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Ancien sismographe Chinois
Ondes sismiques et structures internes Ondes sismiques et structures internes de la Terrede la Terre
Sismographes
Vertical
Horizontal
Potence solidaire du solPendule « inerte »
1) Sismographe vertical 2) Sismographe horizontalN-S 3) Sismographe horizontaleE-O
Séisme d’Izmit, Turquie
enregistré en Ecosse
+
N
EW
S
épicentre
sismomètre
Coordonnées d’origine
sismomètre
épicentre
N
W
E
S
R
T
Coordonnées corrigées
Composantes:(1) Radiales, R(2) Transverses, T
Séisme d’Oaxaca, Mexico enregistré en Alaska.
verticale
radiale
transverse
Paramètres• Longueur d’onde = longueur spatiale de
l’onde (m).• Période = durée d’une vibration (s)• Fréquence = inverse de la période (s-1).• Amplitude = hauteur de l’onde (m).
Am
plitu
de
Distance de la source
Longueur d’onde
Am
plitu
de
Temps
Période
A t donné, le déplacement est périodique dans l’espace
A x donné, le déplacement est périodique dans le temps
Vitesse
• La vitesse d’une onde sismique n’est pas une quantité dynamique. C’est une caractéristique du milieu traversé
• Peu importe l’intensité du séisme, les ondes sismiques se déplacent toujours à la même vitesse.
• La vitesse dépend de – Température– Pression– Composition
Ondes sismiques = ondes élastiques(déforment le milieu de façon élastique cad le milieu reprend sa place après le passage de l’onde)
NB. Ondes de choc (impactes) = ondes non élastiques (le milieu n’est plus le même après passage de l’onde)
Ondes élastiquesOndes élastiques
Sources des ondes sismiques
• Tremblements de terre• Eruptions volcaniques• Explosions• Impactes de météorites…
Types d’ondes sismiques
Ondes de surface
✦ Large amplitude✦ Grande longueurs
d’onde✦ Large éventail de
fréquence✦ Vitesse lente✦ Non produites pas le
séismes profonds
Ondes profondes
✦ Faible amplitude✦ Longueurs d’onde
courte✦ Éventail de
fréquence réduit✦ Vitesse plus
rapide✦ Produites par tous
les séismes
Types de déformations induites :
Compression (changement de volume)
– Ondes Rayleigh (surface)
– Ondes P (profondes)
Cisaillements(changement de forme)
– Ondes de Love (surface)
– Ondes S (profondes)
• “P” = premières (les premières à arriver; les plus rapides)
• Se déplacent dans tous les milieux (solides, liquides, gaz)
• V= 1-14 km/s (dépends du type de roches)
P
P
Ondes de compression P
Ondes S (cisaillement)
• “S” = secondaires (les secondes plus rapides)
• Cisaillement • Se déplacent dans les
solides mais pas dans les liquides ou les gaz.
• V = 1-8 km/s
S
S
S
P
P
Turquie 1997 (faille anatolienne) Kobé, Japon, Janvier 1995
Ondes S (cisaillement)
Ondes de Love
• Ondes de surface• cisaillement• V= 3-6 km/s • Vibrations strictement
horizontales (“polarisation H”)
Love
S
S
S
P
P
Ondes Rayleigh
• Surface• Les plus lentes• Les plus complexes • V = 2 - 5 km/sec • vibrations de forme
elliptique
Love
S
S
S
P
P
Rayleigh
Rayleigh
Pendule sismomètre et ondes de surfaces
1) Ondes de Love
2) Ondes de Rayleigh
28/02/2001 séisme de magnitude 6.8, Prof. 100 km Olympia (Washington, USA), durée 30 secondes
Homogène Hétérogène
Zone d’ombre des ondes S
Terre hétérogène et Noyau “liquide”
103° 103°
Zones d’ombre des ondes P
Terre hétérogène et Noyau “liquide”
103° 103°
143°143°