Principales procédures de Sismolog La barre d`outils

Quelques remarques préalables :
Ces exemples d’activités sont, selon la formule consacrée, ne sont pas des recettes à appliquer tel quel (d’ailleurs la mise en forme
n’est pas toujours adaptée, voir plutôt les exemples de tâches complexes sur le site de SVT de l’académie de Clermont-Fd)
Au contraire ces activités proposées ne sont que des pistes envisageables, il est donc impératif de tenir compte du niveau des diffé-
rentes classes afin de concevoir des modifications : soit application sous forme de taches simples ou de tâches complexes en tenant
compte de la progression du programme, de la nécessité d’entraîner les élèves à manipuler (entre autre avec les logiciels de simula-
tion en géologie) de la nécessité de varier.
Par ailleurs, les informations supplémentaires apportées par les professeurs sont multiples et dépendantes des situations de classe
(échanges élèves enseignants) même si la liberté pédagogique demeure malgré tout liée aux obligations des instructions du pro-
gramme et de ses commentaires.
Le professeur peut modifier, éliminer les questions présentes dans les activités proposées qui apparaitront ou non, soit sous
forme écrite ou orale.
QUELQUES PISTES D’UTILISATION PEDAGOGIQUE: DU LOGICIEL SISMOLOG
COLLEGE niveau 4e
Informations concernant le logiciel et ses éventuelles utilisations
le logiciel est disponible en version 1 poste et/ou version établissement : site Chrysis ou Jeulin.
Configuration requise :
DirectX version 7 minimum; en fait, Sismolog ne fonctionnera correctement qu'avec des machines puissantes, à défaut de quoi l'affi-
chage et la manipulation des images (3D en particulier : carte vidéo avec 8 Mo de mémoire vive minimum) seront très lents et peu
efficaces.
Les différentes activités possibles en classe de 4e :
 Les mouvements de surface liés à la transmission des ondes peuvent être enregistrés en surface et analysés : liens entre ondes
sismiques, épicentre.
 La répartition, les caractères des séismes et des manifestations volcaniques permettent de délimiter des plaques.
 Localisation des séismes et des volcans dans les zones de frontière de plaques : possibilité de faire des coupes en profondeur dans
les zones de convergence et de divergence. Intérêt : visualisation en 3D des phénomènes de la tectonique des plaques.
Principales procédures de Sismolog
La barre d’outils

Problème : quelles sont les informations apportées par les sismogrammes ?
Remarque professeur : la nature et les différents types d’ondes sismiques (P, S….) n’étant pas au programme de 4e, l’analyse des sis-
mogrammes est très simplifiée (pas de possibilité d’aborder la magnitude en fonction d’un sismogramme car nécessité de connaître la
différence d’arrivée entre les ondes P et S en plus de l’amplitude pour placer ensuite sur les abaques);
de même pas de possibilité de trouver le lieu de l’épicentre en fonction de la méthode des cercles car nécessité, là aussi, de connaitre la
différence de temps entre les ondes P et S.
Sur le bureau cliquer dans le dossier Sismolog.
Lancer en double cliquant sur l’icone Sismolog (application)
1/ Repérage du début de l’enregistrement d’un séisme
 Cliquer dans la barre des menus en haut, Fichier, ouvrir un
séisme de base
 Double clic gauche Cunéo Italie du 11 mai 1991 (le 1er en
haut sur la liste)
 4 traces (= sismogrammes= enregistrements) apparaissent
de 4 stations d’enregistrement différentes.
 Pour ne garder qu’une trace (un sismogramme) Cliquer
dans le cadre de la station OG23 et ramener le chiffre à
1 dans le cadre du nombre de trace.
 Zoomer 4 fois (5e trait) , déplacer la barre de défilement
vers la droite afin de voir l’enregistrement puis déplacer le curseur bleu (cliquer-glisser) vers le début du déplacement im-
portant de l’enregistrement vers le haut; faire dépouillement ondes P : un trait rouge apparait vers le bas
 Il est possible de vérifier en cliquant solutions, voir les temps de référence et même de corriger en cliquant sur corriger dépouille-
ments (toujours dans solutions) ; un trait rouge apparait au dessus vers le haut alors, déplacer le curseur bleu sur le temps de réfé-
rence et lire l’heure de l’arrivée des ondes à la station en haut à droite.
