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Quelques courtes animations pour illustrer les notions et les concepts
Les mots à connaitre
Traductions libres d’après le portail de l’USGS – https://earthquake.usgs.gov/learn/glossary/ et quelques apports de Wikipédia.
Aléa sismique
L’aléa sismique est tout ce qui est associé à un tremblement de terre et qui peut affecter les activités humaines. Cela comprend les failles de surface , les secousses du sol , les glissements de terrain , la liquéfaction , les déformations tectoniques et les tsunamis.
Dorsale océanique (ridge)
Une dorsale océanique en expansion est la zone de fracture le long du fond de l’océan où le matériau du manteau en fusion remonte à la surface, créant ainsi une nouvelle croute. Cette fracture peut être vue sous l’océan comme une ligne de crêtes qui se forment lorsque la roche en fusion atteint le fond de l’océan et se solidifie.
Ceinture de feu du Pacifique
La “ceinture de feu”, également appelée ceinture Circum-Pacifique, est la zone de tremblements de terre entourant l’océan Pacifique – environ 90% des tremblements de terre du monde s’y produisent. La deuxième région la plus sismique (5-6 % des tremblements de terre) est la ceinture des Alpides (s’étend de la région méditerranéenne, vers l’est à travers la Turquie, l’Iran et le nord de l’Inde).
Echelle géologique de temps
Echelle qui divise l’histoire de la Terre en unités plus courtes en se basant sur l’apparition et la disparition de différentes formes de vie. Elle commence il y a 4,55 milliards d’années (4550 millions d’années) et se poursuit jusqu’à aujourd’hui.
Epicentre / hypocentre
L’épicentre est le point à la surface de la Terre à la verticale de l’ hypocentre (ou foyer= point de la croute où commence une rupture sismique).
L’hypocentre est le point dans la terre où commence une rupture sismique. L’épicentre est le point directement au-dessus de lui à la surface de la Terre. Aussi communément appelé le foyer.
Fréquence
La fréquence est le nombre de fois où quelque chose se produit dans une certaine période de temps, comme le sol secouant de haut en bas ou d’avant en arrière lors d’un tremblement de terre.
Fosse océanique (oceanic trench)
Une fosse océanique est une dépression linéaire du fond marin causée par la subduction d’une plaque sous une autre.
Géomorphologie
La géomorphologie est l’étude du caractère et de l’origine des reliefs, tels que les montagnes, les vallées, etc.
En fonction de la nature des roches, des mouvements tectoniques, du climat, du relief initial, des processus de l’érosion … , des formes particulières se développent.
Glissement de terrain
Un glissement de terrain est un mouvement de matériaux de surface le long d’une pente.
Restes du glissement de terrain ayant détruit le village de Sant’Antonio Morignone, commune de Valdisotto (Italie)
Inversion magnétique
Une inversion de polarité magnétique est un changement du champ magnétique terrestre vers la polarité opposée. Cela s’est produit à intervalles irréguliers au cours des temps géologiques. Les inversions de polarité peuvent être préservées dans des séquences de roches magnétisées et comparées à des échelles de temps de changement de polarité standard pour estimer les âges géologiques des roches. Les roches créées le long des crêtes océaniques qui s’étendent conservent généralement ce modèle d’inversions de polarité lorsqu’elles se refroidissent, et ce modèle peut être utilisé pour déterminer l’expansion du fond océanique. L
Liquéfaction
Processus par lequel les sédiments saturés d’eau perdent temporairement leur force et agissent comme un fluide, comme lorsque vous remuez vos orteils dans le sable humide près de l’eau à la plage. Cet effet peut être causé par un tremblement de terre.
Lithosphère
La lithosphère est la partie solide externe de la terre, y compris la croûte et le manteau supérieur. La lithosphère a une épaisseur d’environ 100 km, bien que son épaisseur dépende de l’âge (la lithosphère plus ancienne est plus épaisse). La lithosphère sous la croûte est suffisamment fragile à certains endroits pour produire des tremblements de terre par faille, comme dans une plaque océanique en subduction.
Failles
Une faille est une structure tectonique consistant en un plan ou une zone de rupture le long duquel deux blocs rocheux se déplacent l’un par rapport à l’autre. Il existe trois grands types de faille.
- Une faille normale accompagne une extension ; le compartiment au-dessus de la faille (“toit”) descend par rapport au compartiment situé en dessous de la faille (“mur”). La géométrie obtenue entre des failles normales de pendage convergent opposé est appelée graben. L’inverse (failles normale de pendage divergent opposé) correspond à un horst.
