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Vue de la faille de San Andréas.

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Vue de la faille de San Andréas.



Publié le : 24/9/2016 -Format: Document en format HTML protégé

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<br />Vue de la faille de San Andréas.
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Vue de la faille de San Andréas.




Décrochement de trois mètres créé lors du séisme de 1983 à Borah Peak











Introduction:?????????????????????.p 20000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000


I) L\'enregistrement de séismes :?????????????.p 3

Le sismographe???????????.p 3
Le sismogramme??????????...p 4

II) L\'étude des séismes :...................................................................p 6

La magnitude????????????p 6
L\'énergie????????????.?...p 7
Les mécanismes au foyer??????.?.p 9

III) Les effets :????????????????????..p 10

L\'intensité?????????????.p 10
Les effets de sites??????????..p 12


Conclusion :?????????????????????..p 13


Bibliographie :????????????????????.p 14






Introduction :

On croyait autrefois que la cause des tremblements de terre échapperait toujours à une explication rationnelle du fait qu\'ils naissent à des profondeurs inaccessibles à l\'observation directe. Selon l\'opinion la plus répandue, les séismes étaient pour punir les hommes de leurs fautes. De nos jours, on peut expliquer les séismes de manière rationnelle et la plupart de leurs manifestations par des théories physiques.

Depuis la théorie des fluidistes du XIXème siècle, d\'autres théories essayaient d\'expliquer les manifestations de l\'énergie interne de la Terre. Au cours du XXème siècle, le développement des techniques permit la modélisation de la structure interne et thermique de la planète. La géodynamique actuelle considère la Terre comme un système animé dont l\'intérieur (aussi bien le noyau, siège du champ magnétique terrestre, que le manteau) est une machine thermique active qui remodèle inlassablement depuis plus de 4 milliards d\'années la croûte terrestre; ce que certains appellent le « resurfaçage d\'une planète ». Cette chaleur est produite par la désintégration des isotopes radioactifs du manteau (238U, 235U, 232 Th, 40 K) et par l\'accroissement du noyau interne, solide, au détriment du noyau externe, liquide. Cette chaleur est convoyée vers la surface par de lents mais puissants courants de convection thermique: cellules de convection et panaches de points chauds. La dissipation de son énergie thermique entraîne des mouvements horizontaux (tectoniques des plaques), mais aussi verticaux (affaissements, surrections de chaînes de montagne).

L\'activité de la Terre est liée à son énergie accumulée dans ses différentes enveloppes. Cette énergie est dissipée sous forme d\'énergie thermique et mécanique. Les tremblements de terre manifestent la dissipation de l\'énergie mécanique. Cette énergie ne représente que moins de 1% de l\'énergie totale libérée. Si on regarde le tremblement de terre du Chili (en 1960), qui fut le plus grand enregistré, il ne libéra que 1019 J.

Un séisme, ou tremblement de terre, est une secousse ou une série de secousses plus ou moins violentes du sol. Les séismes peuvent être naturels ou artificiels :


Séismes naturels
Séismes artificiels
Jeu d\'une faille
séismes tectoniques :
? rupture soudaine des roches
? mise en eau d\'un grand barrage
? exploitation de gaz, etc.
Explosion
séismes volcaniques :
? fracturation des roches
? tirs d\'exploration sismique
? tirs de mines et carrières
? essais nucléaires souterrains
Implosion
séismes d\'effondrement :
? effondrement de cavités ou lié à un glissement de terrain
? effondrements d\'anciennes mines

Les séismes artificiels sont généralement des petits séismes (sauf pour les tirs nucléaires ordre de grandeur de leur magnitude ?). Les séismes volcaniques servent à la prévision des éruptions. Les séismes tectoniques sont, quant à eux les plus courants. La majeure partie des tremblements de terre se produit aux frontières des plaques tectoniques. D\'autres, plus rares, mais pouvant atteindre une grande violence, se produisent à l\'intérieur des plaques sous l\'effet d\'intenses contraintes intracontinentales.

De plus, on distingue trois classes de séismes, en fonction de la profondeur où ils se produisent:
- les séismes superficiels qui se produisent en faible profondeur, c\'est à dire dans les premières dizaines de kilomètres ; on les retrouve autant aux frontières divergentes (le long des dorsales médio océaniques) qu\'aux frontières convergentes (au voisinage des fosses océaniques).
- les séismes intermédiaires qui se produisent entre quelques dizaines et quelques centaines de kilomètres de profondeur ; on les retrouve uniquement au voisinage des limites convergentes.
- les séismes profonds qui se produisent à des profondeurs pouvant atteindre les 700 km, c\'est-à-dire à la base de l\'asthénosphère ; on les retrouve exclusivement au voisinage de limites convergentes.

Les tremblements de terre ont leur origine dans la croûte terrestre au niveau d\'une faille. La faille est le résultat de la rupture d\'un ensemble rocheux sous l\'effet de contraintes. La roche va se déformer de manière élastique, puis, lorsque la limite d\'élasticité aura été atteinte, il va y avoir rupture de la roche avec dégagement de toute l\'énergie accumulée, équivalente à l\'énergie potentielle de la mécanique, durant la déformation élastique.
L\'endroit où, sur une faille, démarre la rupture est appelé foyer du tremblement de terre ou hypocentre. L\'épicentre est le point de la surface du sol le plus proche du foyer, où le séisme est ressenti le plus fortement.

