SVT - Cours de quatrième sur les tremblements de terre ou séisme

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Très bon cours de SVT sur les tremblements de terre. Ce document est aussi très bien documenté, ce qui vous permet de mieux comprendre les séismes.

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L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

Introduction : Quels sont les indices d'une activité interne de la Terre?
propositions faites par les élèves à trier... tremblement de Terre, volcan, tsunami, les
vagues/marée, les continents qui bougent….

Chapitre 1 :
L'origine des tremblements de Terre est-elle interne?

I. Observer et évaluer les effets d'un tremblement de Terre.

OC : Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol qui se propagent.
OM : S'informer à partir de photos, vidéos et témoignage/tableaux. Réaliser une carte des intensités sismiques.

Observations des effets d'un séisme :
http://videos.tf1.fr/jt-13h/seisme-au-japon-une-seccousse-terrifiante-6307658.html

D’après vos observations précédentes résumez les manifestations d’un séisme à la surface de la Terre.
Destructions de construction humaine, déformation de paysage, présence de faille,
secousses/vibrations, victimes.

Séisme (n.m) : tremblement de terre

Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol. A la surface de la Terre, il peut
provoquer des déformations du paysages, des dégâts matériels ainsi que des victimes. L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

DM : réalisation carte des intensités sismiques d'Haïti : séisme du 12/01/2010
"Après avoir observé les dégâts et interrogé les témoins, les géologues déterminent, à partir d'une échelle
de I à XII l'intensité du séisme en différents lieux.
Ces données servent à créer une carte des intensités sismiques* en faisant apparaître les courbes
isoséistes* et ainsi délimiter les zones d'égale intensité sismique : tous les lieux d'une zone ont ressenti le
séisme selon la même intensité."

*Intensité sismique (n.f) = mesure des effets d'un séisme en en lieu donné.
*Courbe isoséiste(n.f) : courbe reliant les lieux ayant la même intensité sismique.

CARTE DES INTENSITES
SISMIQUES ETABLIE

APRES LE SEISME DU
12/01/2010 A HAITI

Légendes :
IV Largement observé
V Fort
VI Dégâts légers
VII Dégâts
VIII Dégâts importants
IX Destructions
Destructions importantes
X et +
/ Catastrophes

épicentre du séisme


Epicentre (n.m): lieu en surface où l’intensité d’un séisme est la plus élevée.

Les perceptions de la population et les dégâts observés permettent de mesurer l'intensité
d'un séisme sur une échelle de I à XII. Plus on s'éloigne de l'épicentre du séisme plus
l'intensité sismique diminue.

TRANSITION :



Carte des stations

Réseau
GEOSCOPE

Geoscope - IPGP/EOST



L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

Sumatra (Indonésie), 26/12/2004 00:58:50 M=9.0;
 mesuré par la Station SSB (Tunnel de Badole - Saint Sauveur en Rue, France, Sud de St Etienne) à
1:11:44.25.
 mesuré par la Station CAN (Canberra Australie) à 1:09:18.54
 1 h 38 (8 h 38 heure locale), une première vague déferlante de 15 à 20 mètres (tsunami) s'abat sur
les côtes de la province indonésienne d'Aceh(N.Sumatra) Publication quelques minutes plus tard du
bulletin faisant référence à un risque probable pour l'Océan Indien.
 1 h 58, le tsunami ravage les îles situées dans la mer d'Andaman et dans le golfe du Bengale, les
côtes du sud de la Malaisie et du sud de Sumatra.
















Le séisme/tsunami du 26 décembre 2004 à Sumatra a été enregistré en Australie et en France une
dizaine de minutes après qu'il se soit produit mais surtout une vingtaine de minutes avant la première
vague dévastatrice…
Les vibrations dans l'océan entraînent une vague, une onde : le tsunami. Comment cette onde est- elle
perçue à St Etienne??

II. Comment peut-on enregistrer un séisme?
OC : La déformation se propage sous forme d'ondes sismiques.




L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

Ondes sismiques (n.f) : vibrations provenant d'un séisme et qui se propagent dans toutes les directions.Elles peuvent
être enregistrées par un sismographe.

Sismogramme (n.m) : enregistrement des mouvements du sol par un sismographe.












Le séisme de Bam a eu lieu à 1h56min52sec = t 0

1. Calculer le temps qui s'est écoulé entre le séisme à Bam et son enregistrement à chaque station.

De 1h56min52 sec à 1h56min53s : 01 s et de 1h56min53s à 2h01min53s : 5 minutes.
OU de 1h56min52s à 2h = 3min08s et de 2h à 2h01min53s = 1min53s total = 5min01s

Djibouti : t - t = 2h01min53sec - 1h56min52sec = 5 min 01 s D 0
St- Sauveur SSB: t - t = 2h05min9sec - 1h56min52sec = 8 min 17 s S 0
Guyane : t - t = 2h11min3sec - 1h56min52sec = 14 min 11 s G 0

2. Etablissez une relation entre le temps calculé et la distance séparant chaque station de l’épicentre.
(doc 4)

Plus la distance séparant l’épicentre de la station est grande, plus le temps d’arrivée des ondes
sismiques est important.