- Une faille inverse, ou chevauchement accompagne une compression ; le compartiment au-dessus de la faille (“toit”) monte par rapport au compartiment situé en dessous de la faille (“mur”).
- Un décrochement accompagne un mouvement de coulissage essentiellement horizontal ; les décrochements purs (faille verticale et déplacement horizontal) ne s’accompagnent d’aucun mouvement vertical
Magnitude
En sismologie, la magnitude est la représentation logarithmique du moment sismique, qui est lui-même une mesure de l’énergie libérée par un séisme.
Plus le séisme a libéré d’énergie, plus la magnitude est élevée : un accroissement de magnitude de 1 correspond à une multiplication par 30 de l’énergie et par 10 de l’amplitude du mouvement1.
Les médias emploient souvent les termes d’échelle de Richter ou d’échelle ouverte de Richter, mais ces termes sont impropres : l’échelle de Richter, stricto sensu, est une échelle locale, surtout adaptée aux tremblements de terre californiens. Les magnitudes habituellement citées de nos jours sont en fait des magnitudes de moment (notées Mw ou M).
La magnitude et l’intensité (comme l’échelle de Mercalli) sont les mesures de deux grandeurs différentes. L’intensité est une mesure des dommages causés par un tremblement de terre. Alors qu’un séisme a théoriquement une seule valeur de magnitude (en pratique plusieurs valeurs de magnitude peuvent être citées, selon la manière dont les calculs ont été réalisés), l’intensité varie en fonction de l’endroit où l’observateur se trouve. Il existe bien des relations entre l’intensité maximale ressentie et la magnitude, mais elles dépendent beaucoup du contexte géologique local et ces relations servent essentiellement à estimer la magnitude des tremblements de terre historiques (pour lesquels il n’y a pas eu de mesure de la magnitude).
L’échelle étant le logarithme d’une amplitude, elle est ouverte et sans limite supérieure. Dans la pratique, les séismes de magnitude 9,0 sont exceptionnels et les effets des magnitudes supérieures ne sont plus décrits séparément. Le séisme le plus puissant mesuré, atteignant la valeur de 9,5, fut celui de 1960 au Chili.
| Description | Magnitude de moment | Effets | Fréquence moyenne à l’échelle du Globe |
|---|---|---|---|
| Micro | moins de 1,9 | Micro tremblement de terre, non ressenti. | 8 000 par jour |
| Très mineur | 2,0 à 2,9 | Généralement non ressenti mais détecté/enregistré. | 1 000 par jour |
| Mineur | 3,0 à 3,9 | Souvent ressenti sans causer de dommages. | 50 000 par an |
| Léger | 4,0 à 4,9 | Secousses notables d’objets à l’intérieur des maisons, bruits d’entrechoquement. Les dommages restent très légers. | 6 000 par an |
| Modéré | 5,0 à 5,9 | Peut causer des dommages significatifs à des édifices mal conçus dans des zones restreintes. Pas de dommages aux édifices bien construits. | 800 par an |
| Fort | 6,0 à 6,9 | Peut provoquer des dommages sérieux sur plusieurs dizaines de kilomètres. Seuls les édifices adaptés résistent près du centre. | 120 par an |
| Très fort | 7,0 à 7,9 | Peut provoquer des dommages sévères dans de vastes zones ; tous les édifices sont touchés près du centre. | 18 par an |
| Majeur | 8,0 à 8,9 | Peut causer des dommages très sévères dans des zones à des centaines de kilomètres à la ronde. Dommages majeurs sur tous les édifices, y compris à des dizaines de kilomètres du centre. | 1 par an |
| Dévastateur | 9,0 et plus | Dévaste des zones sur des centaines de kilomètres à la ronde. Dommages sur plus de 1 000 kilomètres à la ronde. | 1 à 5 par siècle |
Échelle de Mercalli modifiée (MM ou MMI) – Notée avec des chiffres romains.
