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Publié : 21 janvier 2016
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Chapitre 1 : Les séismes

Introduction :

L’évolution des paysages dépend de phénomènes d’origine externe à la Terre comme l’érosion par l’eau (programme SVT 5ème) mais aussi de phénomènes d’origine interne à la Terre comme les tremblements de la terre .

Comment les séismes modifient-ils les paysages ? Comment expliquer leur existence à la surface de la Terre ?

I-Quelles sont les manifestations et les conséquences d’un séisme ?

- Réaliser, par groupe de 3, un reportage "type journal TV" pour présenter votre séisme. Réaliser un diaporama (images, vidéos, interview ...).
- ou Etude de 3 séismes à partir d’articles de presse et de vidéos.

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3 séismes différents
mais avec des points communs

Kobé 1995 journal TV
Kobé 48h après
Kobé 1995 émission
Kobé récapitulatif dégats


- Un séisme ou tremblement de terre, se manifeste par une série de secousses du sol, brutale et de courte durée.
- Il est à l’origine de modifications dans le paysage et de destructions de plus ou moins grande ampleur.
- Les vibrations du sol sont appelées : ondes sismiques.

- Les modifications du paysage suite à un séisme :

photo page 14 du livre. Dessin du paysage en bloc diagramme
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Schéma 3D : faille après séisme
animation
photo satellite avant et après le tsunami de 2004 dans l’océan indien
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Banda Aceh
Avant et après le tsunami du 26/12/2004
vidéo, autres photos
Des failles peuvent entraîner des déplacements et des décalages des blocs situés de part et d’autre de la rupture.

- L’évaluation des dégats : L’intensité d’un séisme

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Intensité d’un séisme
à ne pas confondre avec la magnitude

- Les séismes ne sont pas ressentis qu’à un seul endroit, il affecte une région tout entière.
- On utilise l’échelle MSK (12 échelons). Cette échelle évalue l’intensité d’un séisme en fonction des dégâts et des témoignages recueillis à un endroit donné.
- La zone à la surface de la terre où les effets du séisme sont maximaux correspond à l’épicentre. Plus on s’éloigne de l’épicentre, plus l’intensité du séisme diminue.
- Une autre échelle plus connue, l’échelle de Richter indique la magnitude d’un séisme (= grandeur permettant de mesurer l’énergie libérée par un séisme).

II-Comment enregistre-t-on les séismes ?

Le sol tremble, il est soumis à des vibrations qu’on appelle des ondes sismiques qui se propagent dans les roches.

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Principe de fonctionnement d’un sismographe
maquette

- Le sismographe : animation 1
- Le sismomètre : animation

Remarque : Dans les modèles anciens (sismographe), la barre pivotante était reliée à un crayon qui enregistrait les mouvements sur un papier déroulant. Aujourd’hui, le principe utilisé est toujours le même, mais la barre est reliée à un système électronique qui enregistre les données sous forme numérique (sismomètre).

Etude des sismogrammes :

Séisme de Kobé : logiciel
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Exploitation sismogramme
En surface, le passage des ondes sismiques peut être enregistré par des sismographes. Les sismogrammes obtenus montrent que ces ondes se déplacent à une vitesse de quelques Km/s. L’analyse et la comparaison des sismogrammes d’un même séisme permet de déterminer avec précision, la position du séisme et la magnitude du séisme.

III Quelle est l’origine des vibrations du sol ?

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Naissance des ondes
Maquette + sismomètre jeulin

2 ateliers : 1er groupe : TP modelisation

Pour comprendre comment naît un séisme, nous allons utiliser un modèle, en utilisant une plaque de polystyrène.

Un modèle est une représentation d’un phénomène à une échelle réduite.

Notre modèle présente des limites :
- La roche en profondeur est plus dure que le polystyrène.
- La manipulation du modèle est réalisée dans l’air et non dans un milieu qui correspond au sous-sol.

Il est possible d’exercer différents types de contraintes sur la plaque de polystyrène :
- Des forces de compression
- Des forces d’extension
- Des forces de coulissage (mouvements latéraux).

On remarque que le polystyrène se déforme un peu, puis casse d’un coup et émet un son de rupture qui se propage dans toutes les directions de l’espace.

2eme groupe :
- Recherche sur les risques sismiques en france
,
Notion de risque sismique
- Utilisation du logiciel tectoglob (voir IV)


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BILAN

Animationsur un séisme (faille, foyer, épicentre, ondes sismiques...) en bloc diagramme

Un séisme est causé par des fortes contraintes (écartement, rapprochement ou coulissage) s’exerçant sur les roches en profondeur conduisant à une accumulation d’énergie qui finit par entraîner leur rupture. Cette rupture se fait au niveau du foyer, et est à l’origine des ondes sismiques.
A partir du foyer les ondes sismiques se propagent dans toutes les directions, elles provoquent les dégâts les plus important à la verticale du foyer au niveau de l’épicentre.

IV-Comment sont répartis les séismes ?

Logiciel Tectoglob

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activité tectoglob
La répartition des séismes à la surface du globe n’est pas due au hasard, il existe de vastes zones sans séisme et d’autres où la sismicité est importante.
Les séismes sont localisés le long des fosses océaniques, dans les zones des chaînes de montagneset sous les dorsales océaniques.

DEFINITIONS

Séisme : tremblement de terre.

Epicentre : lieu, en surface du globe terrestre, où l’intensité du séisme est la plus importante.

Intensité : grandeur qui permet d’évaluer les effets d’un séisme à la surface du globe terrestre.

Magnitude : grandeur qui permet de mesurer l’énergie libérée par un séisme.

Faille : rupture de masses rocheuses avec décalage des blocs situés de part et d’autre de la rupture.

Force de compression : force qui tend à diminuer les distances entre deux masses rocheuses.

Force d’extension : force qui tend à augmenter les distances entre deux masses rocheuses.

Foyer : lieu où commence la rupture à l’origine d’un séisme.

Ondes sismiques : vibrations provoquées par la rupture au foyer.

Sismogramme : enregistrement des ondes émises par un séisme.

sismographe : Appareil formé d’un pendule à grande inertie, très amorti qui reste immobile quand le support est ébranlé. Autre exemple

Dorsale : relief des fonds océaniques.

Fosses océaniques : grandes dépression, longues de plusieurs milliers de kilomètres, profondes de 5000 à 11000 m, longeant les continents.

Echelle de richter : exprime sous forme numérique la magnitude d’un séisme. Cette échelle comprend 9 degrés.

M.S.K. : échelle, utilisée en Europe, pour déterminer l’intensité des séismes. Elle est établie à partir des dégâts observés en surface et comprend 12 degrés. M.S.K. sont les initiales de trois sismologues européens qui ont établi, en 1964, cette échelle : Medvedev, Sponnheuer et karnik.