横波

石油/天然ガス用語辞典

横波

読み方： よこなみ
【英】: shear wave
同義語: S 波  

地震波のうち、実体波と呼ばれるものの中には、縦波と横波がある。このうち横波は英語の頭文字をとってS波とも呼ぶ。地層中の、ある微小な断面に着目するとき、この断面に沿ってずりの力が働いたとする。そうすると、断面上の粒子はその方向へ動き、次の瞬間には逆方向へ動く、という振動を繰り返す。この振動は、振動方向に直交する向き（つまり、断面に直交する向き）に伝ぱする。これを横波（S 波）という。したがって、横波の振動は進行方向に直交する向きに起こる。縦波（P 波）が媒質の体積変化を伝える波であるのに対し、横波は、ずり、ねじれなど剪断｛せんだん｝性の変化を伝える波である。流体中にせん断力は生じないから、横波は固体中でのみ存在しうる波である。横波の伝ぱ速度は地層の剛性率の平方根に比例するから、横波を使った探査がうまくできれば、まず地層の強度に関する情報がより正確に得られる。また、横波の伝ぱ速度は孔隙｛こうげき｝流体（含気体）の種類による変化を受けないから、S 波のみを取り出した記録断面図上では、かりにガス層などが存在しても、ブライト・スポットの現象が現れない。一方、P 波のみの記録断面上では、ブライト・スポットの異常振幅が出現する。これが、孔げき中の流体変化でなく、岩質そのものが変わっている場合には、P 波、S 波双方の記録断面図にその振幅異常が出るはずであるから、両者の識別ができる。ここに S 波探査を P 波探査と併用する大きな意義がある。ところで、一般にS波を利用する反射地震探査法は難しい。特に、石油対象のように深部探査の場合、その傾向が強い。その主な理由は、S 波を選択的に発生させる震源の開発が難しいからである。上記の S 波の発生機構からも分かるように、S 波を発生させるには、地面を引っかくような力を与えなければならない。このような震源機構で強い S 波を発生させるには特別な工夫が必要である。最近では、地面に連続的に、周期を変えながら引っかき振動を与える、いわゆる S 波のバイブロサイスが外国で開発されて、実用化試験段階にある。震源以外にも、データ処理上解決しなければならない問題が残されており、S 波探査が普及するのはまだ先のことである。