初動方面 M

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_{性は破れない} A 一向本多技師の研究を考慮するときは、一般に地 表面地震の記象型は二つの筋線のなす角の二等分線につ

3

て針 稀である。然れば志摩宇島地震の場合を反省するに断層線と節 線とを区別する乙とは S 相初動からも出来ない。此庭に於いて 断層面の生成に閲して多小疑念をもたゴるを得ない。 坪井忠二氏の報告に依れば北伊豆烈震の前後に於いて賃測上 此の地方は北束、南西の方向に延長し、北西、南東の方向に短 縮してゐる。之を国一不すれば第七闘の国 ABKE が楕国 abd

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となった同様の獲形である，之に依って P 波初動の説明は勿 第八間 N， 論つくし、又園内の太い矢の附近にある質結は略其の矢の方向に移動する故 S 相初動も説明出来る。扱 識へって考へるに寅地に断層線の現出した地震については本多氏も著者も其の記象型を論じ℃はゐな ぃ。本多技師の取扱ったものは地表面地震であるが主として断層線の現出が認められない程小 3 い 地 震 (前震、徐震)について立あ

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著者のは地下に震源を有するものである。然れば断層線 ξ 節 -線 と の 区 別 は記象型を論ずるには殆んど無意味である。皐に二つの節線の存在を認めればよく‘{貰際に地表に綴著 の断層の生じた場合の記象型は全く新に論じ衣ければなら設い。 士、震源のエネルギー

四 此庭に考へ℃居る士山・摩宇島沖の深夜地震の震源から震波として停揺されるエネ Y ギ

1

の総量を算出す る目的で次表を作成した。 第二表 観 測 所 名 詩 』

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、 S は P 波或は S 波に依る乙とを夫々一不す。 此庭に省略した乙とは震波の表面反射による影響・経路で吸牧芯れる乙と及び地震計の倍率として基本 倍率を用ひたる乙と等である、命水平及び上下の運動の A 口成にも無理がある。 第四固に於いて A N D -なる節線と略之に直角の線 N E W に依 b て各観測結は四つの象限内に分けられ

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/MA る，今第二表の最大振幅の比 を地国上に記入℃見るに、元来第二表は主として.グイ

1

へ Y ト 地震計によ

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.

水平動及び上下動の観測が皆得られたものにつ

3

作成せるが故に、其の観測黙の数が非 常に少ない。其庭で本多技師の提言に従ぴ先づ A N D 線で折

b

P波及び線の最大動の振幅の等比線 第九固 重ね、次に N E M A 線で折

b

重ねた闘に最大動の等比線を描けば 第九闘の如くる。但し此の間の作成に於いて観測地黙の位置は 其の方向とし℃ E A m m 及び N W 線が直交せまるが故に， AND 線又は N E W 線に卦して近い方から測った.叉距離は二線の交 知でなく震央距離を直ちに用ひた、之等も第二表中に記載し ヵ。第二表中根室と大連は簡単微動計百東京の S 相は強震計に 依るものである。叉東京と布良とは短遡期の波に封するものも 併記した c 走時曲線の轡曲姑は約千粁であ b 其の外部に於ける 七

第十周

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3

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一_V の平均の伎を用ひ、 且其の面積を測る乙とによ A リエネ Y ギーを求める之とが出来る。但し球面

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i¥. 一部の模様をも示した。測候所名を記入し た理由は AND 線の東側と西側ーとに依 O ℃ 節線の位置が異なる故其の模様を明かにす るためである。 此の第九国の等比線を泰一考にして地国上 に最大動の佐一寸比線を描けば第十周の如くな る

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扱 エ ネ Y ギーを求めるために，第九固に 習って J V_吋及び J V 勺 を 記 入 し て 等 ﹂ V 線の国 を描けば第十一国及第十二国の如くなる、 然るとろ﹄は其の線によ

b

て分たれた匡聞に を半面とした省略がある。斯くし℃千粁なる轡曲結以内の値を求め之を二倍すれば地球面会館に護る会 エネ Y ギーを算出する之とが出来ゃう。

第 十 一 周 年V五線 各区域の

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3

平均の値，阜位 lO-'*C.G.S. 05

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1

の総和である。 扱記象型国の節に説明せる如く震源の主・なる運動は四五秒にし℃止むと考へられるが故に地殻表層の P 波 の 速 度 を 五 、 五 粁 ・ 秒 ‘ S 波は三、三粁・秒、ξすれば此の数値を四倍じて二十二及び十三粁の深

