Vous êtes ici

Les séismes et la structure du globe - 4e

Classe:

Quatrième

A. Les séisme

I. Définition

Un Séisme ou Tremblement de Terre est une série de mouvements ou secousses naturelles du sol

II. Description

Un Séisme présente en général $3$ phases :

1. La Phase Initiale

Elle est caractérisée par des signes précurseurs ou annonciateurs : bruits souterrains et trépidations faibles décelées par les animaux.

2. La Phase Paroxysmale

Elle se traduit par de fortes secousses brusques qui ébranlent le sol et qui durent $1$ minute au maximum.

3. La Phase Finale

Elle se manifeste par des secousses beaucoup moins fortes appelées Répliques qui s’espacent dans le temps.

III. Les conséquences d'un séisme

Un Séisme a essentiellement des conséquences catastrophiques et géologiques :

1. Les Conséquences Catastrophiques

Ce sont les gros dégâts causés par un séisme.

Il s'agit surtout des pertes humaines et de la destruction des habitations et infrastructures (maisons, routes, ponts, barrages, rails...).

2. Les Conséquences Géologiques

Ce sont les grandes modifications que subit le sol après un séisme : les crevasses, les failles, les glissements de terrains, les pans de montagnes…

Remarque :

Quand le foyer d'un séisme est situé sous une mer ou un océan, il peut provoquer d'énormes vagues d'environ $30\,m$ de haut appelées Raz-de-marée ou Tsunami en Japonais.

Ces vagues peuvent se précipiter sur la côte, à une vitesse de $500$ à $800\,Km/h$, arracher les digues, briser les maisons et lancer les embarcations en pleine terre.

IV. Etude d'un séisme

L'étude d'un séisme se fait avec un appareil nommé Sismographe.

Il enregistre les différents mouvements du sol appelés ondes sismiques sous forme de graphiques ou courbes du nom de Sismogrammes.

1. Le Sismographe

C'est un appareil constitué d'un pendule de masse en métal énorme $(450\,kg)$ comportant un stylet.

A chaque brusque secousse du sol, la masse en métal du pendule ne bouge pas à cause d'une force d'inertie et le stylet inscrit sur une bande de papier solidaire au sol les mouvements de celui-ci.

Quand un séisme se produit, le Sismographe inscrit $3$ trains d'ondes successifs dont l'ensemble constitue le Sismogramme.

2. Le Sismogramme

C'est une courbe ou graphique obtenu à partir du Sismographe.

Il permet de distinguer les $3$ sortes d'ondes sismiques successives :

$-\ $ Les Ondes $P$ : ce sont les Premières et les plus rapides (environ $10\,Km/s$).

$-\ $ Les Ondes $S$ : ce sont les Secondes qui surviennent quelques minutes après les Premières (environ $6\,Km/s$).

$-\ $ Les Ondes $L$ : ce sont les Lentes (environ $4\,Km/s$), mais les plus amples et les plus dévastatrices ou destructrices.

L'étude de ces ondes sismiques inscrites sur un Sismogramme permet de déterminer la magnitude et l'intensité d'un séisme, mais également son heure et sa durée.

La Magnitude est la quantité d'énergie libérée lors d'un séisme qui détermine sa puissance.

Elle est mesurée à partir de l'amplitude des ondes enregistrées avec l'échelle de RICHTER (on dit par exemple : un séisme de magnitude $3$ sur l'échelle de Richter).

Cette échelle est dite ouverte car elle n'a pas de valeur maximale.

Elle comporte $9$ valeurs et plus :

$-\ $ A moins de $2$ : le séisme est non ressenti ;

$-\ $ De $2$ à $3.9$ : le séisme est ressenti, mais sans dommage matériel ;

$-\ $ De $4$ à $5.9$ : il y a des dommages matériels, même humains ;

$-\ $ De $6$ à $8.9$ : le séisme est destructeur avec d'importants dégâts matériels et des pertes humaines ;

$-\ $ A $9$ et plus : cas extrêmement rare, tout est détruit sur plus de $1\ 000$ kilomètres.

