SÉISMES ET SISMOLOGIE Ondes sismiques
Le sismomètre
Un sismomètre est un instrument qui mesure les mouvements oscillatoires du sol. Le principe de fonctionnement des sismomètres les plus courants est fondé sur la détection du mouvement d'une masse inertielle par rapport au support de l'appareil solidaire du sol. Dans la plupart des sismomètres modernes, dits sismomètres asservis, une force de contre-réaction maintient la masse à sa position initiale. C'est la variation de cette force dans le temps qui est donc mesurée, accroissant grandement la qualité et la richesse des informations recueillies par le sismomètre.
Le signal sortant du sismomètre peut être enregistré sur différents types de supports. Autrefois, ce signal était inscrit sur un tambour tournant avec régularité et revêtu de papier enduit de noir de fumée, ou d'une feuille de papier photographique pour les enregistrements optiques. On parlait alors de sismographe.
Une composante importante des appareils d’enregistrement des séismes est le dispositif de marquage du temps absolu sur le sismogramme (représentation graphique du mouvement du sol) pour pouvoir comparer les enregistrements effectués sur des sites distants. C’est désormais possible sans grande difficulté avec les systèmes de positionnement par satellite comme le GPS, mais le contrôle d'un temps précis a longtemps posé de délicats problèmes de calage d'horloges dans les observatoires sismologiques.
Depuis les années 1980, le signal électrique sortant des sismomètres est converti en information numérique. Lorsque cela est possible, la télétransmission des signaux vers un centre de données et provenant d'un ensemble de sismomètres répartis géographiquement est mise en œuvre. On parle alors de réseaux de sismomètres, ou d'antennes sismologiques. Les coûts de télétransmission – que ce soit en temps réel ou différé – sont compensés par l'économie réalisée grâce à la télésurveillance et à la télémaintenance des appareils installés sur le terrain.
Mais revenons au capteur de mouvements du sol. Les sismomètres ne mesurent pas la même chose dans les différentes bandes de fréquences. Un sismomètre purement mécanique (non asservi), dans lequel on évalue le déplacement de la masse inertielle par rapport au bâti de l’appareil, détecte, dans les hautes fréquences, le déplacement du sol. À fréquence intermédiaire, il est sensible à la vitesse du sol et, à basse fréquence, il donne l’accélération du sol. Les sismomètres modernes asservis présentent une très large bande passante, si bien que le déplacement, la vitesse et l’accélération du sol peuvent être mesurés avec un même instrument dans une grande plage de fréquences. Les anciens sismographes étaient en revanche limités à des bandes de fréquences étroites. En termes de période T, qui est l'inverse de la fréquence, on distinguait alors classiquement les sismographes à courte période (centrées sur T = 1 s), à longue période (10 s < T < 100 s), et à très longue période (T > 100 s). En prospection sismique – qui permet la visualisation des structures géologiques profondes à partir des échos d'ondes sismiques –, on utilise des sismomètres appelés géophones, sensibles à des fréquences beaucoup plus hautes (typiquement 100 Hz).
Une autre propriété d'un sismomètre est sa dynamique, qui est le rapport entre le plus grand et le plus petit des signaux qu'il est capable d'enregistrer. Cette dynamique se mesure en décibels (dB), soit vingt fois le logarithme décimal du rapport d'amplitude. Elle peut atteindre 140 dB, ce qui signifie que le plus grand signal pouvant être enregistré est dix millions de fois plus grand que le plus petit signal pouvant l’être. Pour atteindre une telle dynamique, la tension électrique en sortie du capteur varie entre 1 microvolt et 10 volts. L'enregistreur doit donc pouvoir[...]
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Michel CARA : ancien professeur à l'université de Strasbourg
Classification
Pour citer cet article
Michel CARA. SÉISMES ET SISMOLOGIE - Ondes sismiques [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Variation de la vitesse des ondes sismiques S observées à 150 kilomètres de profondeur
M. Cara/ Unistra
Spectre des vibrations sphéroïdales de la Terre dues à un séisme
Encyclopædia Universalis France
Différentes ondes sismiques
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
ALERTE SISMIQUE ET TSUNAMIS
- Écrit par Zacharie DUPUTEL
- 351 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...
