les séismes et leur relation avec la tectonique des plaques + pdf

Définition du séisme

Un séisme, également appelé tremblement de terre, est une vibration ou une suite de vibrations soudaines du sol causée par une rupture abrupte des roches. Ces mouvements peuvent causer des changements dans le paysage, tels que des fissures au sol, ainsi que des dégâts matériels, comme la destruction de structures humaines (ponts, habitations) et peuvent également engendrer des pertes humaines.

Origine des séismes

Le séisme, aussi connu sous le nom de tremblement de terre, résulte de la rupture soudaine de roches en profondeur. Cette rupture se produit en un endroit spécifique désigné comme le foyer sismique ou hypocentre. Elle engendre la création de failles, parfois visibles à la surface, et se manifeste par des vibrations ou secousses du sol.

Caractéristiques d’un séisme

• Foyer (ou hypocentre) : C’est le point d’origine de la secousse sismique en profondeur.
• Épicentre : Il s’agit du point à la surface de la Terre directement au-dessus du foyer. C’est généralement là que les effets du séisme sont les plus ressentis et les dégâts les plus importants.
• Intensité : Elle reflète l’impact et les dommages causés par le séisme dans une zone donnée. Elle est évaluée grâce à l’échelle MSK.
• Magnitude : Cette mesure quantifie l’énergie dégagée lors d’un séisme. Elle est le plus souvent évaluée à l’aide de l’échelle de RICHTER.

Mesurer l’intensité sismique

L’intensité sismique décrit les effets (ou impacts) d’un séisme à un endroit précis. Contrairement à la magnitude qui est une mesure de l’énergie totale libérée par un séisme, l’intensité varie d’un endroit à l’autre en fonction de la distance par rapport à l’épicentre, de la géologie locale et d’autres facteurs.

L’échelle MSK (Medvedev-Sponheuer-Karnik) est une de ces échelles qui permettent d’évaluer l’intensité sismique. Elle se base sur les observations directes et les effets d’un tremblement de terre sur les personnes, les bâtiments, les formations naturelles et les objets fabriqués par l’homme.

L’échelle MSK comprend 12 niveaux, allant de I (non ressenti) à XII (dévastation totale). Pour déterminer l’intensité à un lieu donné, les sismologues considèrent des aspects comme :

• Effets sur les personnes : Par exemple, est-ce que les gens ressentent le tremblement ? Est-ce qu’il est assez fort pour réveiller les gens qui dorment ?
• Effets sur les structures : Les dégâts aux bâtiments, routes, ponts et autres infrastructures.
• Effets sur la nature : Comme la création de nouvelles fissures dans le sol, l’éboulement de falaises ou la perturbation des sources d’eau.
• Effets sur les objets mobiles : Par exemple, le déplacement d’objets non fixés, la chute de vases ou d’autres objets.

Degrés de l’échelle M.S.K.	Dégâts matériels observés
Degré I	Seuls les sismographes (appareils) les plus sensibles enregistrent les vibrations.
Degré II	Secousse à peine perceptibles ; quelques personnes au repos ressentent le séisme.
Degré III	Vibrations comparables à celles provoquées par le passage d’un petit camion.
Degré IV	Vibrations comparables à celles provoquées par le passage d’un gros camion.
Degré V	Séisme ressenti en plein air, les dormeurs se réveillent.
Degré VI	Les meubles sont déplacés.
Degré VII	Quelques lézardes apparaissent dans les édifices.
Degré VIII	Les cheminées des maisons tombent.
Degré IX	Les maisons s’écroulent. Les canalisations souterraines sont cassées.
Degré X	Destruction des ponts et des digues. Les rails de chemin de fer sont tordus.
Degré XI	Les constructions les plus solides sont détruites. Grands éboulements.
Degré XII	Les villes sont rasées. Bouleversement de la topographie. Fissures visibles à la surface.

