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Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Département des Sciences de la Terre Première année BCGPolycopeSupport de Cours(Disponible aussi en version Cd rom)Année 2011-2012 Par : Pr. M. CHARROUD ![]() ![]() ![]() SéismologieINTRODUCTIONLa séismologie étudie les tremblements de terre naturels. un mot qui vient directement du terme de la Grèce ancienne pour les tremblements de terre, seismos. Elle englobe les théories explicatives des causes des tremblements de terre, l'étude des divers types d'ondes sismiques, le calcul de la trajectoire des ondes, de la localisation de l'épicentre et de la profondeur du foyer d'explosion, de la nature des déplacements de divers mouvements d'ondes ainsi que du mécanisme focal des tremblements de terre. Les tremblements de terre peuvent provoquer des catastrophes énormes pour la vie humaine.. Cependant, les tremblements de terre nous apportent des informations importantes sur l'intérieur de la Terre. La vibration de la Terre suite à une activité sismique correspond à des tremblements dont l’ampleur est variable. En effet, les séismes présentent une libération d'énergie stockée dans les roches (déformées) pour autant que l'énergie impliquée ne dépasse pas la limite d'élasticité. La déformation élastique est un changement réversible (non permanent) du volume ou de la forme d'une roche sous la contrainte. Lorsque la contrainte est enlevée, la roche revient à sa taille ou sa forme originale. Si la contrainte appliquée dépasse la limite d'élasticité d'une roche, la roche sera déformée et on l'appelle déformation plastique, la roche ne revient pas à sa taille ou sa forme originale. Le but de ce chapitre est de décrire les éléments de base de cette science et de son impact sur la compréhension de la structure interne de la Terre Tremblements de Terre, OriginesLes tremblements de terre sont liés aux mouvements soudains le long des failles dans la Terre. Une faille est une fracture ou une cassure le long de laquelle on peut observer un déplacement ![]() Représentation schématique de la formation d'un tremblement de terre à cause du glissement le long d'une faille. Pendant que la déformation est élastique, une certaine quantité d'énergie est stockée dans la roche. Lorsque la faille se brise (glissement), l'énergie est libérée.Le modèle de détente élastique suggère que si les surfaces des failles ne glissent pas facilement les unes sur les autres, l'énergie peut être stockée dans les roches qui subissent une déformation élastique - comme un ressort qui est comprimé. Lorsque le glissement le long de la faille se déroule finalement, les roches reprennent leurs formes originales. La majorité des tremblements de terre se déroulent dans la partie supérieure de la Terre où les roches sont relativement rigides et donc cassantes « Domaine cassant ». En profondeur, les températures et les pressions sont élevées et la déformation est principalement plastique « Domaine plastique ». ![]() On verra en détail les différents types de déformation dans le dernier chapitre « Tectonique analytique » MOYENS DE MESURES DE SEISMES « SISMOGRAPHES » Un sismographe est un détecteur de mouvements du sol qui comporte un capteur mécanique, un transducteur, un amplificateur et un enregistreur. Cet appareil est utilisé pour enregistrer les chocs et les vibrations créés par les tremblements de terre. La mesure des vibrations est difficile parce que il n'existe pas de système de référence fixe pour faire les mesures - un sismographe doit être attaché à la surface de vibration de la Terre et vibre en même temps que cette surface. Pour résoudre ce problème, la plupart des sismographes emploient le principe d'inertie qui est la résistance d'une masse importante et stationnaire à tout déplacement soudain. Voir aussi les Travaux Dirigés « TD ». Pour mesurer le mouvement vertical, les sismographes inertiels emploient une masse lourde supportée par un ressort. Le ressort est attaché au support qui est lui-même connecté à la terre. Lorsque la terre vibre, le ressort se comprime et se décomprime, mais la masse reste presque stationnaire. Pour mesurer le mouvement horizontal, la masse lourde est suspendue comme un pendule - il y a un appareil pour mesurer les mouvements est-ouest et un autre pour mesurer les mouvements nord-sud. Les sismographes modernes sont capables de détecter des vibrations aussi petites que 10-8 centimètre. Actuellement on utilise surtout des sismographes électromagnétiques, horizontaux et verticaux. Un exemple: Le sismographe Rocard ![]() ![]() FOYERS ET EPICENTRES On appelle foyer ou hypocentre, l'endroit dans la Terre où l'énergie qui cause un tremblement de terre est libérée. En réalité, parce que la plupart des tremblements de terre sont produits par des mouvements le long d'une faille, le foyer n'est pas un point mais une région qui peut s'étendre sur plusieurs kilomètres de longueur. Un foyer se trouve en profondeur en dessous de la surface terrestre. On appelle épicentre, le point de la surface terrestre qui se trouve directement au-dessus (déplacement vertical) du foyer d'un tremblement de terre. ![]() Le foyer d'un tremblement de terre est le site du premier déplacement le long d'une faille et est le centre d'énergie libérée. L'épicentre d'un tremblement de terre est le point à la surface terrestre qui se trouve directement au-dessus du foyer |
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