-
LIGURIE SÉISME DE (1887)
- Écrit par Christophe LARROQUE
- 926 mots
- 2 médias
Le matin du 23 février 1887, à 5 heures, un tremblement de terre détruisit le village de Bussana, en Italie, et des dégâts importants se produisirent sur plus de 100 kilomètres de côte, en particulier à Imperia, Menton et Nice. Plus de trois cents villages furent sérieusement affectés par les secousses....
-
ÉROSION ET SÉISMES
- Écrit par Philippe STEER
- 922 mots
Les séismes, ou tremblements de terre, constituent une des manifestations les plus catastrophiques de la dynamique de la Terre. Les séismes et leurs dégâts secondaires, comme les glissements de terrain et les tsunamis, sont responsables d’un coût humain et matériel très important. Ainsi les séismes...
-
FAILLE NORD-ANATOLIENNE SÉISMES DE LA
- Écrit par Yves GAUTIER
- 434 mots
Le 17 août 1999, à 3 heures 2 minutes du matin, un violent séisme de magnitude 7,4 a ébranlé le nord-ouest de la Turquie. Le bilan est lourd : officiellement 17 118 victimes, auxquelles il faut ajouter de 20 000 à 30 000 personnes disparues. C'est le plus grave séisme pour ce pays depuis...
-
HAÏTI SÉISME D' (2010)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 483 mots
- 1 média
Le 12 janvier 2010, une catastrophe sismique majeure a frappé la région de Port-au-Prince, dans le sud de Haïti. Le nombre de victimes est très élevé (au moins 220 000), cela malgré une magnitude (Mw) sur l'échelle de Richter assez courante : Mw = 7 ; de quinze à vingt séismes atteignent cette...
-
KATMANDOU SÉISME DE (2015)
- Écrit par Yves GAUTIER
- 781 mots
- 1 média
Le 25 avril 2015, à 11 h 56 (heure locale), un important séisme de magnitude 7,8 frappe le centre du Népal. Il est suivi par de nombreuses répliques, dont une de magnitude 6,7 le lendemain du choc principal. Le 12 mai, un nouveau séisme se produit avec les mêmes caractéristiques géophysiques...
-
MAROC SÉISME AU (2023)
- Écrit par Jérôme VAN DER WOERD
- 1 122 mots
- 2 médias
Le 8 septembre 2023, à 23 h 11 (heure locale), un violent séisme d’une magnitude de 6,8 (magnitude de moment ou Mw) a secoué la région du Maroc située au sud-ouest de Marrakech. Suivi par de nombreuses répliques, dont une de magnitude 5 à peine vingt minutes plus tard, il a fait près de 3...
-
MESSINE SÉISME DE (1908)
- Écrit par Yves GAUTIER
- 502 mots
-
MEXIQUE SÉISMES DU (2017)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 485 mots
- 2 médias
-
PALÉOSISMOLOGIE
- Écrit par Yann KLINGER
- 2 332 mots
Les séismes représentent un risque très important, notamment pour les populations urbaines. À l'heure actuelle, il est cependant impossible de prédire les séismes, du moins à court terme. Si de nombreuses pistes ont été explorées, et cela reste un domaine de recherche très actif, aucun pas décisif...
-
ÉQUATEUR SÉISME EN (2016)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 267 mots
- 2 médias
Le tremblement de terre du 16 avril 2016, dont la magnitude de moment (Mw) – représentation de l’énergie mise en jeu par le séisme, où celle-ci est multipliée par 30 à chaque incrément, et seule mesure fiable de l’intensité des grands séismes – fut de 7,8, est survenu en Équateur...
-
SÉISMES ET EXPLOITATION PÉTROLIÈRE
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 501 mots
- 3 médias
L'exploitation du pétrole et du gaz naturel provoque classiquement des séismes faibles à modérés. Cela a été le cas en France, par exemple, du gisement de Lacq (Pyrénées-Atlantiques), puisque des tremblements de terre de magnitude inférieure ou égale à 4 ont accompagné l'activité de ce site...
