ONDES SISMIQUES

SÉISMES ET SISMOLOGIE - Ondes sismiques

  • Écrit par 
  • Michel CARA
  •  • 5 197 mots
  •  • 7 médias

La sismologie est l'art d'interpréter les enregistrements de mouvements du sol générés par les séismes (tremblements de terre). Pour le non-spécialiste, les séismes sont assimilés aux catastrophes qu'ils occasionnent. Pour le sismologue, ils ont bien d'autres facettes. Ils permettent notamment de sonder les structures profondes de la Terre et d'étudier […] Lire la suite

ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX

  • Écrit par 
  • Raphaël F. GARCIA, 
  • Pierre TOUBOUL
  •  • 4 870 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Goce : un satellite à l'écoute des séismes »  : […] Le sondage de la haute atmosphère par les ondes radio a permis de démontrer, depuis les années 1960, que les ondes sismiques générées au sol se propagent jusqu'à 300 kilomètres d'altitude. Goce, satellite de l'E.S.A., destiné à la mesure du champ de gravité terrestre, vient de faire la première mesure in situ de ces ondes. Il représente un saut technologique par rapport aux précédentes missions g […] Lire la suite

ALERTE SISMIQUE ET TSUNAMIS

  • Écrit par 
  • Zacharie DUPUTEL
  •  • 349 mots
  •  • 1 média

La sismologie joue un rôle très important dans la réduction de l'impact des grands séismes sur nos sociétés. Les ondes sismiques se propagent beaucoup plus rapidement qu'un tsunami en pleine mer ; elles apportent donc une information cruciale sur la source sismique avant l'arrivée du tsunami sur les côtes. Cependant, jusqu'à la fin des années 2000, plusieurs heures au minimum étaient nécessaires […] Lire la suite

EAU DU MANTEAU TERRESTRE

  • Écrit par 
  • Édouard KAMINSKI
  •  • 2 658 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Teneur en eau du manteau terrestre »  : […] Il y a donc de l’eau dans le manteau terrestre. Cependant, l'eau libre n'existe sur Terre que dans l'hydrosphère (les océans, les rivières, les nappes phréatiques). Dès que l'on passe en dessous du niveau des sols, l'eau est incorporée dans la structure cristalline des minéraux qui constituent les roches, sous la forme de liaisons OH. La teneur en eau du manteau varie significativement selon la p […] Lire la suite

ÉRUPTIONS VOLCANIQUES

  • Écrit par 
  • Édouard KAMINSKI
  •  • 3 926 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Le sondage géophysique du sol et du sous-sol »  : […] La sismologie permet, à partir de l'enregistrement de la propagation des ondes sismiques sous les volcans et à partir de la relocalisation des séismes, d'obtenir des images de la « plomberie » volcanique, et, dans certains cas, de la chambre magmatique, par exemple sous Hawaii, ou des dykes, par exemple à l'île de La Réunion. Les mesures de déformation du sol, par GPS, inclinomètres et extensom […] Lire la suite

GÉOPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Michel CARA
  •  • 3 805 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Méthodes sismiques »  : […] Les ondes sismiques générées par des séismes, naturels ou artificiels, constituent un puissant moyen d'investigation des propriétés élastiques des matériaux terrestres. En géophysique, les méthodes sismiques sont celles qui permettent d'imager les milieux profonds avec le plus de finesse. Parmi les techniques de prospection industrielle, celles qui utilisent la réflexion d'ondes sismiques sont t […] Lire la suite

INVISIBILITÉ SISMIQUE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 711 mots

Protéger les bâtiments des dégâts causés par les tremblements de terre ou les tsunamis est l’enjeu de la recherche d’une « cape d’invisibilité sismique ». La littérature de science-fiction a amplement décliné le thème de l’invisibilité du héros qui s’entoure d’une cape magique. Les travaux d’optique théorique initiés en particulier par le physicien britannique John Pendry, les simulations numériq […] Lire la suite

LA DÉCOUVERTE DU MOHO

  • Écrit par 
  • Florence DANIEL
  •  • 200 mots

En étudiant les ondes sismiques P et S générées lors du séisme du 8 octobre 1909 en Croatie, le géologue yougoslave Andrija Mohorovičić (1890-1936) constate l'existence d'une surface de discontinuité, située à une cinquantaine de kilomètres de profondeur, marquée par une brusque augmentation de la vitesse des ondes sismiques : au-dessus de cette limite, ces ondes se propagent à des vitesses faible […] Lire la suite

MATÉRIAU PRIMITIF TERRESTRE

  • Écrit par 
  • Édouard KAMINSKI
  •  • 327 mots

Les profondeurs de la Terre cachent des mystères encore insondables, et la chimie du manteau « inférieur », entre 660 et 2 900 kilomètres, reste très mal connue. Les indices apportés par de rares diamants de très haute pression suggèrent une composition différente de celle du manteau supérieur. Les compositions isotopiques de l'hélium de laves de « points chauds » montrent également que celles-ci […] Lire la suite