3

迄 ゴL

四 O U W P 及び U w s があると考へられる。叉地殻表層の土地の皐位鰻積の質量を二・七克とすれば

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H . 巧 1 J F H H ・_M × HC ど の . の ・ ∞ ・ 之震源から震波として殺せられるエネ Y ギ

1

の総量の大躍の値である。 士、結

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命 士山摩牛島沖深夜地震につきで、

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波の初動方向が明瞭に議み取れた事から之が満足するやうに震源の 議震機構を想定した，それは震源氏於いて，球が楕闘躍に特使形した如く考へれば

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波の初動の方向，大

3

3

及び S 波の初動方向も説明づけられた。而して此の援形運動は約四五秒の問に翁

3

れるといふ事が 記象型分固から明かに推定当れた。此の時波形の運動に際して二つのP波の節線を生じ・断層線、節線の 匡別は記象型の研究には抹殺した方が至営な b と の 結 果 を 得 、 た 。 次代震源の主なる運動が四五秒間に過ぎゴる事と.各地の地表面が

p

波及び S 波によって、夫々逮せ られる最大の運動のエネ Y ギーを観測結果か九算定する乙とによ

b

，震源から震波として倖播するエネ

Y ギ

1

の総量を概算した、その値は H ・ ω × ち ほ の ・ の

- m

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・であ

b

、 P 波と S 波とのエネ Y ギ

1

の比とし℃ 0 ・ゴ二が得られた。 命 S 相初動方向を考へに入れて地表面地震の記象型に闘し震央結に関する封稀性を見出した。更に本 多技師の記象型の研究を加へて考へると

3

は二つの節線を二等分する線につきても封稀性がある之とに なる。此の結果 S 相初動を用びても断層線と節線の区別は不可能にな忍。 終

b

に臨んで本論文を草するに常

b

種々御助言を賜った岡田憂長並びに闘富、本多雨技師に深謝する 次第である。 又掃国の描潟にあ骨折下

3

れた木津綬、三浦秀正の雨氏に厚く御穫を申述べる。 附 記 以上の結果から見れば著者の意見は断居設に封して反針なるかの如く見へるが震源の運動機構に闘する事柄は観測結果の 整理が S 相初動に迄及んだといふに過ぎない。即ち如何なる理論にぜよ震源に於いて球が楕聞に務形するが如き運動に依ワて渡せられ る震波の配布と異なる結果のものは是認されたいものであるといふ事を意味するものである。詑象型の節で惑べた震源の主たる運動が 僅か四五秒間で止む事等は寧ろ断居設に取ワて有利の事柄であると忠ふ。 文 高是 一 、 本 b j 弘 でb r:r 気 象 集 さcl: fi;t!，.' 第二輯第九巻第七披 気 ~~ 渠 さ主士 百;:1' 第二韓第九巻第十二銭 一 、 石 JJI -古・ I司 見 ~ 元:':T 象 集 ヨ士 ii'、也 第二輯第四巻第六披 一 、 図 宮 - 一 = 同 ， a 1 a 去~ "，，'1， g ; と 集 さ士 百:jt!，.¥ 第二輯第四巻第九披 四

て 和 一 、 鷺 一 、 坪 .建 夫 清 坂 清 升 昨， ' l !.、 一 、 石 本 巳 四 雄 気 気 象 験 t軍当』 厄乏 地 震 研 究 所 議 報 地 震 研 究 所 桑 報

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象 第二輯第五巻第六競 集 集 さ 士 訪山台 第二幹第六巻第九競 時 第三巻第三競 報 第十競第二珊 第十競第二勝 四

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深 愛 地 震 記 象 型 分 布 園

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