Quiz Tremblement de terre

Les différents types
d'ondes sismiques
Ondes P
Les ondes de compression (ou ondes longitudinales) : les
particules sont déplacées dans la direction de propagation
de l’onde. Leur vitesse est fonction de la nature du milieu
traversé. Ce sont les plus rapides des ondes sismiques et
les premières à être enregistrées sur le sismographe. C'est
pourquoi on les appelle ondes primaires ou ondes P.
Ondes S
Ondes de Love
Les ondes de cisaillement (ou ondes transversales) sont
également nommées ondes secondaires ou ondes S. Les
particules sont déplacées perpendiculairement à la direction de propagation de l’onde. Elles ne se propagent pas
dans les milieux liquides et leur vitesse est également
fonction de la nature du milieu traversé.
Les ondes de Love (ou ondes de surface) transmettent la
plus grande partie de l’énergie d’un séisme.
La tectonique des plaques
La couche externe solide de la Terre (ou lithosphère) est actuellement divisée en huit grandes
plaques et une douzaine de plaques plus petites. Ces plaques dérivent latéralement sur une couche
moins solide du manteau (l’asthénosphère) à une vitesse d'environ cinq à dix centimètres par an. Les
huit grandes plaques sont la plaque africaine, la plaque antarctique, la plaque eurasiatique, la plaque
australienne, la plaque de Nazca (Pérou), la plaque nord-américaine, la plaque pacifique et la plaque
sud-américaine. Parmi les plus petites, on citera la plaque anatolienne, la plaque arabique, la plaque
des Caraïbes, la plaque des Cocos, la plaque des Philippines et la plaque de Somalie. Jusqu'à présent, la Terre est la seule planète connue à présenter une tectonique des plaques.
Tsunamis
Coupe transversale de la Terre avec propagation des ondes sismiques après un tremblement de
terre (établie selon un modèle)
Les fronts d'onde identifiés en rouge ne se déplacent pas seulement à la surface de la Terre (ondes de
surface) mais pénètrent aussi profondément dans le manteau terrestre : ce sont les ondes de volume,
longitudinales et transversales.
Les stations de mesures sismiques enregistrent aussi les ébranlements provoqués par les activités
humaines, par exemple par les essais d'armes nucléaires.
Tremblements de terre, glissements de terrain
sous-marins et tsunamis
Environ 86 % des tsunamis sont provoqués par des
abaissements et élévations du plancher océanique
après un séisme. Les autres sont engendrés par un
brusque déplacement de grandes masses d'eau à la
suite d'éruptions volcaniques, d'effondrements de
massifs montagneux sur le littoral, d'avalanches sousmarines ou d'impacts de météorites. Les explosions
nucléaires peuvent elles aussi déclencher des tsunamis. Dans 79 % des cas, les tsunamis apparaissent
dans l'Océan Pacifique. Sur la périphérie du
Pacifique, les plaques tectoniques glissent en effet les
unes sur les autres, ce qui provoque des éruptions volcaniques et des séismes terrestres et sous-marins.
Mesures de protection contre
les tremblements de terre
Avant un séisme
Dans les zones sismiques, construire des bâtiments résistants, conformes notamment à la
norme B4015 (ou toute autre norme ultérieure relative aux séismes). Bien entretenir la maison,
en contrôlant en particulier le bon état des cheminées, tuiles et autres éléments de ce type.
A l'intérieur, ancrer soigneusement au mur les meubles susceptibles de se renverser lors d'un
séisme. Les chauffe-eau doivent être particulièrement bien fixés. Ne pas accrocher de tableaux
lourds au-dessus des lits.
Déterminer les endroits les plus sûrs pour les habitants du lieu. En général, ces zones
offrant protection se trouvent à l'intérieur du bâtiment, à proximité de murs porteurs, sous les
châssis de porte, éventuellement aussi sous une table solide (pour se protéger d'éventuelles
chutes d'éléments du plafond).
Tenir prêts un appareil radio fonctionnant sur piles et une lampe de poche, avec des
piles en bon état ; conserver en outre en lieu sûr les documents les plus importants, ainsi que
suffisamment d'argent liquide. Constituer une petite pharmacie avec des médicaments vitaux
et se procurer des accessoires de premier secours.
Localiser l’endroit où se trouvent le disjoncteur principal, ainsi que les robinets de
fermeture de l'eau et du gaz, et bien les garder en mémoire. Ne pas oublier d'en informer
les voisins.
