地質学における断層の基礎知識と分類

断層（だんそう、英語: fault）とは、地層もしくは岩盤に力が加わって破壊され、割れた面に沿ってずれ動いて食い違いが生じた状態を指す。断層がずれ動く現象を断層運動（faulting）と呼び、食い違いが生じた面そのものは断層面（fault surface）と称される。

なお、侵食や堆積環境の変化、火山活動による噴出・堆積などによってできた地層の境界は、一見すると食い違っているように見える場合があるが、ずれ動いたわけではないため断層とは区別され、不整合や非整合などと呼ばれる。

成因

地殻を形成する岩盤には、マントル対流によるプレートの移動や衝突、火山活動など様々な要因によって、圧縮や引っ張り、ずれ（せん断）などの力が加わる。地下の岩盤を破壊しずらして動かす力として直接働くのはせん断応力であり、これが岩盤の強度を上回ったときに岩盤が割れて断層が生じる。

砂丘や泥など粒子同士の結び付きが弱い地盤では、応力が加わっても一時的な変形に使われて減衰するためせん断破壊が起きず、断層は形成されない。ある程度固まった強度のある地盤において断層が形成される。

動きによる分類

断層は、断層を境にしたそれぞれの動きや、その他の特徴によって細かく分類される。

縦ずれ断層

正断層と逆断層の総称である。乗り上げている側を上盤、乗り上げられている側を下盤と呼ぶ。

• 正断層：水平方向に引張応力がかかっている場所に存在する。地下に斜めに入った割れ目を境に、片方が他方の上をすべり落ちるような方向で動いてできた断層である。
• 逆断層：水平方向に圧縮応力がかかっている場所に存在する。左右からの圧縮応力を逃がすために破断面ができ、片方が斜め下へ、もう一方が相手にのしかかるように斜め上へ動いた形で生成される。

横ずれ断層

走向移動断層とも呼ばれ、剪断応力が水平方向に働いた断層である。ずれの方向によって右ずれ断層と左ずれ断層に区分される。また、プレート境界において互いがすれ違う方向へ動く横ずれ断層は、トランスフォーム断層と呼ばれる。

その他の特徴による分類

断層はその発生状況や活動の様子によって多様な名称で呼ばれる。

• 震源断層：地震を引き起こした断層のこと。
• 地震断層：地震時に地上に出現した連続した割れ目やずれのこと。地表地震断層とも呼ばれる。
• 伏在断層：断層運動によるずれが地下深部でのみ生じたり、ずれた後に急激に土砂で埋められたりして、地表では確認されない断層。
• 構造線：断層を境に地質が大きく異なる、通常の断層よりも長い傾向にある断層。

すべり速度による分類

地球における断層破壊は、すべり速度や時間スケールによって不安定すべりと安定すべりに大別され、地震、スロー地震、低周波地震、スロースリップなどが含まれる。