-
TURQUIE ET SYRIE SÉISMES EN (2023)
- Écrit par Robin LACASSIN
- 1 791 mots
- 3 médias
-
ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX
- Écrit par Raphaël F. GARCIA, Pierre TOUBOUL
- 4 883 mots
- 3 médias
Un seul séisme de magnitude 9, à Tōhoku au Japon en mars 2011, a pu être détecté par le satellite Goce. Nos simulations montrent que d'autres séismes de fortes magnitudes (supérieure à 8) auraient pu être détectés. Cependant, des problèmes techniques sur le satellite ont empêché d'avoir des données... -
ALASKA
- Écrit par Claire ALIX, Yvon CSONKA
- 6 048 mots
- 10 médias
...cinquante-sept volcans recensés se trouvent presque tous sur les îles Aléoutiennes ou la péninsule d'Alaska. La majorité d'entre eux ont été actifs dès 1760. L'éruption la plus importante des temps modernes a été celle du mont Katmai, en 1912 ; elle a transformé la région adjacente en un désert spectaculaire,... -
ALGÉRIE
- Écrit par Charles-Robert AGERON, Universalis, Sid-Ahmed SOUIAH, Benjamin STORA, Pierre VERMEREN
- 41 835 mots
- 25 médias
...en Algérie : tellien, atlasique et saharien. Ce dispositif morpho-structural est le résultat de la collision entre les plaques européenne et africaine, une collision dont les effets tectoniques se ressentent encore de nos jours dans la partie la plus septentrionale de l'Algérie, qui connaît des séismes... -
ANDINE CHAÎNE
- Écrit par François MÉGARD
- 5 726 mots
- 4 médias
...En surface, ce phénomène s'initie au long de la profonde fosse océanique qui borde le continent à l'ouest. La subduction est à l'origine des nombreux séismes et du volcanisme récent et actif qui sont caractéristiques des Andes. Les foyers des séismes se situent pour une part dans la plaque océanique... - Afficher les 47 références
Voir aussi
- FRÉQUENCE, physique
- ONDES SISMIQUES
- PROPAGATION DES ONDES
- MESURE INSTRUMENTS DE
- CAPTEURS
- DENSITÉ
- CATASTROPHES NATURELLES
- FAILLE DE SAN ANDREAS
- FAILLES
- CONTRAINTES, mécanique
- COMPRESSION, physique
- SISMOLOGIE
- CONTINENT
- LOVE ONDES DE
- NOYAU, géophysique
- MODÈLE, géologie et géophysique
- SOUS-MARINE GÉOLOGIE
- ASTHÉNOSPHÈRE
- SISMICITÉ ou SÉISMICITÉ
- ÉPICENTRE, sismologie
- FOYER ou HYPOCENTRE, sismologie
- GRAINE, géophysique
- SISMIQUES ZONES
- TREMBLEMENT DE TERRE
- MAGNITUDE, sismologie
- CROÛTE TERRESTRE ou ÉCORCE TERRESTRE
- CROÛTE OCÉANIQUE
- DÉFORMATION DES ROCHES
- RICHTER ÉCHELLE DE
- RAYLEIGH ONDES DE
- CROÛTE CONTINENTALE
- PLAQUES, géophysique
- OSCILLATION, mécanique
- SAN FRANCISCO SÉISME DE (1906)
- CISAILLEMENT, tectonique
- SISMOGRAPHIE
- RISQUES NATURELS
- GÉOLOGIE HISTOIRE DE LA
- ALÉA SISMIQUE
- GUTENBERG-RICHTER LOI DE
- MAGNITUDE DE MOMENT, sismologie
- SISMOMÈTRE
- REID HARRY FIELDING (1859-1944)
- MOMENT SISMIQUE
- JEFFREYS HAROLD (1891-1989)
- LEHMANN INGE (1888-1993)
- TOMOGRAPHIE SISMIQUE
- TERRE STRUCTURE DE LA