| Degrés | Évaluation | Étendue des dégâts observés |
|---|---|---|
| I | Instrumentale | Aucun mouvement n’est perçu. Le séisme n’est détecté que par des instruments sensibles et quelques personnes dans des conditions particulières. |
| II | Très légère | Quelques personnes peuvent sentir un mouvement si elles sont au repos et/ou dans les étages élevés de grands immeubles. |
| III | Légère | À l’intérieur de bâtisses, beaucoup de gens sentent un léger mouvement. Les objets suspendus bougent. En revanche, à l’extérieur, rien n’est ressenti. |
| IV | Assez forte | À l’intérieur, la plupart des gens ressentent un mouvement. Les objets suspendus bougent, mais aussi les fenêtres, plats, assiettes, loquets de porte. |
| V | Moyenne | La plupart des gens ressentent le mouvement. Les personnes sommeillant sont réveillées. Les portes claquent, la vaisselle se casse, les tableaux bougent, les petits objets se déplacent, les arbres oscillent, les liquides peuvent déborder de récipients ouverts. |
| VI | Forte | Tout le monde sent le tremblement de terre. Les gens ont la marche troublée, les objets et tableaux tombent, le plâtre des murs peut se fendre, les arbres et les buissons sont secoués. Des dommages légers peuvent se produire dans des bâtiments mal construits, mais aucun dommage structurel. |
| VII | Très forte | Les gens ont du mal à tenir debout. Les conducteurs sentent leur voiture secouée. Quelques meubles peuvent se briser. Des briques peuvent tomber des immeubles. Les dommages sont modérés dans les bâtiments bien construits, mais peuvent être considérables dans les autres. |
| VIII | Destructrice | Les chauffeurs ont du mal à conduire. Les maisons avec de faibles fondations bougent. De grandes structures telles que des cheminées ou des immeubles, peuvent se tordre et se briser. Les bâtiments bien construits subissent de légers dommages, contrairement aux autres qui en subissent de sévères. Les branches des arbres se cassent. Les collines peuvent se fissurer si la terre est humide. Le niveau de l’eau dans les puits peut changer. |
| IX | Dévastatrice | Tous les immeubles subissent de gros dommages. Les maisons sans fondations se déplacent. Quelques conduits souterrains se brisent. La terre se fissure. |
| X | Désastreuse | La plupart des bâtiments et leurs fondations sont détruits. Il en est de même pour quelques ponts. Des barrages sont sérieusement endommagés. Des éboulements se produisent. L’eau est détournée de son lit. De larges fissures apparaissent sur le sol. Les rails de chemin de fer se courbent. |
| XI | Catastrophique | La plupart des constructions s’effondrent. Des ponts sont détruits. Les conduits souterrains sont détruits. |
| XII | Cataclysmique | Presque tout est détruit. Le sol bouge en ondulant. De grands pans de roches peuvent se déplacer. |
Manteau
Le manteau est la partie de l’intérieur de la Terre située entre le noyau externe métallique et la croûte .
Plan de faille
Le plan de faille est la surface plane (plate) le long de laquelle il y a glissement lors d’un tremblement de terre.
Risque sismique
Le risque sismique est le dommage probable aux infrastructures et aux personnes si un tremblement de terre sur une faille particulière se produit.
Sismographe
Un sismographe, ou sismomètre, est un instrument utilisé pour détecter et enregistrer les tremblements de terre. Généralement, il est constitué d’une masse fixée à une base fixe. Lors d’un tremblement de terre, la base bouge et la masse ne bouge pas. Le mouvement de la base par rapport à la masse est communément transformé en une tension électrique. La tension électrique est enregistrée sur du papier, une bande magnétique ou un autre support d’enregistrement. Cet enregistrement est proportionnel au mouvement de la masse du sismomètre par rapport à la terre, mais il peut être mathématiquement converti en un enregistrement du mouvement absolu du sol. Le sismographe désigne généralement le sismomètre et son appareil d’enregistrement comme une seule unité.
Tectonique des plaques
La tectonique des plaques est la théorie étayée par un large éventail de preuves qui considère que la croûte terrestre et le manteau supérieur sont composés de plusieurs grandes plaques minces relativement rigides qui se déplacent les unes par rapport aux autres. Le glissement sur les failles qui définissent les limites des plaques entraîne généralement des tremblements de terre. Plusieurs styles de failles délimitent les plaques, y compris des failles de poussée le long desquelles le matériau de la plaque est subducté ou consommé dans le manteau, des crêtes océaniques d’étalement le long desquelles un nouveau matériau crustal est produit et des failles transformantes qui permettent un glissement horizontal (décrochement) entre les plaques adjacentes.
Tsunami
Un tsunami est une vague marine d’origine locale ou lointaine qui résulte de déplacements à grande échelle du fond marin associés à de grands tremblements de terre, à des glissements sous-marins majeurs ou à l’explosion d’îles volcaniques.