C: s’informer
1) Noter l’heure d’arrivée des premières ondes sismiques…………………………….
La ligne située à gauche de ce trait rouge ne correspond pas au séisme puisqu’elle est située avant l’ar-
rivée des premières ondes. Pourtant ce n’est pas une ligne droite, car il existe toujours des petites vi-
brations qui sont enregistrées par le sismomètre et qui correspondent à ce que l’on appelle le « bruit de
fond » causé par des petites secousses permanentes du sol dues aux activités humaines (usines, ma-
chines agricoles, circulation de camions………….) aux phénomènes naturels (vent sur les arbres, tor-
rent, tempête………).
Remarque professeur : il serait possible de refaire la recherche pour une autre station avant de
faire une correction dépouillement pour l’ensemble des 12 stations.
 remettre le nombre de traces à 12 et le zoom à 0
 repérer les croix rouges de début d’arrivée des ondes sismiques pour chaque sismogramme des différentes stations
 observer le décalage de l’arrivée des ondes sismiques à partir de la station du haut OG23 vers celle du bas OG26 (en haut à droite
possibilité de voir l’heure d’arrivée des ondes sismiques à chaque station).
C : raisonner; formuler une hypothèse
1) formuler une hypothèse expliquant le décalage d’arrivée des ondes sismiques aux différentes stations en relation avec la distance
à l’épicentre du séisme sachant que la vitesse des ondes sismiques reste constante (rappel : la vitesse = la distance/ temps).
temps de référence
heure fixe de début de l’en-
registrement de la station
temps déterminé
par l’élève
liste des stations
ayant enregistré
le séisme
modifie
l’affichage
du tracé
heure (variable) de la
position du curseur
Notions visées du BO :
Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol qui se propagent. A partir du foyer, la déformation se propage sous forme
d'ondes sismiques.
Capacités du LPC :
Participer à la conception et la mise en œuvre d’un protocole pour modéliser un séisme et le trajet des ondes sismiques dans la Terre.
Percevoir la différence entre réalité et simulation (modélisation) afin de réfléchir à la validité du modèle de propagation des ondes.
Activité 1 : informations apportées par les sismogrammes
Situation des activités présentées avec Sismolog.
Préacquis :
Les manifestations d’un séisme et les effets visibles en surface : 5 ateliers.
Compléter un tableau de comparaison des différents séismes à partir de documents, films, photographies, textes, animation…
Relation entre distance épicentre, intensité du séisme en fonction des dégâts sur l’échelle EMS : activité avec le logiciel El Asnam.
Présentation d’un sismomètre (photographies, animation du CEA, tracé APBG de El Asnam); échanges collectifs sur les parties qui bou-
gent.
Doc 1 : 12 traces = 12 enregistrements
du séisme italien du 11 mai 1991

Possibilité pour la question 3 d’estimer en km la distance entre l'épicentre et la station sismique ou le collège avec le logiciel : choi-
sissez le menu "outils" puis "grand cercle" puis "définir" ; placez la pastille sur la zone de l'épicentre en cliquant dessus puis en la
déplaçant avec la souris (pour vous aidez regardez la position du curseur en bas à gauche) ; placez la pastille sur la station sismique
(ou le collège) en cliquant dessus puis en la déplaçant avec la souris (pour vous aidez regardez la position du curseur en bas à gauche) ;
pour connaître les coordonnées de votre collège, choisissez le menu "outils" puis "grand cercle" puis "tracer". Une ligne rouge apparaît,
c'est le trajet en surface des ondes sismiques ; notez les valeurs qui sont affichées en bas à gauche : A = azimut (en degrés) D = distance
épicentrale (en degrés) ; pour la convertir en kilomètres multipliez-la par 111,2.
C: s’informer à partir de documents numériques
2) D’après les informations apportées par les traces, préciser quelle est la station la plus proche de l’épicentre
C: raisonner; exploiter des résultats, mettre en relation
(indicateurs de réussite : relier l’heure d’arrivée des ondes aux différentes stations et les distances par rapport à l’épicentre)
3) D’après les informations apportées par les traces , classer les stations d’enregistrement de la plus proche à la plus éloignée de l’épi-
centre.
4) Justifier la réponse précédente en complétant la phrase suivante et en utilisant les bons mots parmi les suivants (en les conjuguant
correctement): s’éloigner, se rapprocher, arriver tard (= tardives), arriver tôt.