Cette intensité est déterminée par deux choses: l’ampleur des dégâts causés par un séisme et Témoignages des habitants de la zone touchée.

Les courbes isoséistes

Les courbes isoséistes sont des lignes tracées sur une carte qui relient des points de même intensité sismique après un tremblement de terre. Elles donnent une illustration visuelle de la distribution des effets d’un séisme sur une région géographique.

Mesurer la magnitude d’un séisme

La magnitude donne une estimation de l’énergie dégagée au point d’origine du séisme. Elle est évaluée grâce à l’échelle de Richter, qui est structurée sur 9 niveaux, représentant la quantité d’énergie mécanique que la Terre libère durant un tremblement.

Le dispositif utilisé pour détecter et enregistrer les déplacements du sol et l’énergie sismique est nommé sismographe ou sismomètre. L’enregistrement produit par cet appareil, qui illustre les vibrations du sol, est désigné comme un sismogramme.

Les ondes sismiques

Les ondes sismiques sont des vibrations qui se propagent dans toutes les directions à partir du foyer d’un séisme.

les caractères des ondes sismiques

L’étude des sismogrammes permet de mettre en évidence différentes ondes sismiques :

• Les ondes P (les ondes de compression) : Ce sont les ondes les plus rapides (6 km/s en moyenne). Elles se propagent à la profondeur dans les solides et les fluides.
• Les ondes S (les ondes secondaires, aussi appelées ondes de cisaillement) : Ce sont des ondes sismiques qui ne sont transmises que par les solides.
• Les ondes L (les ondes de surface) : Elles se propagent à la surface du globe et dans la croûte terrestre. Elles provoquent tous les dégâts liés aux tremblements de terre. Elles sont moins rapides que les ondes P et les ondes S.

L’importance de l’étude des ondes sismique dans la détermination de la structure interne de la terre

L’examen des ondes sismiques est fondamental pour les sismologues afin de déchiffrer la composition interne de notre planète. En se basant sur la manière dont ces ondes se propagent et se réfléchissent lorsqu’elles rencontrent des changements de densité dans les différentes couches terrestres, les scientifiques peuvent en déduire la structure interne de la Terre.

Les couches du globe terrestre

L’intérieur de notre planète se caractérise par plusieurs strates ou “enveloppes” ayant des propriétés physiques distinctes :

• La croûte terrestre : Cette couche externe de la Terre est divisée en croûte continentale, dont l’épaisseur moyenne est de 30 km, et en croûte océanique, dont l’épaisseur varie entre 8 et 10 km.
• Le manteau supérieur : Associé à la croûte terrestre, ils ensemble constituent la lithosphère.
• Le manteau moyen ou asthénosphère : Cette couche est moins rigide, ayant une consistance plus plastique ou ductile.
• Le manteau inférieur ou mésosphère : C’est une région solide qui se situe sous l’asthénosphère.
• Noyau externe : Il s’agit de la partie liquide de la Terre, composée principalement de fer fondu et de nickel.
• Noyau interne ou graine : C’est le cœur solide de la Terre, principalement composé de fer.

La relation entre les séismes et la tectonique des plaques

Les mouvements tectoniques exercent une pression considérable sur les plaques lithosphériques. Cette activité intense entraîne une rupture brutale des roches en profondeur. Cette cassure soudaine engendre des vibrations, ou ondes sismiques, qui se propagent à travers le sol et sont ressenties à la surface comme des tremblements de terre.

Les séismes au niveau des zones de divergence

Les séismes des dorsales océaniques sont peu profonds et leurs foyers s’alignent le long des dorsales (chaînes volcaniques) océaniques des océans Atlantique.

Les séismes au niveau des fosses océaniques (zones de convergence)

Les séismes au niveau des fosses océaniques se situent sur un plan incliné, indiquant la présence d’une zone de subduction où une plaque océanique plonge sous une autre plaque (plaque continentale).

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