Chapitre 1: les séismes

1- comment un séisme se manifeste

Un séisme se manifeste par des vibrations brutales du sol qui se propagent, ce sont les ondes sismiques. Ces vibrations  provoquent des modifications du paysage à la surface de la Terre. 

2- où et comment naissent les ondes sismiques

Les ondes sismiques naissent en profondeur où la roche casse brutalement, cet endroit est appelé foyer.

3- quelle est la propriété principale des ondes simiques

Les ondes sismiques se propagent dans tous les matériaux à partir du foyer.

 4- comment la roche casse brutalement au foyer

Les roches subissent des contraintes (des forces) en permanence, elles accumulent de l'énergie, puis elles cèdent brutalement en se cassant et en libérant toute l'énergie accumulée. 

5- de quoi dépend la magnitude (puissance) d'un séisme

La puissance du séisme dépend des contraintes appliquées sur les roches, plus les roches accumulent de l'énergie et plus la magnitude sera forte.

Je dois être capable :(capacités: I, Ra, Re, C)= activités 

A- Trouver les manifestations d'un séisme à partir d'une photographie, carte, texte, article de journal, ou encore vidéo (I : s'informer)

J'ai été capable de faire une liste de mots caractérisant les séismes de Lorient et Turquie à partir d'une vidéo: peur, surprise, dégâts matériels humains, magnitude, quelques secondes, ressenti à des centaines de kms, vibrations, sol qui se déplace ... 

B- émettre des hypothèses pour expliquer un séisme (Ra : Raisonner)

En surface, j'ai noté dans les manifestations: secousses brutales et déplacement de terrain. Je peux donc supposer qu'en profondeur la roche s'est cassée brutalement et que cela à générer des ondes et un déplacement de terrain. Je dois être capable aussi de supposer des hypothèses pour expliquer des dégâts plus ou moins importants.

C- participer à la conception et à la mise en oeuvre d'un protocole pour modéliser un séisme et le trajet des ondes sismiques dans la Terre (Re : Réaliser)

J'ai été capable de réfléchir dans un groupe de travail à un modèle. Différents matériaux ont pu être utilisés : carton, polystyrène, eau, bois ... J'ai été capable de représenter schématiquement le modèle inventé. J'ai été capable de le mettre en oeuvre.  

E- percevoir la différence entre réalité et modélisation afin de réfléchir à la validité du modèle (Ra : Raisonner)

Aucun modèle n'est parfait. Ce n'est pas la réalité. Par exemple, pour représenter la cassure des roches, du polystyrène a souvent été utilisé, mais c'est un matériau moins dur que les roches, de plus les expériences sont réalisées à l'air libre et pas dans les conditions du sous sol. Le temps pour réaliser l'expérience est aussi évidemement incomparable avec la réalité.  Pour la modélisation de la propagation des ondes, c'est l'eau qui a souvent été utilisée, mais l'eau ne se comporte pas de la même façon qu'un matériau dur. Nos modèles ont comme avantages d'être simples, faciles à mettre en oeuvre, on peut exercer des contraintes dans toutes les directions (compression, extension, coulissage), on peut observer les conséquences d'une cassure de roches. 

F- valider ou invalider les hypothèses quant à l'origine d'un séisme (Ra : Raisonner)

Grâce aux modèles, nous avons pu vérifier que pour casser la matière rocheuse, il faut des forces apliquées sur un matériau dur. Avec les données de terrain, on peut rajouter que lors de la cassure, toute l'énergie accumulée est libérée au niveau du foyer. 

G- expliquer, à partir du schéma-bilan, pourquoi l'épicentre est le lieu où le séisme est le plus ressenti (Ra : Raisonner)

Les ondes sismiques partent du foyer et de manière concentrique, le premier endroit atteint en surface par les ondes est l'épicentre. La force des ondes sismiques s'atténuant avec la distance, plus on s'éloigne de l'épicentre moins le séisme est ressenti.  

Forum pour discuter ou poser des questions

Liens et photos utiles :

Manifestations lors Séisme et tsunami au Japon 11 mars 2011

Témoignages sur le séisme de Lorient sur le site http://www.vivelessvt.

Séisme à vannes, le 21 novembre 2013

Seisme en Bretagne : l'explication d'une géologue par OuestFranceFR

Un modèle simulant la propagation des ondes sismiques (auteurs : Fougerolle Gérard, professeur de SVT au Collège Le Grand Champ à Grez-en-Bouère et Frédéric Colineaux, professeur de SVT au collège Jules Renard à Laval)

 

Animation de JP Gallerand pour comprendre le fonctionnement d'un sismographe et pour simuler des séismes de différentes magnitudes

Animation pour comprendre le fonctionnement du sismomètre

Source : http://www.cea.fr/

Animations pour comprendre l'intérêt d'enregistrer les ondes sismiques dans 3 stations : 

Source: http://clg.lorris.svt.free.fr/spip.php?article88

Des maquettes ou modèles simulant l'origine d'un séisme

(travaux de 2012)

(travaux de 2013)

 

Vidéo montrant un modèle illustrant la cassure des roches

Animations résumant le déroulement d'un séisme 

(contraintes, accumulation d'énergie, cassure de roches au foyer, libération de l'énergie accumulée, formation d'une faille, propagation des ondes sismiques dans toutes les directions, dégats si l'énergie libérée est importante, c'est à dire si la magnitude est forte)

 

Illustrations de cahiers (2012-2013)