On distingue deux grands types d\'ondes émises par un séisme: les ondes de volume, qui se propagent à l\'intérieur de la terre et qui comprennent les ondes S et les ondes P, et les ondes de surface, qui ne se propagent qu\'en surface et qui comprennent les ondes de Love et de Rayleigh.
Toutes les ondes se propagent de façon sphérique (à condition que le milieux soit homogène et isotrope, ce qui n\'est jamais le cas : c\'est donc un modèle grossier) à partir du foyer. Les ondes P sont des ondes de compression (ou longitudinales) assimilables aux ondes sonores et qui se propagent dans tous les états de la matière. Les particules se déplacent selon un mouvement avant-arrière dans la direction de la propagation de l\'onde. Les ondes S sont des ondes de cisaillement (ou transversales) qui ne se propagent que dans les solides. Les particules oscillent dans un plan vertical, à angle droit par rapport à la direction de propagation de l\'onde. Les ondes de Love ou ondes L sont des ondes de cisaillement, comme les ondes S, mais qui oscillent dans un plan horizontal. Elles impriment au sol un mouvement de vibration latéral. Les ondes de Rayleigh sont assimilables à une vague; les particules du sol se déplacent selon une ellipse, créant une véritable vague qui affecte le sol lors des grands tremblements de terre.


I. L\'enregistrement des séismes :

I. 1. Le sismographe :

Le sismographe est un instrument qui sert à enregistrer et à mesurer les séismes. Au cours d\'un tremblement de terre, la rupture de la roche engendre des vibrations qui sont détectées, amplifiées et enregistrées par le sismographe.

Le sismographe, dans sa version primitive, a été inventé en Chine en 1032. Le principe reposait sur un système de balance : lorsqu\'un tremblement de terre déplaçait le balancier dans une direction, les boules correspondantes étaient libérées. Il indiquait simplement les directions de la principale impulsion engendrée par le séisme.

L\'appareil doit être autant que possible isolé de l\'extérieur, afin que les variations de température et de pression n\'affectent pas la stabilité du système. D\'un côté, cet appareil doit être muni d\'un amplificateur pour enregistrer les petits séismes. D\'un autre, cet amplificateur doit être suffisamment faible afin d\'éviter toute saturation dans le cas d\'importants séismes. Cependant, comme l\'enregistrement en continu est impossible, les enregistreurs sont munis d\'un déclencheur à inertie mis en route par les premières secousses du séisme.

La plupart des sismographes sont de type pendulaire. Ils sont constitués d\'une masse et d\'un bâti lié au sol, qui porte également le système d\'enregistrement. Un mouvement du sol va entraîner un mouvement du bâti, puis un mouvement relatif entre la masse et le bâti. C\'est donc ce mouvement relatif qui est amplifié par un système mécanique puis enregistré. Un système d\'amortissement permet d\'obtenir une bonne restitution du mouvement du sol. En l\'absence d\'amortisseur, la masse peut continuer à osciller malgré l\'arrêt des vibrations du sol. De là, peuvent naître des oscillations qui ne sont pas dues au mouvement du sol.

Le sismomètre mesure le déplacement total du sol, c\'est-à-dire les trois formes de ce mouvement : la translation, la rotation et la déformation. Ainsi, on utilise deux capteurs de mouvements horizontaux placés perpendiculairement l\'un à l\'autre suivant les axes Nord-sud et Est-ouest, et un troisième suivant l\'axe vertical. Actuellement, on peut enregistrer, sur un même appareil, les ondes de volume et de surface si on prend un sismographe de très large bande, couvrant ainsi un large domaine de fréquences (0.05 à 100Hz).

Aujourd\'hui, l\'enregistrement numérique a remplacé l\'enregistrement analogique, si bien qu\'aucune information n\'est perdue et qu\'on peut la traiter numériquement directement. Un sismologue doit avoir de bonnes connaissances en traitement numérique du signal.

I. 2. Le sismogramme :

Le sismogramme est l\'enregistrement graphique donné par le sismographe, le temps est représenté en abscisse et la vitesse ou l\'accélération du sol est représentée en ordonnée.

Les vitesses des ondes sismiques étant très rapides, de l\'ordre de plusieurs kilomètres par seconde, il est utilisé des capteurs couplés à des horloges très précises et parfaitement synchronisées afin de restituer la position du sol dans le temps avec une précision de quelques millisecondes (utilisation d\'horloges à quartz).


L\'étude d\'un sismogramme nous permet d\'étudier la propagation (vitesse et trajectoire), la nature des différentes ondes ainsi que leur temps d\'arrivée à partir du foyer.
Les mouvements de la Terre sont continuellement enregistrés. Ainsi, en l\'absence de séismes, le sismogramme enregistre un bruit de fond généré par les variations atmosphériques, l\'activité marine, les activités humaines, et les microséismes.
Comme les ondes P sont plus rapides que les ondes S, sur le sismogramme, on peut détecter un décalage entre le début de l\'enregistrement des deux types d\'ondes. La différence des temps d\'arrivée de ces deux phases dans une même station permet d\'avoir la distance épicentrale (?). Les ondes L (de Love) sont des ondes qui restent à la surface de la Terre, leur trajet est donc plus long que celui des ondes P et S qui passent à l\'intérieur du globe.
Ces trois types d\'ondes se retrouvent le plus souvent sur les sismogrammes :
les ondes P qui sont les premi...



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