Les séismes
Un séisme est une vibration du sol due à une rupture brutale et à un glissement dans les roches, généralement sur une faille. L'énergie libérée se propage sous forme d'ondes sismiques. Le cours de SVT 2AC distingue foyer et épicentre, magnitude et intensité, puis relie les séismes aux mouvements des plaques.
À la fin de ce chapitre, vous saurez
- Expliquer l'origine d'un séisme
- Situer foyer et épicentre
- Lire un sismogramme
- Distinguer magnitude et intensité
- Relier répartition et profondeur aux plaques
- Comprendre la réduction du risque
PrérequisLithosphère et frontières de plaques · Lire des axes et une coupe
Un bon cours, ça se partage.
Comment les roches produisent-elles un séisme ?
Situation de départ : une région peut subir des secousses en quelques secondes alors que les plaques se déplacent très lentement. Le mouvement est souvent bloqué par les frottements sur une faille. Les contraintes s'accumulent et les roches se déforment. Lorsque la résistance est dépassée, une rupture et un glissement brusques libèrent de l'énergie.
Définition
Faille : Fracture accompagnée d'un déplacement relatif des blocs rocheux de part et d'autre. Un séisme peut correspondre à la réactivation d'une faille existante.
Méthode
Expliquer en chaîne causale
- Mouvement des plaques : accumulation de contraintes.
- Déformation des roches et blocage local.
- Rupture ou glissement brusque sur une faille.
- Libération d'énergie et propagation des ondes : vibration du sol.
Quelle différence entre foyer et épicentre ?
Définition
Foyer ou hypocentre : Point en profondeur où commence la rupture à l'origine du séisme.
Définition
Épicentre : Point de la surface terrestre situé à la verticale du foyer.
Les ondes partent de la zone de rupture et se propagent dans les roches. Sur une coupe simplifiée, on dessine le foyer sur la faille, puis une verticale jusqu'à la surface pour placer l'épicentre. Celui-ci n'est pas nécessairement le lieu où les dégâts sont les plus grands : nature du sol, profondeur et qualité des constructions interviennent.
Attention
La faille est une structure, le foyer un point de départ de rupture et l'épicentre un point en surface. Ce sont trois notions différentes.
Que montre un sismogramme ?
Définition
Sismogramme : Enregistrement des mouvements du sol par un appareil de mesure sismique. L'axe horizontal représente le temps ; l'autre axe représente le signal mesuré.
Les ondes P arrivent habituellement avant les ondes S à une même station. Les ondes P se propagent dans les solides et les liquides, alors que les ondes S ne se propagent pas dans les liquides. Leur étude renseigne sur l'intérieur de la Terre. Le noyau externe est liquide ; cela ne signifie pas que tout le manteau l'est.
Lire des arrivées
Données pédagogiques : une station enregistre P à 10 h 00 min 08 s et S à 10 h 00 min 14 s.
- Le retard S − P vaut 14 − 8 = 6 s.
- Pour un modèle de propagation donné, un retard plus grand correspond généralement à une station plus éloignée.
- On utilise une courbe de référence et plusieurs stations pour localiser l'épicentre ; le retard seul ne donne pas sa direction.
Méthode
Lire les arrivées sur la planche
- Repérer l'origine et les graduations du temps, en secondes.
- Lire l'arrivée P à 8 s puis l'arrivée S à 14 s.
- Calculer le retard : 14 − 8 = 6 s.
- Utiliser une courbe distance-retard fournie pour estimer la distance ; ne pas transformer directement des secondes en kilomètres.
Magnitude et intensité mesurent-elles la même chose ?
| Notion | Ce qu'elle décrit | À retenir |
|---|---|---|
| Magnitude | Taille du séisme estimée à partir des enregistrements | Une valeur de référence pour l'événement |
| Intensité | Effets et secousses observés dans un lieu | Elle varie d'un lieu à l'autre |
| Dégâts | Dommages aux personnes et aux biens | Ils dépendent aussi de la vulnérabilité |
La magnitude de moment est couramment utilisée pour les grands séismes ; le nom Richter désigne une échelle historique de magnitude locale. Les échelles macrosismiques d'intensité, comme MSK ou EMS, décrivent des effets. On évite donc de dire « magnitude VIII sur MSK » : VIII désigne un degré d'intensité.
Attention
Un séisme plus proche, moins profond ou touchant des bâtiments fragiles peut causer de forts dégâts sans avoir la plus grande magnitude.
Comment les séismes révèlent-ils les frontières des plaques ?
Les épicentres se concentrent surtout le long des dorsales, des fosses et de grandes failles. Aux dorsales, les foyers sont généralement superficiels. Dans une subduction, des foyers de profondeur croissante s'alignent sur une zone inclinée : ils matérialisent la plaque océanique qui plonge. Des séismes existent aussi à l'intérieur des plaques.
Méthode
Interpréter une coupe sismique
- Lire les distances et profondeurs.
- Repérer si les foyers restent superficiels ou suivent un plan incliné.
- Identifier la fosse et le côté où la profondeur augmente.
- Relier cette géométrie à une lithosphère océanique plongeante.
