1ERE SPE-SVT THEME 1B ACTIVITE 2

Doc 3: Un séisme népalais enregistré au lycée d'Aurillac

DOC 3

Doc 4: Propagation des ondes à l'intérieur du globe

Les ondes sismiques de volume (P et S) enregistrées à Aurillac ont traversé les couches internes de la Terre. Leur étude va apporter des informations sur la structure du globe, en analysant leur cheminement et les variations de leur vitesse de propagation.

Animations :

https://www.edumedia-sciences.com/fr/media/188-les-ondes-sismiques

DOC 4

Explications : Une onde sismique se comporte comme une onde lumineuse: si elle arrive avec un angle incident i1 sur une surface séparant deux milieux de Vp (vitesse des ondes P) croissante, elle se réfracte avec un angle i2 selon la loi de Snell-Descartes: n1.sin(i1) = n2.sin(i2)

n = indice de réfraction du milieu correspondant à sa capacité de ralentir l'onde. n = c/v (c : vitesse de l'onde dans le vide et v : vitesse de l'onde dans le milieu donné)

Doc 1: Origine des séismes meurtriers au Népal

Au Népal, entre le 25 avril et le 12 mai 2015, une série de séismes de forte magnitude a causé de nombreux dégâts et un lourd bilan humain.

Le Népal est situé dans la chaîne himalayenne, le long de grandes failles qui résultent de la convergence ( rapprochement) des plaques tectoniques indienne et asiatique. Si, en profondeur de la croûte terrestre, le glissement des deux plaques est assez progressif et régulier (roches chaudes, déformables et ductiles), dans la partie supérieure de cette croûte, plus froide et plus rigide, le glissement est bloqué par des forces de friction. Les contraintes (forces) compressives dues à la convergence des deux plaques s'accumulent dans les roches au fil des ans. Lorsque leur point de rupture est dépassé, l'énergie accumulée est brutalement libérée lors d'un glissement rapide et de grande ampleur commençant au point de rupture (foyer) du séisme.

DOC 1

Un séisme est une secousse du sol résultant de la libération brusque d'énergie accumulée par les contraintes exercées sur les roches. Cette libération d'énergie se fait par rupture le long d'une faille, généralement préexistante.

Magnitude d'un séisme : En sismologie, la magnitude est une représentation logarithmique de l'énergie libérée par un séisme déduite de l'amplitude de certaines ondes sismiques à des distances spécifiques (mesure de l'amplitude sur un sismogramme de l'onde P ou S). 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 mouvement.

NEPAL

Doc 2: Des ondes sismiques se propagent à partir du foyer

DOC 2

DOC 3: Cas des ondes P en retard (ondes PmP)

Les ondes P réfléchies ont parcouru une plus longue distance à la même vitesse que les ondes P directes. Elles arrivent alors en retard sur un sismogramme.

On les nomme ondes PmP.

DOC 3

DOC 6

DOC 6

DOC 4: Cas des ondes P en avance (Pn)

Le milieu 2 plus dense que le milieu 1 possède un indice de réfraction plus faible soit n2 << n1.

Ce contexte est favorable à une forte réfraction des ondes P sur la discontinuité séparant ces deux milieux. Elle se nomme alors Moho. Elles arrivent alors en avance sur un sismogramme par rapport aux ondes directs.

On les nomme ondes Pn

DOC 4

DOC 5

LOGICIEL TECTOGLOB

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/

LE FOYER SISMIQUE EST A 9 KM DE PROFONDEUR . Vp dans la croûte: 6,3 Km/s

DOC 2: L'hypothèse d'une discontinuité peu profonde (Andrija Mohorovicic)

Andrija Mohorovičić est né en Croatie le 23 janvier 1857. La première partie de sa carrière est consacrée à la météorologie. Il devient notamment le directeur de l'observatoire météorologique de Zagreb en 1892, membre de l’Académie croate des sciences et des arts en 1898 et directeur des services météorologiques de Croatie et Slovénie en 1901.

La même année, il commence ses observations sismologiques. Ayant à disposition plusieurs stations sismologiques (82) équipées de sismographes Wiechert, il obtient un ensemble de sismogrammes (enregistrements) de bonne qualité après un tremblement de terre près de Zagreb en 1909. Leur analyse a permis de réfuter l'hypothèse d'une Terre homogène...

DOC 2

Sismographes Wiechert

DOC 1

Une onde sismique se comporte comme une onde lumineuse.

Si elle arrive avec un angle incident i1 sur une surface séparant deux milieux de Vp (vitesse des ondes P) croissante, elle se réfracte avec un angle i2 selon la loi de Snell-Descartes:

n1.sin(i1) = n2.sin(i2)

n = indice de réfraction du milieu correspondant à sa capacité de ralentir l'onde.

n = c/v (c : vitesse de l'onde dans le vide et v : vitesse de l'onde dans le milieu donné)

DOC 1

Résultats secours

La vitesse est à calculer en km/s

résultats secours

DOC SECOURS: GRANITE

DOC SECOURS: BASALTE

DOC SECOURS: GABBRO

Aide critique

La précision de la mesure est d'autant plus forte que la distance entre les capteurs est importante (au moins 40 cm recommandée)

La précision de la mesure est d'autant plus forte que le volume rocheux testé est important (une roche peut montrer des aspérités localisées)

aide critique

La précision de la mesure est d'autant plus forte le nombre de mesures est élevé

La température de la roche peut modifier les résultats