MEXIQUE SÉISMES DU (2017)

  • Écrit par 
  • Robin LACASSIN
  •  • 1 478 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Pourquoi des séismes destructeurs ? »  : […] Les tremblements de terre intraplaques de profondeur intermédiaire causent souvent d’importants dégâts. Il y a deux raisons à cela. Tout d’abord, à la différence des séismes de subduction de la zone du méga-chevauchement, situés généralement en mer (à proximité de la frontière des deux plaques), ils rompent souvent la plaque plongeante à une distance plus importante de la fosse de subduction avec […] Lire la suite

MODÈLE PREM (Preliminary Reference Earth Model)

  • Écrit par 
  • Jean-Paul MONTAGNER
  •  • 1 512 mots
  •  • 1 média

Le modèle PREM (Preliminary Reference Earth Model) propose une structuration interne de la Terre sous forme de couches, ou coquilles sphériques concentriques, depuis la surface jusqu’au centre de la planète. Appelé aussi « modèle en pelures d’oignon », il a été publié en 1981. Fondé essentiellement sur les variations de vitesse de propagation des ondes sismiques traversant le globe terrestre, le […] Lire la suite

ONDES, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 574 mots

Dans le chapitre « Réflexion »  : […] La réflexion est le changement de direction de propagation d’une onde lorsqu’elle rencontre une interface entre deux milieux mais qu’elle ne pénètre pas dans l’obstacle que constitue le second milieu. Sa compréhension détaillée nécessite de comprendre l’interaction de l’onde incidente avec les atomes présents dans l’obstacle, et en particulier la réaction de ces atomes et leur capacité à générer l […] Lire la suite

SÉISMES ET SISMOLOGIE - Le génie parasismique

  • Écrit par 
  • Philippe GUÉGUEN
  •  • 8 872 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre «  Effets de site et effets induits »  : […] Lors des grands séismes historiques, l'analyse de la variabilité géographique des intensités a amené les scientifiques à attribuer au sol des effets sur la distribution des dommages. C'est ce que l'on appelle les effets de site. Quelques observations réalisées en France (séisme de Lambesc en 1909) et à l'étranger (séisme de San Fernando en 1971, de Whittier Narrows en 1987 ou de Northridge en 1994 […] Lire la suite

SÉISMES ET SISMOLOGIE - Prédiction des séismes

  • Écrit par 
  • Pascal BERNARD
  •  • 4 669 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Quatre formes de prédiction sismique »  : […] D'une certaine manière, on prévoit les séismes depuis longtemps : les zones sismiques de la planète sont de mieux en mieux en mieux connues, et on sait donner la probabilité qu'un séisme dépassant telle ou telle magnitude se produise dans une région donnée, par exemple d'ici cinquante ans. Ainsi, en France métropolitaine, on attend en moyenne un séisme de magnitude supérieure à 6 par siècle. On p […] Lire la suite

SISMICITÉ EN FRANCE

  • Écrit par 
  • Frédéric MASSON
  •  • 7 358 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Comment localiser les séismes ?  »  : […] Localiser un séisme consiste à connaître l’endroit où celui-ci a eu lieu, c’est-à-dire sa position (latitude, longitude et profondeur), et l’instant (date et heure) où il s’est produit. L'hypocentre (également appelé foyer) est le point en profondeur où se déclenche la rupture qui provoque le séisme. Le point en surface qui se situe à la verticale de l'hypocentre s'appelle l'épicentre. Au cours du […] Lire la suite

TSUNAMIS

  • Écrit par 
  • Yves GAUTIER, 
  • Hélène HÉBERT, 
  • Philippe HEINRICH
  •  • 3 598 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « L'alerte et la prévention »  : […] Le premier système d'alerte pour les côtes du Pacifique a été installé en 1968 à Hawaii. Il est fondé sur l'analyse des ondes sismiques et sur l'observation des hauteurs d'eau. Les ondes sismiques se propageant beaucoup plus vite que les ondes hydrauliques, la détection rapide des premières peut servir à alerter de l'arrivée du tsunami. Sur ce principe, les données des réseaux sismiques sont util […] Lire la suite

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Chambre magmatique de la dorsale du Pacifique est

Chambre magmatique de la dorsale du Pacifique est

diaporama

Géométrie de la chambre magmatique à l'axe de la dorsale du Pacifique est En a, un modèle de vitesses des ondes sismiques dans la croûte océanique déduites des expériences de sismique-réflexion et réfraction Ces vitesses sont indiquées sur la figure en km/s La région la plus sombre... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Marge passive de Galice : sismique réflexion

Marge passive de Galice : sismique réflexion

dessin

Profil de sismique réflexion enregistré sur la marge passive de la Galice, à l'ouest de l'Espagne, montrant les blocs crustaux basculés hérités du « rifting » de la marge La vitesse des ondes sismiques est de l'ordre de 2,5 km/s dans les sédiments post-rift (1), dont l'épaisseur n'atteint... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Principe d'un séisme

Principe d'un séisme

vidéo

La plupart des séismes trouvent leur origine dans la lithosphère, couche externe rigide de la Terre épaisse d'une centaine de kilomètres Celle-ci se découpe en grandes plaques en mouvement les unes par rapport aux autres Ces déplacements entraînent aux limites des plaques l'accumulation... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Variation de la vitesse des ondes sismiques S observées à 150 kilomètres de profondeur

Variation de la vitesse des ondes sismiques S observées à 150 kilomètres de profondeur

photographie

À partir des mesures de la vitesse des ondes sismiques de Rayleigh observées à la surface du globe, on peut construire des modèles donnant la variation de la vitesse des ondes S à l’intérieur de la Terre Sur cette mappemonde, les couleurs indiquent les pourcentages de variation de cette... 

