Les Tremblements de terre au Canada

Ressources naturelles Canada
Les Tremblements de terre au Canada
Notes d'accompagnement à la présentation « Ça brasse ! »
J.M. Aylsworth
Commission géologique du Canada, Ressources naturelles Canada
Table des matières :
diapositives
2 – 6 Tremblements de terre – Où, pourquoi, comment ??
7 – 9 Ondes sismiques
10 – 13 Magnitude
14 –20 Intensité
21 – 27 Désastres récents – Haïti
28 – 31 Désastres récents – Chili
32 – 38 Désastres récents – Japon – Tsunami
39 – 47 Pourrait-il se produire au Canada ?
48 – 57 La sécurité personnelle
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Où se produisent les tremblements de terre?
• Les tremblements de terre se produisent partout dans le monde, mais la plupart se produisent sur les
failles actives qui délimitent les grandes plaques tectoniques de la Terre.
• 95% des séismes dans le monde se produisent à la lisière de ces plaques.
• Le « Cercle de feu » ceinturant l’océan Pacifique, et dont fait partie la côte ouest du Canada, est l’une
des zones les plus actives au monde.
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Les plaques tectoniques
• La couche extérieure cassante de la Terre (la croûte et le manteau supérieur) est réduite en
fragments – « les plaques tectoniques ».
• En raison de l’échauffement et du refroidissement des roches sous ces plaques, la convection
résultante provoque le déplacement des plaques voisines supérieures qui, sous l’effet de forces de
contrainte énormes, se déforment. Les plaques bougent à des vitesses allant de 2 à 12 cm par an.
• 95% de tremblements de terre se produisent sur les failles actives qui délimitent les grandes plaques
tectoniques de la Terre.
Quelles sont les causes d’un tremblement de terre?
• Un tremblement de terre est le résultat d’une libération soudaine d’énergie, lorsque des roches sous
contrainte glissent rapidement les unes sur les autres le long d’une fissure (faille) dans l’écorce
terrestre. Les tremblements de terre sont causés par la déformation lente des parties extérieures et
cassantes des « plaques tectoniques », qui constituent le manteau supérieur et l'écorce de la Terre.
Quelquefois, il y a une accumulation énorme d'énergie dans une plaque, ou dans des plaques
voisines. Si les contraintes accumulées dépassent la résistance de la roche dont sont constituées les
plaques cassantes, les roches se brisent soudainement, et relâchent l'énergie accumulée sous la
forme d'un séisme.
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Mouvement des plaques tectoniques
• Les flèches sur la carte indiquent la direction du mouvement des plaques.
• Il y a trois types des mouvements entre les plaques:
1. divergentes : où les plaques s'éloignent les unes des autres et où il y a production de nouvelle
croûte océanique. Par exemple, la dorsale médio-atlantique
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2. convergentes : où deux plaques rapprochant l'une de l'autre. Une zone de subduction est où
une plaque (en général la plus dense et plus précisément la plaque océanique) s'incurve et plonge
sous une autre, moins dense (généralement la plaque continentale) avant de s'enfoncer dans le
manteau où elle rencontre de très hautes températures et fonds partiellement. Par exemple, la
plaque Juan de Fuca plonge sous la plaque nord-américaine.
3. transformantes : où les plaques glissent latéralement les unes contre les autres le long de failles
Diapositive 6
Que se passe-t-il pendant un tremblement de terre?
• Le foyer (ou hypocentre) est le point, à l'intérieur de la Terre, qui est situé là où l'énergie se libère
lors d'un tremblement de terre.
• L’épicentre est l’endroit sur la surface de la Terre directement au-dessus de l’emplacement du
séisme.
• Les failles sont des fractures ou zones de rupture dans la croûte terrestre où il y a eu mouvement.
Quelques failles peuvent atteindre la surface et, dans un grand tremblement de terre, parfois on peut
observer des déplacements de la terre le long de la faille sur la surface.