En cas de séisme
Rester calme ! Les personnes se trouvant dans la maison doivent rejoindre au plus vite les
endroits sélectionnés auparavant et y attendre la fin du séisme. Eviter la proximité des fenêtres,
ne pas utiliser les ascenseurs et ne pas sortir de la maison.
Les personnes se trouvant à l'extérieur doivent rester dehors en respectant une distance de
sécurité par rapport aux édifices et des lignes électriques aériennes, de manière à ne pas être
blessées en cas de chute de matériaux ou de lignes électriques. Par distance de sécurité, on
entend habituellement une distance équivalant à la moitié de la hauteur du bâtiment.
Dans une rue étroite, il est possible de se protéger sous un porche voisin.
Après un séisme grave
Si nécessaire, soigner les blessés, en n'oubliant pas les animaux domestiques.
Contrôler rapidement si le bâtiment a été sérieusement endommagé. Si oui, éteindre
éventuellement la cheminée, couper l'électricité via le disjoncteur principal et fermer les
robinets principaux d'eau et de gaz. Prendre un bagage de première nécessité (éventuellement
avec une couverture et une protection contre la pluie) et sortir rapidement de la maison.
A l'extérieur, respecter une distance de sécurité par rapport aux édifices car de probables
répliques peuvent provoquer des dommages supplémentaires.
Allumer la radio fonctionnant sur piles et attendre des instructions sur la conduite à tenir.
Si nécessaire, porter secours aux autres personnes.
Ne rentrer dans les maisons et les appartements que lorsque tout danger a été écarté.
Si la cheminée a été endommagée, demander à un ramoneur de contrôler le conduit avant
de rallumer le feu.
Eviter autant que possible tout déplacement avec un véhicule personnel et toute conversation
téléphonique superflue, de manière à ne pas gêner le travail des équipes de secours.
Petit lexique des tremblements de terre
Asismique
Pratiquement exempt de tremblement de terre.
Glissement de terrain
Déplacement de terrain à la surface de la Terre impliquant l’intervention de l’eau ou de
la glace commme lubrifiant, par opposition aux éboulements.
EMS-98
Echelle d'intensité utilisée actuellement en Europe.
Epicentre
Point ou zone de la surface terrestre situé exactement à la verticale de l'hypocentre
(foyer souterrain des ébranlements). Du grec "épi" = sur, car au-dessus de l'hypocentre.
Tremblement de terre
Ebranlement de la surface terrestre limité dans le temps. Ce terme est souvent utilisé
pour désigner l'ensemble du phénomène sismique (épicentre, intensité) On distingue les
tremblements de terre naturels de ceux qui sont induits. La plupart des tremblements
de terre sont provoqués par des mouvements tectoniques.
Aléa sismique
Potentialité d’une région de subir une secousse sismique de caractéristiques données.
Ne donne pas d'indication sur l'ampleur des dommages et le nombre des victimes
(= vulnérabilité sismique).
Risque sismique
Combinaison de l’aléa et de la vulnérabilité sismique. Dans les déserts, le risque
sismique est nul.
Hypocentre
Lieu situé en profondeur où se produit le premier ébranlement d’un séisme.
Egalement appelé "foyer du séisme". Du grec "hypo" = sous, car en dessous de l'épicentre.
Séisme induit
Secousse sismique provoquée par l'activité humaine. Un séisme peut être par exemple
induit par des activités minières ou la mise en eau d’un barrage, des essais nucléaires,
des explosions, des effondrements d'édifices ou un bang supersonique.
Echelle d'intensité
Echelle comprenant douze degrés (I – XII), basée sur les dommages causés par les
tremblements de terre. Au début des années 1880, l'Italien Michele Stefano de Rossi
et le Suisse Francis Forel ont introduit une échelle à 10 degrés (1-10). Dès 1902, tou tefois,
Giuseppe Mercalli a défini l'"échelle de Mercalli", qui comporte douze degrés et, dans son
ensemble, est encore utilisée de nos jours. L'échelle d'intensité utilisée au Japon depuis 1949
comporte huit degrés. L’intensité d’un séisme varie en fonction de la distance à l’épicentre.
Théorie de la dérive
En 1912, Alfred Wegener a émis la thèse du déplacement horizontal des masses
des continents
continentales et de l'existence d'un seul continent d'origine, nommée Pangée.
Longtemps remise en question, cette théorie a néanmoins été confirmée, sous une
forme modifiée, par celle de la tectonique des plaques.
Lithosphère
Partie superficielle de la Terre constituée de plaques rigides. Elle comprend la croûte
terrestre et une partie du manteau supérieur.