Comment réduire le risque sismique ?
Définition
Risque sismique : Possibilité de dommages liée à l'aléa sismique, aux personnes et biens exposés, et à leur vulnérabilité.
La cartographie de l'aléa, les constructions parasismiques, l'entretien des bâtiments et la préparation réduisent les dommages possibles. Au Maroc, l'étude des zones actives et la qualité des constructions ont un rôle essentiel. On ne sait pas annoncer avec certitude le jour, l'heure et le lieu d'un prochain séisme.
Pendant les exercices de sécurité, suivre les consignes de l'établissement et de la protection civile : se protéger des objets qui tombent, s'éloigner des vitres et attendre la fin des secousses avant une évacuation organisée. Une alerte rapide après détection n'est pas une prédiction avant rupture.
Questions fréquentes
Comment calculer le retard des ondes P et S ?
Quelle différence entre foyer et épicentre ?
Quelle différence entre magnitude et intensité ?
Pourquoi les séismes sont-ils liés aux plaques ?
Que faut-il lire sur un sismogramme en 2AC ?
Comment réduire les conséquences d'un séisme ?
Quiz : 14 questions sur ce chapitre
14 questions tirées au hasard parmi les 14 de ce chapitre : le quiz est différent à chaque visite. Une seule réponse est correcte, et vous voyez immédiatement si la vôtre l'est.
Q1Le foyer se situe :
Réponse incorrecte
Le foyer est le point où commence la rupture sismique.
Bonne réponse : Au début de la rupture en profondeur
Le foyer est le point où commence la rupture sismique.
Q2L'épicentre est :
Réponse incorrecte
Sa définition géométrique le place à la surface terrestre.
Bonne réponse : Le point de surface à la verticale du foyer
Sa définition géométrique le place à la surface terrestre.
Q3Le sismogramme est :
Réponse incorrecte
L'appareil enregistre un signal variable au cours du temps.
Bonne réponse : Un enregistrement des mouvements du sol
L'appareil enregistre un signal variable au cours du temps.
Q4Les premières ondes enregistrées sont habituellement :
Réponse incorrecte
Les ondes P se propagent plus vite que les ondes S.
Bonne réponse : P
Les ondes P se propagent plus vite que les ondes S.
Q5L'intensité décrit :
Réponse incorrecte
Elle dépend du lieu et des observations faites sur place.
Bonne réponse : Les effets locaux du séisme
Elle dépend du lieu et des observations faites sur place.
Q6Des foyers inclinés profonds indiquent souvent :
Réponse incorrecte
Ils suivent la lithosphère océanique qui s'enfonce.
Bonne réponse : Une subduction
Ils suivent la lithosphère océanique qui s'enfonce.
Q7Une faille associe :
Réponse incorrecte
Le déplacement relatif distingue la faille d'une simple fissure.
Bonne réponse : Fracture et déplacement
Le déplacement relatif distingue la faille d'une simple fissure.
Q8P à 5 s et S à 13 s donnent un retard de :
Réponse incorrecte
On calcule S − P : 13 − 5 = 8 secondes.
Bonne réponse : 8 s
On calcule S − P : 13 − 5 = 8 secondes.
Q9Les constructions parasismiques :
Réponse incorrecte
Elles améliorent la résistance aux secousses, sans empêcher le séisme.
Bonne réponse : Réduisent la vulnérabilité des bâtiments
Elles améliorent la résistance aux secousses, sans empêcher le séisme.
Q10Les ondes S ne se propagent pas dans :
Réponse incorrecte
Cette propriété aide à interpréter la structure interne du globe.
Bonne réponse : Les liquides
Cette propriété aide à interpréter la structure interne du globe.
Q11Le risque dépend aussi :
Réponse incorrecte
Un même aléa n'entraîne pas les mêmes dommages dans tous les lieux.
Bonne réponse : De l’exposition et de la vulnérabilité
Un même aléa n'entraîne pas les mêmes dommages dans tous les lieux.
Q12Peut-on prévoir précisément chaque séisme ?
Réponse incorrecte
L'évaluation de l'aléa ne prédit pas le jour et l'heure d'une rupture.
Bonne réponse : Non, pas de façon fiable
L'évaluation de l'aléa ne prédit pas le jour et l'heure d'une rupture.
Q13Sur la planche, le retard entre P à 8 s et S à 14 s vaut :
Réponse incorrecte
Le retard se calcule par soustraction des deux temps d'arrivée : 14 − 8.
Bonne réponse : 6 s
Le retard se calcule par soustraction des deux temps d'arrivée : 14 − 8.
Q14Pour convertir un retard en distance, on utilise :
Réponse incorrecte
La propagation dépend d'un modèle : une courbe ou un abaque relie retard et distance.
Bonne réponse : Une courbe de référence adaptée
La propagation dépend d'un modèle : une courbe ou un abaque relie retard et distance.
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Le chapitre est à revoir en entier
Ne recommencez pas le quiz tout de suite : relisez d'abord tout le cours, en refaisant sur votre cahier chaque exemple guidé au lieu de le lire. Enchaînez avec les exercices « facile », correction masquée, puis revenez ici. C'est en une seule séance de travail que la note change.