• Les ondes sismiques rayonnent à partir du foyer. Ce qui nous sentons nous pendant un
tremblement de terre est la vibration de ces ondes sur la surface.
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Que sont les ondes sismiques ?
• Lors d’un tremblement de terre, les ondes sismiques sont les vibrations qui sont amorcées par la
fracture de l’écorce terrestre et rayonnent vers l’extérieur depuis le point de rupture.
• Il y a plusieurs différents types d'ondes sismiques, et ils se déplacent dans les différentes
manières.
1. Onde de corps : Une onde sismique qui peut voyager à l'intérieur de la Terre. Les ondes P et S
sont des ondes de corps.
• L’onde P peut se propager par la roche ou le fluide. Il peut se propager dans le noyau
externe qui est un fluide.
• L’onde S ne peut pas se propager dans un fluide. En raison de cette propriété des ondes
S, les sismologues savent que le noyau externe de la terre est un fluide.
2. Onde de surface : Lorsque les ondes de corps atteignent la surface de la Terre, elles donnent
naissance aux ondes de surface. Ces ondes se propagent seulement à la surface de la Terre,
comme des ondulations sur l'eau. Les ondes de Rayleigh et de Love sont des ondes de surface.
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Les ondes sismiques :
1. Onde de corps : Une onde sismique qui peut voyager à l’intérieur de la Terre.
• Ondes P :
• Également appelé ondes primaire, longitudinales, de poussée, de pression, dilatationnelles,
de compression.
• Les ondes P sont les ondes de corps les plus rapides et arrivent aux stations avant les ondes
S, ou ondes secondaires.
• Les ondes transportent l’énergie en tant qu’ondes longitudinales, les particules bougeant
dans la même direction que la direction des ondes.
• Les ondes P peuvent voyager dans toutes les couches terrestres.
• Des ondes P sont généralement ressenties par les humains comme un coup ou un bang.
• Ondes S :
• Ondes sismiques secondaires qui se propagent plus lentement que les ondes primaires P.
• Les ondes S consistent en vibrations élastiques transversales, perpendiculaires à la direction
de propagation.
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• L’onde S ne peut se propager dans un fluide.
• On l’appelle aussi onde de cisaillement ou onde transversale.
2. Onde de surface : Lorsque les ondes de corps atteignent la surface de la Terre, elles donnent
naissance aux ondes de surface. Ces ondes se propagent seulement à la surface de la Terre, comme
des ondulations sur l'eau. Ce sont les plus lentes de toutes les ondes.
• Ondes de Rayleigh :
• Un type d'onde de surface ayant un mouvement rétrograde et elliptique sur la surface de la
terre, semblable aux ondes causées quand une pierre est lâchée dans un étang. Ce sont les
ondes plus lentes des types d'onde provoqués par un tremblement de terre. Elles sont
habituellement ressentis comme un mouvement de roulement ou basculant et dans le cas
des tremblements de terre majeurs, elles peuvent être vu pendant qu'elles s'approchent.
Nommé après Lord Rayleigh, le physicien anglais qui a prédit son existence.
• Ondes de Love :
• Un type d'ondes de surface ayant un mouvement horizontal en cisaillement ou transversal à
la direction de la propagation. Nommé d'après A.E.H. Love, le mathématicien anglais qui l'a
découvert.
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Les sismogrammes
• On utilise les sismogrammes pour localiser les séismes et calculer leur magnitude .
• Localiser l’épicentre
• Les ondes de compression directes (ondes P) sont plus rapides et les ondes de cisaillement
(ondes S) sont plus lentes. Chaque type donne une signature unique sur un sismogramme, qui
est l’enregistrement visuel produit par un sismographe.
• À la station sismique, la différence des temps d’arrivée des ondes P et des ondes S sert à
calculer la distance de l’épicentre du séisme.
• On peut tracer les distances calculées à partir de plusieurs stations sismiques différentes et, par
triangulation, localiser l’épicentre.