Magnitude (sismol.)
Introduite en 1935 par Charles Francis Richter, la magnitude est basée sur le logarithme
décimal de l’amplitude maximale d’oscillation d’un sismographe qui serait placé à 100 km de
l’épicentre d’un séisme. A ne pas confondre avec l'échelle d'intensité comprenant 12 degrés et
basée sur les dégâts occasionnés par un séisme.
Répliques
Petits séismes suivant le séisme principal se produisent généralement dans un délai de
quelques heures à plusieurs mois après le tremblement de terre principal.
Tectonique des plaques
Hypothèse selon laquelle la partie superficielle de la Terre (la lithosphère) est formée de
plaques rigides, épaisses d’une centaine de kilomètres. La surface de la Terre est découpée en
six larges plaques principales qui se déplacent les unes par rapport aux autres. Les brusques
déplacements sur les bords de ces plaques provoquent des tremblements de terre. Cette théorie
a entrepris d'établir des relations entre différents phénomènes naturels, comme les séismes, la
formation des montagnes et le volcanisme.
Séisme sous-marin
Tremblement de terre dont l'épicentre se trouve sur le fond de la mer ou d’un océan.
Sismographe
Appareil destiné à enregistrer les mouvements du sol. Un des premiers appareils était
le "sismographe Wiechert" qui avait une masse inerte d'environ une tonne.
Tectonique (du grec)
Etude des déformations et des mécanismes de déformation des terrains géologiques.
Séismes tectoniques
Tremblements de terre résultant de la libération brusque d'énergie le long d'une faille ou aux
limites des plaques ; 90 % de tous les tremblements de terre naturels sont à classer dans
cette catégorie.
Tsunami (du japonais)
Onde affectant la surface de la mer provoquée par un séisme, une éruption volcanique ou un
glissement de terrain sous-marins.
Quiz Tremblement de terre
1
Outre l'échelle de Richter, les scientifiques ont mis au point d'autres échelles de mesure des séismes.
L’échelle actuellement la plus utilisée mesure la magnitude de moment. En théorie, cette échelle est
"ouverte vers le haut". En pratique, quelle est cependant la valeur qui ne peut jamais être dépassée ?
9,0
6,5
10,6
11,8
La bonne réponse est : 10,6
En théorie, il n'y aura jamais sur la Terre des magnitudes excédant 10,6. Un tremblement
de terre de cette magnitude serait en effet tellement fort que toute la croûte terrestre se fendrait,
ce qui paraît peu probable.
2
On n'arrive toujours pas à expliquer pourquoi certains animaux commencent à s'agiter plusieurs
jours ou même plusieurs semaines avant un tremblement de terre. Pourquoi, comme il a été souvent
rapporté, les poissons-chats sautent-ils à la surface de l'eau bien longtemps avant un séisme ?
Les chercheurs ont émis une supposition. Laquelle ?
Ils perçoivent
la plus infime
secousse
Ils enregistreraient
une modification des
champs électriques
dans les entrailles
de la Terre
Ils possèdent un
compas interne qui
note tous les
changements
Ils perçoivent
les gaz qui se
dégagent dans
l'eau
La bonne réponse est : ils enregistreraient une modification des
champs électriques dans les entrailles de la Terre.
Le comportement anormal des poissons-chats à l'approche des séismes a fait l’objet de plusieurs études, notamment au Japon. D'ordinaire calmes, ces animaux deviennent très agités avant les grands
cataclysmes. Leur réceptivité aux petites variations de champ électrique qui précèdent la secousse
principale en serait la cause.
En effet, les poissons-chats ont sous la peau des "organes-ampoules" qui leur permettent de capter
les champs électriques. En temps normal, ces organes leur permettent d'attraper des proies et de
s'orienter.
Quiz Tremblement de terre
3
Comment appelle-t-on les zones où deux plaques tectoniques convergent ?
Zones
subcontinentales
Zones de
subduction
Zones
sublaciales
Zones de
sublimation
La bonne réponse est : zones de subduction
Les zones où deux plaques convergent sont appelées zones de subduction. Lors de ce rapprochement,
une des plaques s'enfonce sous l'autre. Les roches qui la constituent disparaissent dans les couches
plus profondes de la Terre, où elles sont à nouveau fondues. Mais la plaque supérieure se déforme elle
aussi énormément : des montagnes gigantesques peuvent surgir de la matière comprimée. L'Himalaya
et les Andes ont été formées de cette manière et continuent de s'élever de nos jours.