Plus on ……………………………………….de l’épicentre, plus les ondes sismiques ………………………
C: raisonner, mettre en relation
5) Indiquer la relation existant entre l’amplitude (hauteur des traces) des ondes sismiques et la distance de la station d’enregistre-
ment par rapport à l’épicentre. (critère de réussite: comparer la hauteur du début de chaque trace et la distance à l’épicentre trouvée
avant)
Plus on ………………………………..de l’épicentre, plus l’amplitude des ondes sismiques…………………………………..
Afin de vérifier l’hypothèse expliquant le décalage d’arrivée des ondes sismiques aux
différentes stations en relation avec la distance à l’épicentre du séisme il faut :
2/ Repérage des différentes stations d’enregistrement et localisation
de l’épicentre.
Il faut maintenant passer au Mode Carte
1ère solution : stations et affichage de l’épicentre sans recherche
 Cliquer sur Localiser, carte (ou raccourci carte) : la carte mondiale apparaît
puis cliquer dans la France pour placer la croix de positionnement en France.
 Zoomer 4 fois avec la loupe +
 Cliquer à coté des triangles verts (stations) pour placer la croix afin de se repo-
sitionner vers elles puis zoomer encore deux fois.
 possibilité de «Affichage, Contours Frontières , Affichage Villes afficher noms »
Pour faire apparaître le lieu d’épicentre du séisme
 Cliquer sur le raccourci « traces » sur « Localiser » « calculer l’hypocentre » puis « fermer » cliquer sur le raccourci « carte »
le lieu de l’épicentre du séisme vers Cunéo apparaît alors sous forme de pastille bleue.
C: s’informer
6) Préciser le lieu d’épicentre du séisme en le localisant sur la carte (document 2) et le tracer sur celle-ci (ou « fichier imprimer »)
C : raisonner, exploiter des résultats pour vérifier une hypothèse
7) D’après les informations apportées par la carte, identifier la station d’enregistrement la plus proche de l’épicentre du séisme
(indicateurs de réussite: comparer les distances entre les différentes stations et l’épicentre).
Le classement des stations par rapport à l’épicentre (question 3) et l’hypothèse sont-elles confirmées par les informations tirées de la carte.
Doc 2 : carte de la région du sud-est de la
France et de l’Italie avec les stations d’enre-
gistrement
Italie
France
Mer Méditerranée
2 possibilités dans la démarche :
 soit afficher les stations et directement l’épicentre
 soit afficher les stations et faire rechercher l’épicentre par
la méthode des médiatrices.

Remarque professeur : possibilité de rechercher l’épicentre par la méthode des médiatrices (celle-ci est basée sur l’arrivée des
ondes sismiques (les P) alors que la méthode des cercles S-P n’est plus au programme car méthode basée sur la différence de
temps d’arrivée des ondes P et S). Cette séquence peut-être chronophage mais l’intérêt est de travailler sur les médiatrices donc en
interdisciplinarité avec les mathématiques.
Cette méthode n’est applicable que pour des stations peu éloignées de l’épicentre du séisme.
 Sélectionner les 3 stations les plus proches de l’épicentre à savoir ici : OG23, CBB et SURF
 parmi les 3 stations choisir tout d’abord CBB et OG23 en cliquant sur le triangle vert de chacune des 2 stations : un point
bleu apparaît sur chacune d’elles alors.
 Outils, Médiatrices, Tracer médiatrice:
 l’épicentre est situé sur la médiatrice tracée.
 Recommencer les mêmes opérations pour un autre couple de stations d’enregistrement à savoir CBB et SURF
 L’épicentre est alors à l’intersection de la 2e médiatrice tracée et la précédente
 Pour confirmer le lieu de l’épicentre recommencer avec le troisième couple : SURF et OG23
 Pour garder une trace de votre travail, Fichier, imprimer
Il est possible de vérifier la localisation de référence de l’épicentre avec les résultats du dépouillement précédent.
Cliquer pour cela Outils, référence: un point rouge apparaît qui localise la position de l’épicentre normalement proche des résultats
précédents en tenant compte des incertitudes de mesure et de calculs.
