Les séismes - ESPE de Bretagne

Les grands
phénomènes
géologiques
Auteur : Frédéric Puech
Formateur SVT
ESPE de Bretagne

Objectifs
Ce cours en ligne vous apportera une information de base, richement illustrée, concernant
« la géodynamique terrestre ».
La dynamique terrestre est abordée à partir de ses manifestations les plus spectaculaires
car pouvant être appréhendées à l'échelle humaine : séismes et volcanismes
Ce thème permet d'introduire la notion d'aléas géologiques et de prévention des risques
Ce cours sur « les grands phénomènes géologiques » est divisé en 3 chapitres :
 Chapitre 1 : volcans et volcanisme
 Chapitre 2 : localisation et origine de l'activité volcanique
 Chapitre 3 : séisme : origine, détection et prévention
Un ensemble d’exercices accompagne chaque chapitre.

Chapitre 3 – Les séismes
La surface de notre planète est régulièrement frappée par des tremblements de terre aux
conséquences humaines parfois dramatiques.
Nous avons tous en mémoire les images du 11 mars 2011 au Japon ou plus récemment
en Italie.
Un séisme ou tremblement de terre se traduit en surface par des vibrations du sol.
Mais qu'est ce qu'un séisme ? Quelle en est l'origine ?
Comment expliquer que seules certaines régions du monde soient concernées ?
Peut-on prévoir les séismes et s'en protéger ?
1 - une localisation très précise des foyers sismiques
La France est secouée régulièrement de séismes, souvent de faibles amplitudes.
La région Bretagne n'échappe pas à la règle : tel est le cas du séisme du 07 février 2000
de magnitude 4,5 ayant pour épicentre (point de la surface situé à la verticale du foyer
sismique) BREST.
Le document joint permet de
localiser les séismes
enregistrés depuis 2005 en
France. Ces séismes sont
surtout concentrés dans
certaines régions de notre
territoire, et plus précisément
aux endroits où se trouvent de
nombreuses failles (Pyrénées,
Alpes, Massif Central, Massif
Armoricain …)
Ils semblerait qu'il existe un
lien fort entre tremblement de
terre et fracture de l'écorce
terrestre.
Pour obtenir une fracture de l'écorce terrestre, il faut exercer sur la roche des contraintes.
Ces contraintes peuvent correspondre à des mouvements de compression ou d'extension.
La modélisation suivante permet de visualiser les résultats obtenus sur un bloc de sable
tassé : des failles apparaissent nettement sous l'action de ces contraintes.

La rupture de la roche est-elle à l'origine des séismes ?
Les séismes se manifestent par la propagation d'ondes sismiques dans toutes les
directions de l'espace. Ces ondes sismiques peuvent être enregistrées au moyen de
capteurs (sismomètre). Nous allons chercher par la modélisation à établir le lien entre la
formation de failles et la présence d'un tremblement de terre.

Les contraintes exercées sur le bloc de polystyrène entrainent sa rupture brutale et
génèrent des vibrations qui se propagent. Donc la rupture de la roche peut être à l'origine
des séismes.
Dans la nature, ces contraintes d'extension et de compression sont exercées sur les
roches en limite de plaques lithosphériques (mouvement de divergence ou de
convergence).
Il s'ensuit la formation de failles à l'origine de la formation et de la propagation d'ondes
sismiques. Le lieu où se produit la rupture constitue le foyer sismique ou hypocentre.
La modélisation permet ainsi d'établir le lien entre contraintes, failles et propagation
d'ondes vibratoires. En accord avec les informations apportées par l'exploitation des
modèles, on s'attend à trouver les principaux foyers sismiques au niveau des marges
actives.
Le document ci-dessous confirme cette affirmation.
Mais alors... qu'est ce qu'un séisme ?
2 – une définition en quelques mots
Un séisme ou tremblement de terre est
provoqué par un mouvement brutal de l'écorce
terrestre libérant de l'énergie au niveau du
foyer.
Les vibrations produites se propagent dans
toutes les directions de l'espace et sont
enregistrables au moyen de sismographes ou
de sismomètres.
L'enregistrement obtenu est un sismogramme.
Sismogramme enregistré à Canberra (Australie)
lors du séisme du 4 octobre 2000