4
La répartition usuelle des continents sur le globe ne représente donc qu'un instantané
car les plaques se déplacent continuellement. A quoi va ressembler notre planète dans environ
250 millions d'années ?
Les continents se
seront très peu
déplacés
Il y aura un
continent sur
l´hémisphère
nord, et un autre
sur l´émisphère
sud
Les continents
vont s’éclater en
de nombreux
petits morcaux
Il n’y aura qu’un
seul continent
géant
La bonne réponse est : un gigantesque
"supercontinent" se sera formé
Dans un avenir lointain, l'Afrique entrera encore plus en collision avec l'Europe. Cette collision,
qui a débuté il y a environ 45 millions d’années, entraînera la disparition de la Méditerranée et un
soulèvement supplémentaire de la chaîne des Alpes. L'Australie viendra rejoindre la côte orientale
de l'Asie alors que l'Antarctique s'éloignera du pôle sud. Dans 250 millions d'années, pratiquement
tous les continents se seront réunis pour former un gigantesque "supercontinent".
Quiz Tremblement de terre
5
Istanbul n'est située qu'à quelques dizaines de kilomètres de ce qu'on appelle la faille nord-anatolienne. La frontière entre deux plaques tectoniques s'étire le long de cette faille, à savoir la gigantesque plaque eurasienne au nord et la micro-plaque anatolienne au sud. Sur quelle longueur les deux
plaques coulissent-elles l'une contre l'autre ?
Sur une
longueur de
1 400 km
Sur
900 km
Sur
5 400 km
Sur
2 700 km
La bonne réponse est :
sur une longueur de 1 400 km
Les deux plaques coulissent l'une contre l'autre sur une longueur de 1 400 km. A certains endroits,
elles s'accrochent l'une à l'autre, ce qui provoque des tensions incroyablement élevées dans la roche.
Ces tensions se déchargent sous la forme de violents séismes.
6
Depuis environ 70 ans, les violents tremblements de terre qui secouent la faille nord-anatolienne
se rapprochent de plus en plus d'Istanbul. Quelle est la raison de cette migration vers l'ouest des
séismes ?
La gigantesque plaque
tectonique eurasienne
exerce une pression orientée nord-ouest sur la
plaque anatolienne,
beaucoup plus petite
La plaque tectonique
anatolienne se déplace chaque
année de 2 à 3 centimètres
vers le sud-ouest en se frottant
au nord la plaque eurasienne
La plaque
anatolienne exerce
une pression
orientée nord-ouest
sur la plaque
arabique
Il n'y a aucune
raison, cela est
simplement dû au
hasard
La bonne réponse est : la plaque tectonique anatolienne se
déplace chaque année de 2 à 3 centimètres vers le sud-ouest en
frottant au nord la plaque eurasienne.
Les géologues ont maintenant bien compris le mouvement de la plaque anatolienne : avec une
poussée orientée vers le nord, la plaque arabique vient la comprimer contre la gigantesque plaque
eurasienne. C'est pourquoi la plaque anatolienne se déplace chaque année de 2 à 3 centimètres
vers le sud-ouest en frottant au nord la plaque eurasienne. Ce frottement s'exerce depuis au moins
15 millions d'années ! En principe un séisme réduit le stress tectonique…
Quiz Tremblement de terre
7
Que se passe-t-il lors d'une subduction ?
De grands lacs
se forment
Il se forme des
plissements de
montagne
Des plaques tectoniques glissent les unes
sous les autres
La lave se fige
La bonne réponse est : des plaques tectoniques glissent
les unes sous les autres
Si une collision vient à se produire entre deux plaques de densité différente, la plus lourde glisse
sous la plus légère. Dans les entrailles de la Terre, la roche fond sous l'effet des températures élevées, malgré l’énorme pression qui règne en profondeur, puis se fraie un chemin vers la surface.
C'est ainsi que se forment certains volcans (NB certains volcans sont indépendants des zones de
subduction : Hawaii)
8
Attention ! A quelle vitesse les plaques africaine et sud-américaine s'éloignent-elles l'une de l'autre ?
à env.
30 cm/an
à env.
10 cm/an
à env.
4 cm/an
à env.
2 cm/an
La bonne réponse est : à environ 4 cm par an
En fait, chaque plaque s'éloigne d'environ 2 cm par an, ce qui fait une vitesse d'environ 4 cm
pour les deux plaques. De la croûte terrestre se forme continuellement au point de jonction, appelé
dorsale médio-atlantique.