Faire un résumé de toutes les informations apportées par l’analyse des sismogrammes (traces) lors d’un séisme (indicateurs de réussi-
te : faire une liste brève d’au moins 3 grandes informations issues des 2 étapes d’utilisation du logiciel SISMOLOG).
Séquences réalisables avec le logiciel séismic waves téléchargeable à l’adresse suivante : intéressant car mixte la vue de l’animation de
la propagation des ondes sismiques et le tracé des sismogrammes.
site du logiciel seismic waves (au même endroit que le logiciel seismic eruption)
Seismic Waves est un logiciel anglais qui permet de montrer aux élèves comment les ondes sismiques se propagent à la surface
du globe et à l'intérieur de la Terre à partir d'une vue tridimensionnelle et d'une vue en coupe. Ces vues sont synchronisées avec
le sismogramme. Ce logiciel, réalisé par Alan L. Jones, est distribué gratuitement sur internet.
Après possibilité de prévoir à la maison l’exercice de remédiation didapages situé sur le site académique de Clermont-Ferrand
svt : exercice interactif de remédiation : propagation des ondes sismiques
Localisation de l’épicentre d’un séisme par la méthode des médiatrices avec Sismolog
Pour un séisme donné, le logiciel permet de localiser par calcul l’épicentre par rapport à la station d’enregistrement en tenant
compte de l’arrivée des ondes sismiques visibles sur chaque trace (sismogramme).

COMPÉTENCE ET indicateurs de réussite
C3
PRATIQUER UNE
DEMARCHE
SCIENTIFIQUE ET
TECHNOLOGI-
QUE
RECHERCHER, ORGANISER
L’INFORMATION UTILE
Exactitude et complétude de la localisation des volcans actifs dans les
océans et sur les continents en association avec les zones de relief corres-
pondantes.
Même démarche pour les séismes.
RAISONNER, ARGUMENTER,
PRATIQUER UNE DÉMARCHE
EXPERIMENTALE
Identification (pertinence) du lien entre les volcans actifs, les séismes et
les plaques
Argumentation (cohérence avec le problème)
Activité 2 : répartition mondiale des séismes et volcans actifs
Notions visées :
Les volcans actifs sont alignés en majorité en bordure de continent, dans des arcs insulaires, le long de grandes cassures et des
dorsales océaniques.
Les séismes se produisent surtout dans les chaînes de montagnes, près des fosses océaniques et aussi le long de l'axe des dorsales.
La répartition des séismes et des manifestations volcaniques permet de délimiter une douzaine de plaques.
Tâche complexe (fiche professeur et fiche élève) sur le site académie de Clermont -Ferrand SVT, pédagogie, collège, ressource
académiques pour le collège, Tâches complexes, classe de quatrième, répartition des séismes et des volcans actifs et des séismes
http://www.ac-clermont.fr/disciplines/fileadmin/user_upload/Sc_de_la_vie_et_de_la_terre/pdf/TC-college/
TC_4eme_tectonique_des_plaques_clermont_centre.pdf
Niveau 4e l’activité interne du globe
FICHE PROFESSEUR ACADÉMIE DE CLERMONT-FERRAND
RÉPARTITION DES VOLCANS ACTIFS ET DES SÉISMES
_________________________________________________________________________________________________________
Classe : 4 e
Durée : 1 heure
Situation déclenchante :
Constat / actualité : les séismes et les éruptions des volcans actifs se produisent plus fréquemment
(actualité du Japon, Chili, de l’Etna….) à certains endroits du globe.
Évaluation diagnostique des représentations des élèves concernant la répartition des séismes, des volcans
actifs et de la définition d’une plaque.
Problème / hypothèses à vérifier :
Existe-t-il un lien entre la répartition des séismes, des volcans actifs et des plaques à la surface de la Terre ?
Consigne :
A l’aide des documents et du logiciel à votre disposition, expliquer s’il existe une relation concernant la
localisation des séismes, des volcans actifs et des plaques à la surface de la Terre.
Indiquer les arguments concernant le(s) lien(s) éventuel(s) et illustrer les réponses par un planisphère
légendé imprimé à partir du logiciel.
supports de travail :
Support1 : carte des reliefs à la surface de la Terre
Support 2 : logiciel «Sismolog» avec fiche guide ou « Educarte » (sismo des écoles)
Support 3 : planisphère avec nom des plaques
Capacités ciblées : Items du LPC