3. A l'aide du doc 4 : calculez la distance séparant les 3 stations de l'épicentre :
Echelle : 0,5 cm sur la carte représentent 1000km dans la réalité.

Stations Distance en cm sur la carte Distance en km dans la réalité
Djibouti 1,3 2600
St Sauveur 2,8 5600
Guyane 5,6 11 200

L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

4. Connaissant les distances parcourues par les ondes et leur temps de trajet : calculez la vitesse des ondes
sismiques.
Pour Djibouti : v = 2600/301 = 8,64 km/s
Pour St-Sauveur : v = 5600/497 = 11,2km/s
Pour la Guyane : v = 11200/851 = 13,1km/s
Moyenne de vitesse des ondes (p)= 11km/s dans cet exemple.

Un séisme provoque des mouvements verticaux et horizontaux du sol qui sont perçus et
enregistrés par des sismographes. Les ondes sismiques se propagent dans toutes les
directions et sont enregistrées par un réseau international de surveillance. Les
sismogrammes permettent de calculer la vitesse des ondes sismiques ou de localiser
précisément l'épicentre d'un séisme.

DM : localisation de l'épicentre du séisme de Sumatra.(voir PDF.)


III. Où ces ondes sismiques prennent-elles naissance?

OC : Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol qui se propagent. Ils résultent d'une rupture des
roches en profondeur provoquent des déformations à la surface de la Terre.
Des contraintes s'exerçant en permanence sur les roches conduisent à une accumulation d’énergie qui finit par
provoquer leur rupture.
Le foyer du séisme est le lieu où se produit la rupture.

Observation vue aériennes Haïti :


Port-au-Prince L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

1. Comparez la carte de répartition des principaux séismes de cette région de l'île à la vue aérienne.
1701
1710 2010
1860

1. On observe que les principaux séisme sont localisés le long "d'une cassure" dans le relief : le long
d'une faille.
La faille d'Enriquillo, de direction E-W, se suit sur environ 300 km depuis le lac d'Enriquillo en République
Dominicaine jusqu'à l'extrémité W d'Haïti, passant à moins de 20 km au sud de Port au Quel est le lien
entre Faille et Séisme??

Faille d'Enriquillo
Segment de faille
affecté par la
rupture

Lors du séisme, qui s’est produit proche de la surface (10-15 km de profondeur), la rupture a affecté un
segment de cette faille d'environ 70 km de long, et le glissement cosismique a été compris entre 1 et 2 m.





L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

Doc : Faille et magnitude d'un séisme…(doc ex 4 p 150 Belin 4ème)
La magnitude d'un séisme = mesure de l'énergie libérée lors d'un séisme. Plus le séisme a libéré d'énergie, plus la
magnitude est élevée. Elle est donnée sur l'échelle ouverte de Richter.

2. Quelle relation existe-t-il entre longueur de faille et énergie libérée?
2. Plus une faille est longue plus la magnitude du séisme sera importante, ce qui signifie que Plus
une faille est longue plus l'énergie libérée sera importante.

3. Connaissant le segment de faille affecté lors du séisme et la longueur du glissement, quelle a été la
magnitude du séisme d'Haïti?
3. La magnitude de ce séisme est d'environ 7.

4. D'où peut provenir cette énergie libérée? Formulez une hypothèse.
4. De l'intérieur de la terre…

5. Cette faille est présente depuis au moins 1860 (date du plus vieux des séismes majeurs), pourquoi n'a-
t-elle pas "libéré" toute l'énergie d'un coup? ou pourquoi cela ne se fait-il pas en continu depuis cette
date???

L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

Doc 5 p. 145 + Observation expérience : accumulation de contrainte, déformation puis
rupture….(polystyrène/pâte modeler/règle)

http://www.youtube.com/watch?v=rxuFpRyurxE

5. L’accumulation des contraintes sur les roches entraîne une accumulation d’énergie en
profondeur qui, lorsqu’elle se libère, provoque la naissance d’ondes sismiques
Un séisme est une libération d’énergie accumulée entraînant un déplacement brusque d’une
faille active.

Foyer (n.m): lieu d'origine de la rupture des roches en profondeur d'où partent les ondes sismiques. Ce point de
rutpture est sur la faille qui se déplace

SCHEMA BILAN : L'ORIGINE DES SEISMES.
















Contrainte Limites du plan Glissement

de faille

Foyer Epicentre Ondes sismiques



Des contraintes s'exercent sur les roches et entraînent une accumulation d’énergie en
profondeur. Les roches se déforment jusqu'à la rupture, au niveau d'une faille, libérant ainsi
l'énergie accumulée. Le point de rupture, le foyer, est le point de départ des ondes
sismiques.

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