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La Magnitude
• On utilise les sismogrammes pour calculer la magnitude.
• En mesurant l'intervalle de temps entre l'arrivée des groupes d'ondes P et S, les sismologues
peuvent calculer la distance entre le sismographe et l'origine du tremblement de terre. Ils peuvent
ensuite déterminer la magnitude à partir de l'amplitude des ondes sur le sismogramme et de la
distance entre le tremblement de terre et le sismographe.
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Magnitude
• La magnitude est un chiffre unique représentant l’importance du séisme et c’est une mesure du
mouvement des failles à la source du séisme.
• L'échelle de Magnitude est basée sur une relation logarithmique : chaque valeur est 10 fois plus
grande que la valeur précédente sur l’échelle.
• Utilisez les diagrammes des séismogrammes du côté droit pour illustrer une échelle logarithmique. -
chacune est 10 fois plus grande que la précédente.
• Il y a une grande différence entre un tremblement de terre de magnitude 5 et un tremblement de terre
de magnitude 6 et ceci sera évidente dans les dommages liés à chaque magnitude.
• La magnitude d'un tremblement de terre est proportionnelle à la longueur de la zone de rupture.
Diapositive 13
Magnitude
• Dans le monde, des millions de petits tremblements de terre (trop petits être ressentis) se produisent
chaque année, alors que les tremblements de terre principaux se produisent, en moyenne, environ
une fois par an.
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• Le plus grand séisme jamais enregistré est le séisme du Chili du 22 mai 1960, que l'on estime à
magnitude 9,5.
• Canada :
• Le séisme de 1949 de magnitude 8,1 dans l'archipel des Îles de la Reine Charlotte fut le plus
grand séisme canadien jamais enregistré.
• Le plus grand séisme encore se serait produit le 26 janvier 1700 au large de la Colombie-
Britannique. C’était une magnitude 9 et sont localisé en la zone de subduction de Cascadia, au
large de Washington, de l’Oregon et de l’ile de Vancouver. Signalés dans les récits oraux des
Autochtones et confirmé par des signes géologiques du subsidence de la surface et d’un tsunami
sur la côté ouest et par la mention historique d’un tsunami au Japon.
Diapositive 14
L’intensité
Les tremblements de terre sont mesurés selon deux paramètres : la magnitude et l’intensité.
1. La magnitude est un chiffre unique représentant l’importance du séisme et c’est une mesure du
mouvement des failles à la source du séisme.
2. L’intensité est une mesure des secousses locales (comment il a été ressenti ) et diffère donc d’un
endroit à l’autre.
• L’intensité d’un tremblement de terre est déterminée d’après les observations de ses effets sur les
structures et les bâtiments et d’après les perceptions ressenties par les personnes. Pour chaque
tremblement de terre, il y a seulement une magnitude, mais il y autant d’intensités que d’endroits
où le tremblement de terre a été ressenti.
• L’intensité est mesurée sur l’échelle de Mercalli modifiée.
Diapositive 15
L’intensité
• L’intensité est mesurée sur l’échelle de Mercalli modifiée - une échelle numérique de I à XII, qui est
basée sur les descriptions de ce que les personnes ressentent et sur l’importance des dommages
locaux pendant le tremblement de terre. L'intensité est plus utile en évaluant les effets d'un
tremblement de terre.
Diapositive 16
L’intensité
• Des valeurs d'intensité des beaucoup de rapports peuvent être tracées sur une carte pour illustrer
l'impact du tremblement de terre au-dessus d'une grande région.
(Note : les couleurs de l'échelle de ces images sont légèrement différentes que celle sur la diapositive
précédente.)
Diapositive 18
L’intensité
• Des facteurs importants pour la détermination de l'intensité des secousses sont:
1. la magnitude (la grandeur) d'un séisme – Des forts séismes produisent aussi de la fort secousse
qui étend au travers des régions plus extensives que ceux des plus petits séismes.