L'Intensité correspond à l'ampleur des dégâts causés par un séisme.

Elle est mesurée par l'échelle $MSK$ (Medvedev, Sponheuer et Karnik) et l'échelle $EMS$ $98$ (European Macroseismic Scale $1998$).

L'étude des sismogrammes enregistrés à travers le monde permet aussi de trouver le point de départ ou le centre d'ébranlement profond d'un séisme appelé Hypocentre ou foyer et l'épicentre qui est le lieu de la surface du sol qui a tremblé avec le plus de force.

Remarque :

Les ondes sismiques se propagent ou se déplacent de l'Hypocentre vers les autres lieux de façon circulaire.

Leur célérité ou vitesse de propagation varie en fonction des milieux traversés (solides ou liquides), de leur densité et de la profondeur du foyer sismique. Dans tous les cas, la vitesse de propagation des ondes sismiques est décroissante.

V. Origine d'un séisme

Un Séisme provient d'une rupture brutale d'une faille profonde.

Ce qui provoque une libération d'énergie entraînant la propagation d'ondes sismiques de l'Hypocentre (profondeur) vers l'épicentre (surface de la terre) se manifestant par des secousses du sol.

VI. Répartition des séismes

Les séismes sont essentiellement répartis en $3$ zones à travers le monde :

$-\ $ Le cercle autour de l'Océan Pacifique ou Ceinture de Feu avec environ $40\%$ des séismes ;

$-\ $ La zone Méditerranée - Himalaya ou Ride Médio Océanique avec $50\%$ des séismes ;

$-\ $ La chaîne de montagnes sous-marines de l'Océan Atlantique avec presque le reste des séismes.

Remarque :

Ces régions sismiques rappellent, en général, celles du Volcanisme ou des chaînes de montagnes récentes.

Il n'y a pas de trace de séisme au Sénégal.

VII. Protection contre les séismes

La protection de la population contre les séismes repose surtout sur la prévention et la prévision.

1. La Prévention

Elle consiste principalement à :

$-\ $ construire des habitations parasismiques ;

$-\ $ mettre à la disposition de la population des informations et des consignes de protection ;

$-\ $ délimiter les zones à risque.

2. La Prévision

Pour prévoir un séisme, il faut une surveillance permanente de l'activité interne de la Terre surtout au niveau des zones à risque.

Cette surveillance se fait avec des appareils de mesure tels que les Sismographes, les Thermomètres, etc...

B. Structure interne du globe

De l'étude approfondie des secousses sismiques et de la propagation des ondes dont la vitesse et la direction dépendent de la nature liquide ou solide des zones traversées, les sismologues ont déduit les hypothèses selon lesquelles la structure interne de la Terre est formée de $3$ couches concentriques : l'écorce, le Manteau et le Noyau.

1. L’Ecorce ou Croûte terrestre

Elle est aussi appelée Lithosphère.

Elle est en surface et a une épaisseur de $10$ à $30\,Km.$

La croûte continentale est formée de Granite tandis que la croûte océanique ou plancher des océans est formée de Basalte.

Au niveau de l'écorce, les roches sédimentaires forment une couche d'épaisseur insignifiante par rapport à celle des roches métamorphiques.

2. Le Manteau

Il porte également le nom d'Asthénosphère.

Il a une épaisseur de $2\ 900\,Km$ et est formé d'une couche de roches partiellement fondues.

La température y est d'environ $4\ 000^{\circ}C.$

Remarque :

C'est principalement dans le manteau que s'effectuent les mouvements de magma (appelés mouvements ou courants de convection) qui provoquent le phénomène de la Tectoniques des Plaques.

Ce sont donc ces mouvements de convection dans le manteau qui permettent d'expliquer la formation des chaînes de montagnes et la survenue des volcans et des séismes.