Crédits : M. Cara/ Unistra

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Vitesse des ondes en fonction de la profondeur

Vitesse des ondes en fonction de la profondeur

graphique

Vitesse Vs des ondes S en fonction de la profondeur pour divers contextes géodynamiques (résultats obtenus par inversion des vitesses de phase des ondes de Rayleigh) La zone à faible vitesse est absente dans le cas des boucliers (d'après J-J Lévêque, 1980) 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Différentes ondes sismiques

Différentes ondes sismiques

graphique

Ce sismogramme, enregistré à plus de 5 900 kilomètres de l'épicentre d'un séisme de magnitude 7,7 survenu le 25 mars 1998 dans les îles Balleny près de la côte Antarctique, montre les arrivées successives des ondes de volume P et S, puis de l’onde de surface de Rayleigh Cet... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Rayons sismiques associés aux ondes de type P traversant la Terre

Rayons sismiques associés aux ondes de type P traversant la Terre

graphique

La nomenclature indique la partie des rayons sismiques de type P transmis à travers le manteau (P), le noyau externe (K) et la graine (I) La lettre minuscule i désigne la réflexion sur la graine Ainsi l’onde PKiKP (dont trois sont représentées ici) est une onde qui a traversé le manteau... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Rayons sismiques de type P traversant la Terre

Rayons sismiques de type P traversant la Terre

dessin

À partir du foyer du séisme, les ondes de volume P se propagent dans les profondeurs de la Terre en suivant des trajets spécifiques (appelés rayons sismiques ou rais sismiques) représentés par les traits noirs Elles ressortent à la surface aux distances indiquées ici sous forme d’angles... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Sismicité mondiale

Sismicité mondiale

photographie

Cette carte montre la répartition des séismes de magnitude au moins égale à 4 s'étant produits de 1900 à 1997 et dont l'épicentre se trouve dans des carrés de 100 × 100 en latitude et en longitude L'échelle de couleur donne la valeur de la magnitude maximale de ces tremblements de Terre... 

Crédits : Nature, 2012

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Spectre des vibrations sphéroïdales de la Terre dues à un séisme

Spectre des vibrations sphéroïdales de la Terre dues à un séisme

graphique

Lors du grand séisme de Sumatra qui a eu lieu le 26 décembre 2004, la vibration de la Terre la plus basse (à gauche), notée 0S2, a été bien excitée du fait de la forte de magnitude (Mw = 9,2) de ce tremblement de terre Sa fréquence est de l'ordre de 0,3 mHz (miliHertz), ce qui représente... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Variation des vitesses sismiques et de la masse volumique en fonction de la profondeur

Variation des vitesses sismiques et de la masse volumique en fonction de la profondeur

graphique

À gauche, la vitesse (exprimée en km/h) des ondes P (P dans le manteau, K dans le noyau externe et I dans la graine) et des ondes S (S dans le manteau et J dans la graine) varie en traversant les différentes couches de la Terre Pour les ondes S, la vitesse est nulle dans le noyau externe car... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Chambre magmatique de la dorsale du Pacifique est

Chambre magmatique de la dorsale du Pacifique est
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Marge passive de Galice : sismique réflexion

Marge passive de Galice : sismique réflexion
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Principe d'un séisme

Principe d'un séisme
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Variation de la vitesse des ondes sismiques S observées à 150 kilomètres de profondeur

Variation de la vitesse des ondes sismiques S observées à 150 kilomètres de profondeur
Crédits : M. Cara/ Unistra

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Vitesse des ondes en fonction de la profondeur

Vitesse des ondes en fonction de la profondeur
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Différentes ondes sismiques

Différentes ondes sismiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Rayons sismiques associés aux ondes de type P traversant la Terre

Rayons sismiques associés aux ondes de type P traversant la Terre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Rayons sismiques de type P traversant la Terre

Rayons sismiques de type P traversant la Terre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Sismicité mondiale

Sismicité mondiale
Crédits : Nature, 2012

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Spectre des vibrations sphéroïdales de la Terre dues à un séisme

Spectre des vibrations sphéroïdales de la Terre dues à un séisme
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Variation des vitesses sismiques et de la masse volumique en fonction de la profondeur

Variation des vitesses sismiques et de la masse volumique en fonction de la profondeur
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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