À revoir : 14 questions manquées
Le foyer se situe :
Bonne réponseAu début de la rupture en profondeur
Le foyer est le point où commence la rupture sismique.
L'épicentre est :
Bonne réponseLe point de surface à la verticale du foyer
Sa définition géométrique le place à la surface terrestre.
Le sismogramme est :
Bonne réponseUn enregistrement des mouvements du sol
L'appareil enregistre un signal variable au cours du temps.
Les premières ondes enregistrées sont habituellement :
Bonne réponseP
Les ondes P se propagent plus vite que les ondes S.
L'intensité décrit :
Bonne réponseLes effets locaux du séisme
Elle dépend du lieu et des observations faites sur place.
Des foyers inclinés profonds indiquent souvent :
Bonne réponseUne subduction
Ils suivent la lithosphère océanique qui s'enfonce.
Une faille associe :
Bonne réponseFracture et déplacement
Le déplacement relatif distingue la faille d'une simple fissure.
P à 5 s et S à 13 s donnent un retard de :
Bonne réponse8 s
On calcule S − P : 13 − 5 = 8 secondes.
Les constructions parasismiques :
Bonne réponseRéduisent la vulnérabilité des bâtiments
Elles améliorent la résistance aux secousses, sans empêcher le séisme.
Les ondes S ne se propagent pas dans :
Bonne réponseLes liquides
Cette propriété aide à interpréter la structure interne du globe.
Le risque dépend aussi :
Bonne réponseDe l’exposition et de la vulnérabilité
Un même aléa n'entraîne pas les mêmes dommages dans tous les lieux.
Peut-on prévoir précisément chaque séisme ?
Bonne réponseNon, pas de façon fiable
L'évaluation de l'aléa ne prédit pas le jour et l'heure d'une rupture.
Sur la planche, le retard entre P à 8 s et S à 14 s vaut :
Bonne réponse6 s
Le retard se calcule par soustraction des deux temps d'arrivée : 14 − 8.
Pour convertir un retard en distance, on utilise :
Bonne réponseUne courbe de référence adaptée
La propagation dépend d'un modèle : une courbe ou un abaque relie retard et distance.
Exercices corrigés
9 exercices classés du plus simple au plus difficile. Cherchez d'abord seul, puis révélez la correction rédigée étape par étape.
Exercice 1
FacileUn foyer est à 15 km sous la surface. Où placer l'épicentre sur une coupe ?
Correction
Sur la surface, à la verticale du foyer. La distance verticale entre eux est ici de 15 km.
Exercice 2
FacileOrdonner : ondes, accumulation de contraintes, rupture, vibration du sol.
Correction
Accumulation de contraintes → rupture → propagation des ondes → vibration du sol. Les étapes forment une explication causale.
Exercice 3
FacileUn événement possède une magnitude 6 et des intensités IV et VII dans deux villes. Y a-t-il contradiction ?
Correction
Non. La magnitude caractérise l'événement ; l'intensité varie selon le lieu et les effets observés.
Exercice 4
Moyen| Station | Arrivée P | Arrivée S |
|---|---|---|
| A | 12:00:10 | 12:00:15 |
| B | 12:00:18 | 12:00:30 |
Calculer les retards. Quelle station est probablement plus éloignée ?
Correction
A : 5 s. B : 12 s. B est probablement plus éloignée dans ce modèle. Pour une distance chiffrée, une courbe de référence est nécessaire.
Exercice 5
MoyenDepuis une fosse vers un continent, les foyers sont à 20, 80 puis 180 km de profondeur. Interpréter.
Correction
La profondeur croissante dessine une zone inclinée compatible avec une plaque océanique en subduction sous le continent.
Exercice 6
MoyenDeux quartiers voisins subissent des secousses similaires ; les dégâts diffèrent. Proposer deux facteurs.
Correction
La résistance et l'entretien des bâtiments peuvent différer. La nature du sol peut aussi amplifier les secousses ; il faut des observations pour départager ces facteurs.
Exercice 7
MoyenDes ondes S ne traversent pas une enveloppe terrestre, tandis que P la traverse. Quelle propriété peut-on proposer ?
Correction
Une enveloppe liquide est une explication possible, car S ne s'y propage pas. Cette méthode contribue notamment à identifier le noyau externe liquide.
Exercice 8
Difficile« L'épicentre est toujours le lieu le plus détruit et la construction parasismique empêche le séisme. » Corriger.
Correction
Les dégâts dépendent de plusieurs facteurs et leur maximum peut être ailleurs. Les règles parasismiques visent à réduire les dommages et protéger les vies ; elles n'empêchent pas la rupture tectonique.
Exercice 9
MoyenLa planche montre P à 8 s et S à 14 s. Un abaque pédagogique fourni indique : retard de 6 s → distance de 50 km. Calculer le retard et lire la distance. La direction est-elle connue ?
Correction
Retard : 14 − 8 = 6 s. L'abaque de cet exercice donne 50 km. Cette distance ne donne pas une direction : il faut d'autres stations ou informations pour localiser l'épicentre. La correspondance est une donnée pédagogique, pas une règle universelle.