SÉISMES ET SISMOLOGIEOndes sismiques

La sismologie est l'art d'interpréter des enregistrements de mouvements du sol générés par les séismes. Pour le non-spécialiste, les séismes sont assimilés aux catastrophes telluriques 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 son fonctionnement interne. La plupart des mouvements sismiques ne sont pas ressentis par l'homme et seuls des instruments très sensibles – les sismomètres – peuvent les détecter. Pour comprendre l'origine et la nature des mouvements sismiques, il faut étudier les forces qui les engendrent ainsi que les propriétés des matériaux terrestres qui expliquent pourquoi et comment ces mouvements se propagent sous forme d'ondes à travers la Terre.

En sismologie, une propriété essentielle des matériaux solides constituant la Terre est leur élasticité. Un solide est dit « élastique » si la déformation que provoque l'application d'une force disparaît une fois la force ôtée. C'est le cas d'un ressort qui reprend sa longueur initiale après relâchement de la force qui l'étirait ou le comprimait. Lorsqu'un milieu élastique est en mouvement, les forces inertielles interviennent et il faut traiter un problème de dynamique des solides élastiques. Un diapason qui résonne après avoir été frappé, un bloc de gelée qui oscille dans une assiette, un bâtiment vacillant sous l'effet d'un séisme, voilà autant d'exemples de comportement dynamique de corps solides élastiques soumis à des forces externes.

Le passage d'une onde sismique déforme les roches de façon infime, même lorsque le mouvement et l'accélération du sol sont importants. Lors des petites déformations créées par un passage d'ondes sismiques, le comportement des roches est très proche de l'élasticité. Toutefois, de petits défauts d'élasticité entraînent une légère dissipation de l'énergie sismique, ce qui crée une décroissance de [...]