2. la distance de la région source (l'épicentre) – L'amplitude du mouvement du sol diminue quand
la distance au point focal du séisme augmente.
3. L’épaisseur et le type de matériau géologiques locales – Des dépôts épais de sols tendres
seront beaucoup plus secoués que des roches très dures ou des sols dures. - des secousses
sismiques plus longues et plus intenses.
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Les effets:
• Beaucoup de tremblements de terre ne sont pas sentis ou, s’ils sont sentis, n'endommagent aucun.
• Pour des séismes forts, des bâtiments et les ponts peuvent être endommagés ou effondrement.
• Même si les dommages structurels ne se produisent pas, les objets qui tombent présentent un risque
important à l'intérieur d'un bâtiment.
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Diapositive 20
Tsunami
• Un tsunami est une vague de mer ou d’océan ou une série de vagues souvent appelée train d’ondes.
Il est produit par une importante perturbation du plancher océanique (le plus souvent causés par des
tremblements de terre). Une telle perturbation provoque le déplacement vertical de la colonne d’eau,
ce qui soulève à la surface une onde de vague qui va parcourir l’océan à grande vitesse. La plupart
des vagues causées par un tsunami ne sont pas discernables au large dans l’océan parce qu’elles
sont de faible hauteur (environ 50 centimètres de haut) et que leur longueur (la distance entre deux
crêtes) peut alors atteindre des centaines de kilomètres. Lorsqu’un tsunami approche de la côte, il
interagit avec le fond marin qui s’élève ce qui augmente la hauteur des vagues et diminue leur
longueur d’onde.
• Les signes qui indiquent l’approche d’un tsunami :
Un important tremblement de terre ressenti durant plus de 20 secondes est un signe qu’un tsunami
pourrait être déclenché. Si une région est secouée par un très important séisme, les côtes se
trouvant dans le rayon du tremblement de terre, à partir de son épicentre, pourraient être touchées
par un tsunami. Un autre signe quasi instantané, et de très mauvais augure, de l’approche d’un
tsunami serait le retrait rapide et inattendu du niveau d’eau à un niveau inférieur à celui de la marée
basse. Ce phénomène qui se produit seulement quelques minutes avant que la côte ne soit frappée
par le tsunami pourrait être le seul avertissement sur des côtes situées trop loin de l’épicentre d’un
tremblement de terre pour qu’on ait pu en sentir la secousse.
• Bien que les tsunamis soient assez rares au Canada, ils se produisent à l’occasion et peuvent causer
des dégâts considérables et entraîner des pertes de vie. Depuis le début du vingtième siècle, on a
rapporté un tsunami environ tous les quinze à vingt ans au Canada – les séismes et les glissements
de terrain ont causé ces tsunamis.
Diapositive 22
Les séismes récents - Haïti
• Un désastre important - le quatrième tremblement de terre le plus mortel dans l'histoire du monde -
~230.000 morts
• Source : IRIS http://www.iris.washington.edu/hq/
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Haïti
• Le mouvement entre les plaques des Caraïbes et nord-américaines se produit le long de deux
systèmes principal des failles.
• Le séisme a été provoqué par la rupture d’une faille de le système du sud. Ce système des failles se
déplace environ 7 millimètres par an.
• La rupture était un décrochement sénestre sur une longueur de cinquante à cent kilomètres.
Diapositive 24
Haïti
• Les points localisent des épicentres des tremblements de terre des 20 dernières années. (Les
couleurs indiquent la profondeur du foyer.)
• La plupart des tremblements de terre sont associés au système du nord.
• Le tremblement de terre du 12 janvier 2010 s'est produit dans le système du sud.
Diapositive 25
Haïti
• Les pays voisins (République Dominicaine, Cuba) ont souffert seulement la secousse légère.
• Les secteurs soumis à la secousse extrême (rouge) ou fort (jaune) sont limités à une petite région
parce que la longueur de la zone de la rupture était relativement courte (70 kilomètres).
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